TTB工業智造 | 不正确使用軸承竟然會産(chǎn)生這麼(me)多

溝道單側極限位置剝落主要表現在溝(gōu)道與擋邊交界處有嚴重的剝落(luò)環帶。産(chǎn)生原因是軸承安裝(zhuāng)不到位或運轉過程中突發軸向過載。

采取的對策是确保軸承安裝到位或将自由側軸承外圈配合改為間隙(xì)配(pèi)合，以期軸承過載時使軸承得到補償。

如果無法(fǎ)确保安裝到位，可以提(tí)高潤滑劑的油膜厚度(提高(gāo)潤滑油的粘度)，或減低軸(zhóu)承的(de)負載等方法來減少軸承的(de)直(zhí)接接觸。

對稱位置(zhì)剝落表現在内圈為周圍環帶剝落，而(ér)外圈呈周向對(duì)稱位置剝落(即橢圓的短軸方向)，原因主要是因為外殼孔橢圓過大或兩半(bàn)分離式外殼孔結構，這在摩托車用凸輪軸軸承中表現尤為明顯。

當軸(zhóu)承壓入橢圓偏大的外殼孔中(zhōng)或兩半分離式外(wài)殼固緊時，軸(zhóu)承外(wài)圈産生橢圓，在(zài)短軸方向的遊(yóu)隙明顯減少甚至負遊隙。

軸承在載荷的(de)作用(yòng)下，内圈旋轉(zhuǎn)産生周向剝落痕迹，外圈隻在短軸(zhóu)方(fāng)向的對稱(chēng)位置(zhì)産生剝落痕迹。這是該軸(zhóu)承早期失效的主要原(yuán)因，經(jīng)對該軸承失效件檢驗表明，該軸承外徑圓度已從原工藝控制的0.8um變為(wéi)27um。此值遠遠大于(yú)徑向遊隙值。

因此，可以(yǐ)肯定該軸承是在(zài)嚴重變(biàn)形及負遊隙下工作(zuò)的，工(gōng)作面(miàn)上易早期(qī)形成異常的急劇磨(mó)損與剝落(luò)。

采(cǎi)取(qǔ)的對策是提高外殼(ké)孔加工精度或盡(jìn)可能不采用外殼孔兩半分離結構。

在(zài)軸承工作面上呈傾斜剝落環帶，說(shuō)明(míng)軸承是在傾斜狀态下工作(zuò)的，當傾斜角達到或超過臨界狀态時(shí)易早期形成異常的急劇磨損與(yǔ)剝落(luò)。産生的原因主要是因為安裝不良，軸有撓度(dù)、軸頸與外殼孔(kǒng)精度低等(děng)。

采取對策為确保軸承安裝質量與提高軸肩、孔肩的軸向跳動精度，或(huò)提高潤滑油的粘度以獲(huò)得較厚的潤滑油膜。

套圈斷裂失效比較少見，通(tōng)常是突發(fā)性過載造成的。産生原因較為複(fú)雜，如(rú)軸承的原材料缺陷(氣(qì)泡縮孔)、鍛造缺陷(過燒)、熱處理(lǐ)缺(quē)陷(過熱)、加工缺陷(局(jú)部燒(shāo)傷或表面微裂紋)、主機缺(quē)陷(安裝不良、潤滑貧乏、瞬時過載)等。受過載沖(chòng)擊負荷或劇烈振動均有可能使套圈斷裂。

