滚动轴承损坏原因及延长使用寿命方法

2022-09-10

在实际生产当中, 机械设备所使用的滚动轴承寿命的长短直接关系到机械设备的正常使用及其生产的正常进行。虽然根据不同的使用环境与条件选择轴承, 但是有很多的轴承在远没有达到设计寿命时就因损坏而失效。失效的轴承用在生产当中就会产生剧烈的振动和噪音, 同时也会使有关的零部件受到损坏, 最后造成一系列不良影响。

滚动轴承的失效形式主要有以下几种:疲劳点蚀、过量的永久变形和磨损、胶合、内外圈断裂, 滚动体压碎, 保持架磨损断裂, 绝大多数都是珠架损坏, 珠粒掉、外圈磨损严重。另外, 还有内圈的断裂。因为轴承在承受同一载荷作用下, 内滚道的接触面积比外滚道大, 在接触点处, 内滚道承受的压强比外滚道大, 就会引起内圈先开始失效, 因此, 研究内圈的失效并寻找相应的解决办法是延长滚动轴承寿命的有效途径。还有, 研究轴承的噪音, 转距、径向跳动、防污染、热胀等问题也是关系到轴承寿命的重要因素。

1 造成轴承过早失效的原因

造成轴承过早失效的原因是多方面的, 但是主要的是使用和维护不当, 润滑不良、污染超载、装配、运输、拆卸过程中发生冲击和撞击。污染常是人为造成的, 是因拆卸工具没有清洗干净等因素。

点蚀:是最典型的轴承失效形式, 其主要原因是轴承在搬运中平凡的撞击和不正确的装配, 会使滚道产生压痕。当滚道产生压痕以后, 转动着的滚动体, 每经过一个压痕就产生一次冲击, 对压痕有滚压作用, 压痕处便产生片状的剥落, 同时造成震动加大, 噪声增大。另外, 当轴承上有外载荷并且不转动时, 因外部的震动会造成轴承内外圈滚道上产生压痕, 时间一长会导致滚道生产剥落, 剥落的碎片更对轴承有害。为防止这些事故的发生, 在日常的工作当中可以采用有效的方法, 消除振源或震动, 保持良好的润滑, 也可以给轴承施加轻微的初载, 使滚动体与滚动接触良好, 提高抗震的能力, 还有在安装时与孔的不同轴度, 也会造成轴承的失效。

在实际工作当中因润滑不良或过度的超载工作, 过度的摩擦和生产的高热会软化轴承钢, 同时引起轴承体积膨胀, 相互挤压压力增大, 当达到一定的程度时, 轴承会抱死在轴上, 当轴承过热时滚动体与保持架支架的间隙变小, 产生的应力何足在保持架上, 随着时间的延长, 保持架也会断裂, 从而加速了轴承的失效速度。

配合间隙的影响, 轴与轴孔之间间隙过大, 两者之间产生相对的运动, 一是配合的轴段过渡的磨损间隙越来越大, 最后导致轴承报废;二是轴承产生划痕, 影响运动的精度, 这些原因造成轴承过早失效, 都是对我们的实际工作不利, 因此, 研究怎么样避免轴承过早失效, 延长使用寿命是很有实用价值的。

2 怎样避免轴承过早失效

防治轴承过早失效的最有效途径是尽量避免以上分析的各种因素及促成这些因素的条件。

首先应该在使用前挑选轴承时, 考虑到噪声的大小, 刚性大小, 轴承经向裂隙的大小, 转动力矩的大小等。润滑油的选择根据轴承的工作环境, 不同的润滑介质在使用中产生不同的噪音。比如指润滑比油润滑噪音大的多, 良好的润滑是延长轴承使用寿命的首要条件, 使用润滑得当, 可以改善运动的平稳性精度, 还可以起到吸振缓冲, 减轻磨损的作用, 但是, 在实际的工作当中, 轴承与润滑剂的污染都是在所难免的。最常用的是采用防护罩的相对运动不可能完全的防止轴承的污染, 一但轴承被污染, 润滑剂就成为噪音源, 轴承因润滑不良而过热最后导致抱死, 因此当润滑剂不干净, 轴承在转动时, 润滑剂与滚道面接触, 时间一长会腐蚀表面。

合理的装配对轴承过早失效延长使用寿命, 也是极为重要的。机器设备当中使用同种型号轴承, 国产的与进口的就有明显的区别, 这主要因为材料及加工精度还与不合理的装配有不可推卸的责任。装配方法的正确与否直接关系到能否保证合适的间隙, 如果间隙过小, 会使轴承的附加力矩加大。轴承中心线与轴承孔中心线之间的角位移增大, 必将恶化轴承的工作状态, 这些都尽量避免。

当轴承过载时, 也会及早地发生疲劳。如果造成破坏的原因是过载, 那么在安装和设计时尽量选用承载能力大的轴承。并且按设计要求及时维护与更换。