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軸承故障的檢查和失效的原因
毅政?ZL1系列免剝皮玉米脫粒機(jī)在中央電視臺(tái)CCTV10科教頻道219期《我愛(ài)發(fā)明》之“巧剝黃金?!睂?zhuān)題節(jié)目錄制現(xiàn)場(chǎng) 滾動(dòng)軸承在使用過(guò)程中由于本身質(zhì)量和外部條件的原因,其承載能力、旋轉(zhuǎn)精度和耐磨性能等會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)軸承的性能指標(biāo)低于使用要求而不能正常工作時(shí),軸承就發(fā)生了故障甚至失效,軸承一旦發(fā)生失效等意外情況后,機(jī)器、設(shè)備將會(huì)停轉(zhuǎn),出現(xiàn)功能喪失等各種異?,F(xiàn)象,因此需要在短期內(nèi)查出發(fā)生的原因,并采取相應(yīng)的措施。

為使軸承在良好的條件下能夠保持應(yīng)有的性能并長(zhǎng)期使用。必須對(duì)軸承進(jìn)行檢查和保養(yǎng),檢查與保養(yǎng)對(duì)預(yù)防故障是很重要的,在運(yùn)轉(zhuǎn)中要重點(diǎn)檢查軸承的滾動(dòng)聲、振動(dòng)、溫度和潤(rùn)滑劑。

1. 軸承的滾動(dòng)聲

滾動(dòng)軸承噪音一種是軸承本身產(chǎn)生的,即軸承固有的噪聲;另一種是軸承裝機(jī)后才產(chǎn)生的噪聲,與軸承本身的噪聲無(wú)關(guān).通過(guò)聽(tīng)聲音可以分析出一些問(wèn)題。 a)固有噪聲:滾道聲(各種軸承和滾動(dòng)摩擦聲(圓柱滾子軸承)是滾動(dòng)軸承固有的聲音) 。滾道聲是由滾動(dòng)體與滾道接觸時(shí)的彈性特性產(chǎn)生的,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí),滾動(dòng)體在滾道上滾動(dòng)而發(fā)出的一種連續(xù)而圓滑的聲音;不正常的滾動(dòng)摩擦聲可發(fā)出“咯吱、咯吱”之類(lèi)不舒服的金屬摩擦異常聲音,潤(rùn)滑良好時(shí)不會(huì)發(fā)出這樣的聲音。所以在一般情況下不成問(wèn)題,只有噪聲增大之后才需注意。 b)與軸承制造有關(guān)的噪聲:這里包括保持架噪聲和顫音,保持架噪聲主要發(fā)生在球軸承和圓錐滾子軸承中,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)由于保持架的振動(dòng)以及保持架與滾動(dòng)體發(fā)生撞擊會(huì)發(fā)出聲音。這種聲音具有周期性.顫音(各種軸承)是有一定頻率的聲音,是由于滾道面上有較大的波紋度引起的振動(dòng)而產(chǎn)生的。 c)使用不當(dāng)引起的噪聲:對(duì)于各種軸承均存在.當(dāng)軸承滾道表面或滾動(dòng)體表面受到碰傷、壓坑、銹蝕,那么就會(huì)產(chǎn)生有一定周期的噪聲和振動(dòng)。當(dāng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有塵埃侵入時(shí)就會(huì)產(chǎn)生污物噪聲。這種噪聲是非周期性的,同樣也伴有振動(dòng),其聲音大小不固定,時(shí)有時(shí)無(wú)。

2. 軸承的振動(dòng)

軸承的振動(dòng)對(duì)軸承的失效影響很明顯.例如:剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會(huì)在軸承振動(dòng)檢測(cè)中反映出來(lái),所以通過(guò)采用特殊的軸承振動(dòng)測(cè)量裝置(頻率分析器和振動(dòng)儀等)可測(cè)量出振動(dòng)的大小,通過(guò)頻率分布可推斷出異常振動(dòng)的具體情況,測(cè)得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對(duì)每臺(tái)機(jī)器的測(cè)量值進(jìn)行分析比較后確定判定標(biāo)準(zhǔn)。

3. 軸承的溫度

通常軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始慢慢升高,1至2小時(shí)后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速和負(fù)載而不同。如果潤(rùn)滑、安裝不合適,則軸承溫度會(huì)急驟上升,會(huì)出現(xiàn)異常高溫,這時(shí)必須停機(jī)并采取必要的防范措施。