采(cǎi)取的對策是避免過(guò)載沖擊載(zǎi)荷、選擇适當的過盈量、提(tí)高安裝精度、改善使用(yòng)條件及加強軸承制造過程中的質量控制。

保持架斷裂屬于偶發性非正常失效模(mó)式。其産(chǎn)生原因主要有以下五個方面：

a.保(bǎo)持架異常載荷

如安裝不到位、傾斜、過盈量過大等易造成遊隙減少，加劇摩擦生熱，表面軟化，過早(zǎo)出現異常剝(bāo)落。

随着剝落的擴展(zhǎn)，剝落異物進(jìn)入保持架兜孔中，導(dǎo)緻保持架運轉阻滞并産生附加載荷，加劇了保持架的磨損，如此惡化的循環作用，便(biàn)可(kě)能(néng)造成保持架斷裂。

b. 潤滑不良

主要指軸承(chéng)運轉處于(yú)貧油狀态，易形成(chéng)粘着磨損，使工作表面(miàn)狀态惡化，粘(zhān)着磨損産生的撕(sī)裂物易進入保(bǎo)持(chí)架，使保持架産生(shēng)異常載荷，有可能造成保持架斷裂(liè)。

c.外來異物的侵入是造成保持架斷裂失效的常見模式

由于外來(lái)硬質異物的侵(qīn)入，加劇了保持架的磨損與(yǔ)産生異常附加載(zǎi)荷，也有可能導緻保持架斷裂。

d. 蠕(rú)變現象也是(shì)造成(chéng)保持架斷裂的原(yuán)因之一(yī)

所謂蠕變多指(zhǐ)套圈的滑動(dòng)現象，在配合面過(guò)盈量(liàng)不足的情況下，由于滑動而使載荷點向周圍方向移動，産生套圈相對軸或外殼向圓周(zhōu)方向位置偏(piān)離的現象。

蠕變一旦(dàn)産生，配合面顯(xiǎn)著磨損，磨(mó)損粉末有可能進入軸承内部，形成異常磨損--滾道剝落-保持(chí)架磨損及附加載荷的過程，以(yǐ)至可能(néng)造成保持架斷裂。

e. 保持架材料缺陷

(如裂紋、大塊異金(jīn)屬夾雜物、縮孔、氣泡(pào))及鉚合缺(quē)陷(缺釘、墊釘或兩半(bàn)保(bǎo)持架結合面空隙，嚴重鉚傷)等均可能造成保(bǎo)持架(jià)斷裂。

采取(qǔ)對策為在制造過程中加以嚴格控制。

所謂卡傷是由于在滑動面損傷産生的部分的微小(xiǎo)燒傷彙總而産生的表面損傷。滑道(dào)面、滾(gǔn)動面圓(yuán)周方(fāng)句的線狀傷痕。滾(gǔn)子端面的擺線狀傷痕(hén)，靠近滾子端面的軸環面的卡傷(shāng)。

造成卡傷的主(zhǔ)要原因有：過大載(zǎi)荷，過大預壓，潤(rùn)滑(huá)不良，異物咬入，内(nèi)圈外圈的(de)傾(qīng)斜，軸(zhóu)的(de)撓度、軸、軸承箱的精度(dù)不良等。

可以通過适當的預壓，改善潤(rùn)滑劑和(hé)潤滑方法，提高軸(zhóu)、軸承箱的精度(dù)來解決。

磨損失效是指表面(miàn)之間的(de)相對滑動摩擦導緻其工作表面金屬不斷磨損而産生的失效。造成磨損失效的(de)因素主要有潤滑劑失效或缺(quē)乏潤滑劑，潤滑方式不對，有(yǒu)磨粒進入軸承内部，負載過大等(děng)。

解(jiě)決方法可以通過改善潤滑劑或改善潤滑方法(fǎ)，增強密封機構等。

所謂擦傷，是在滾道面和滾動面上，有随着滾動的打滑和(hé)油膜熱裂産生的微小燒傷的(de)彙總而發生的表面(miàn)損傷。

産生帶有粘着(zhe)的粗糙表面。造成擦傷的(de)原因主要有高速輕載荷、急加減速、潤滑劑不(bú)适當、水的侵(qīn)入等。

解決方法：改善預壓，改(gǎi)善軸承遊隙，使用油膜性好的潤滑劑，改(gǎi)善潤滑方法，改善密封裝置等。

咬入了金屬小(xiǎo)粉(fěn)末或異物的時候，在滾道面或轉動面上産生的凹痕或(huò)由于安裝時受到(dào)沖擊，在滾動體的間距間隔上形成了凹面(布氏硬度壓痕)。

引起壓痕的主要因素是：金屬粉末等異物咬入，組裝時或(huò)運輸過(guò)程中受(shòu)到的沖擊載荷過大等。

解決方法：改善密封裝(zhuāng)置，過濾潤滑油，改(gǎi)善組(zǔ)裝(zhuāng)及使用方法等。

滾道、滾(gǔn)動體以(yǐ)及保持架在旋轉中(zhōng)急劇發熱直至變色(sè)、軟化(huà)、熔敷和(hé)破損。造成燒傷的原因(yīn)有潤滑不良，過大載荷(預壓過大)，轉速過(guò)大，遊隙過小，水、異物的侵(qīn)入(rù)，軸、軸承箱的精度不良，軸的撓度大等。

可以(yǐ)通過改善潤滑劑及潤滑方法，糾正(zhèng)軸承的選擇，研究(jiū)配合、軸承間隙和(hé)預壓，改善(shàn)密封裝置，檢(jiǎn)查軸和軸承(chéng)箱的精度(dù)或改善(shàn)安裝方(fāng)法來解決。

所謂電蝕是指電流在旋(xuán)轉中的軸承套圈(quān)和滾動體的接觸部分流動時，通過(guò)薄薄的潤滑油膜(mó)發出火花，其表面出現局部的熔化(huà)和凹凸現象。

引起電流腐蝕的主要(yào)原因是外圈與(yǔ)内圈(quān)間的(de)電位差以及靜(jìng)電的作用。

解決方法：在設定電路時，電流不通過軸承，對軸承進行絕緣，靜電接地。

軸承的生(shēng)鏽和腐蝕有滾道、滾(gǔn)動體表面的坑狀鏽、全面生鏽及腐蝕。軸承的生鏽和腐(fǔ)蝕會造成套圈、滾動體表面的坑狀鏽，梨皮狀鏽(xiù)及(jí)滾動體間隔相同的坑狀鏽、全面生鏽及腐蝕。

造成滾動軸承生鏽腐蝕失效的原因很(hěn)多，主要有：水、腐蝕性物質(漆、煤氣等)的侵入，潤滑劑不合适，由于水(shuǐ)蒸氣(qì)的凝結(jié)而附有水滴，高溫多濕時停(tíng)轉，運輸過程中防(fáng)鏽不良，保(bǎo)管狀态(tài)不合适，使用不合适等。

解決(jué)的(de)方法有：改善密封裝(zhuāng)置，研究潤滑方法，停(tíng)轉時的防鏽措施，改善保管方法，使用時要加以注意。

除上述常見的失效形式外，滾動軸承在實際運行中還有(yǒu)很多的(de)失效形式，有(yǒu)待我們進(jìn)一步的分析研究。

綜上所述，從軸承常見失效(xiào)機理與失效模式可知，盡管滾動軸承是精密(mì)而可靠的(de)機構基礎體，但使用不當也會引起早期失效。

一般情況下，如果能正(zhèng)确使用軸承(chéng)，可使用至疲勞壽命(mìng)為(wéi)止。軸承(chéng)的早期失效多起于主機配合部位的(de)制造精度、安裝質量、使用條件、潤滑效果、外部異物侵入、熱影響及主(zhǔ)機突發故障等方(fāng)面的因素。

因此，正(zhèng)确合理地(dì)使用軸承是一項系(xì)統(tǒng)工程(chéng)，在(zài)軸承結構(gòu)設計、制造和裝機過程中，針對産生早期失(shī)效的環節，采取相(xiàng)應的措施，可(kě)有效地(dì)提高軸承及主機的使用壽命(mìng)。