4. 潤(rùn)滑劑

潤(rùn)滑對(duì)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動(dòng)等有重要影響,沒(méi)有正常的潤(rùn)滑,軸承就不能工作。分析軸承的損壞原因表明,40%左右的軸承損壞都與潤(rùn)滑不良有關(guān)。因此軸承的良好潤(rùn)滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外,軸承的潤(rùn)滑還對(duì)散熱、防銹、密封、緩和沖擊等起作用。要保證潤(rùn)滑劑不能過(guò)期失效,選型要正確。收割機(jī)軸承的潤(rùn)滑分油潤(rùn)滑和脂潤(rùn)滑兩種,大機(jī)型齒輪箱油潤(rùn)滑選擇用GL-580W90齒輪油;脂潤(rùn)滑一般用二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑脂,潤(rùn)滑增扭器無(wú)級(jí)變速下部裝置必須用美孚XHP222或更好的脂潤(rùn)滑。

軸承的失效原因很多,除了正常的疲勞剝落以外,像失效的密封、過(guò)緊配合導(dǎo)致的過(guò)小軸承間隙或潤(rùn)滑不良等因素都能留下特殊的失效痕跡和失效形式。因此檢查失效的軸承在大多數(shù)時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致軸承失效的原因,從而及時(shí)采取對(duì)策。一般來(lái)講,軸承的失效有1/3是因?yàn)檩S承已經(jīng)到了疲勞剝落期,屬于正常失效;1/3因?yàn)闈?rùn)滑不良導(dǎo)致提前失效,1/3因?yàn)槲廴疚镞M(jìn)入軸承或安裝不正確,而造成軸承提前失效。一般來(lái)講,軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不正常時(shí)有如下七種常見(jiàn)癥狀:軸承過(guò)熱、軸承噪音過(guò)大、軸承壽命過(guò)低、振動(dòng)大、達(dá)不到機(jī)器性能要求、軸承在軸上松動(dòng)、軸轉(zhuǎn)動(dòng)困難。

形成七種常見(jiàn)癥狀典型原因:潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑油過(guò)期失效或選型錯(cuò)誤;潤(rùn)滑脂太滿(mǎn)或油位太高;軸承游隙過(guò)?。惠S承箱內(nèi)孔不圓、軸承箱扭曲變形、支撐面不平、軸承箱孔內(nèi)徑過(guò)??;接觸油封過(guò)盈量太大或彈簧太緊;一根軸上有兩個(gè)被固定軸承,由于軸膨脹導(dǎo)致軸承間隙變小;緊定套筒過(guò)分鎖緊;軸承箱孔太大、受力不平衡;兩個(gè)或多個(gè)軸承同軸度不好;防松卡環(huán)接觸到軸承;接觸油封磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致潤(rùn)滑油泄露;軸的直徑過(guò)大。導(dǎo)致軸承內(nèi)圈膨脹嚴(yán)重,減少了軸承游隙;由于箱孔的材料材質(zhì)太軟,受力后孔徑變大,致使外圈在箱孔內(nèi)打滑;油位太低、軸承箱內(nèi)潤(rùn)滑脂不足;雜物、砂粒、炭粉或其它污染物進(jìn)入軸承箱內(nèi);水、酸、油漆或其它污染物進(jìn)入軸承箱內(nèi);安裝軸承前軸承箱內(nèi)的碎片等雜物沒(méi)有清除干凈;軸徑太小、緊定套筒鎖緊不夠;由于打滑作用(由于急速啟動(dòng))致使?jié)L動(dòng)體上有擦痕;由于軸肩尺寸不合理致使軸彎曲;軸肩摩擦到軸承密封蓋;軸肩在軸承箱內(nèi)接處面積過(guò)小致使軸承外環(huán)扭曲;軸承密封蓋發(fā)生扭曲;軸和軸承內(nèi)套扭曲;軸和軸承外套扭曲; 不正確的安裝方式,用錘子直接敲擊軸承; 機(jī)器中的轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件接觸;接觸油封磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致潤(rùn)滑油泄漏;軸承游隙過(guò)大致使軸發(fā)生振動(dòng)。

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