TTB工(gōng)業智造 | 不正确使用軸承竟然會産生這麼多

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

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

如果無法确保(bǎo)安裝到位，可以提高潤滑劑的油膜(mó)厚(hòu)度(提高潤滑油的粘度)，或減低軸(zhóu)承的負載等方法來減少軸承的直接接觸。

對稱位(wèi)置剝落表現在内圈為周圍環帶剝落，而外圈呈周向對稱位(wèi)置剝落(即橢圓的短(duǎn)軸方向)，原(yuán)因(yīn)主要是因為外殼孔橢圓過大或兩半(bàn)分離式外殼(ké)孔結構，這在摩托(tuō)車用凸輪軸軸承中表(biǎo)現尤為明顯。

當軸承壓(yā)入橢圓偏大的外殼孔中或兩半分離式外殼(ké)固緊時，軸(zhóu)承外圈産生橢圓，在(zài)短軸方向的遊隙明(míng)顯減少甚至負遊隙。

軸承在載荷的(de)作用(yòng)下，内圈旋轉産生周向剝(bāo)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(hén)迹。這是該軸承早期失(shī)效的主要原因，經對(duì)該軸承(chéng)失效件(jiàn)檢驗表明，該軸承外徑圓度已從原(yuán)工藝(yì)控制(zhì)的0.8um變為27um。此值遠遠大于徑向遊隙值。

因此，可(kě)以(yǐ)肯定該軸承是(shì)在嚴重(zhòng)變(biàn)形及負遊隙下工作的，工作面上易早期形成異(yì)常(cháng)的急劇磨損與剝落。

采取(qǔ)的對策是提高外殼(ké)孔加工(gōng)精度或盡可能不采用外殼(ké)孔兩半(bàn)分離結構。

在軸承工作面(miàn)上呈傾(qīng)斜剝落環帶，說(shuō)明軸承是(shì)在傾斜狀态下工作的，當傾斜角達(dá)到或超(chāo)過臨界狀态時(shí)易早期形成異常的急劇磨(mó)損與剝落。産生的原因主要是(shì)因為安裝不良，軸有撓度、軸頸與(yǔ)外殼孔(kǒng)精度低等。

采取對策為确保軸承安(ān)裝質量與提高軸肩、孔肩(jiān)的軸向跳動精(jīng)度，或提高潤滑油的(de)粘度以獲得較厚的(de)潤滑油膜(mó)。

套圈斷裂(liè)失效(xiào)比較少見，通常是突發性過載造成(chéng)的。産生原因較為複雜，如軸承的原(yuán)材料缺陷(氣泡縮孔)、鍛造缺陷(過燒)、熱處理缺陷(過熱)、加工缺陷(局(jú)部燒(shāo)傷或表面微裂紋(wén))、主機缺陷(安裝不(bú)良、潤(rùn)滑貧(pín)乏、瞬時過載)等。受過載(zǎi)沖(chòng)擊負荷或劇烈振動均有可能使套(tào)圈斷裂。

采取的對策是避免過載沖擊載荷、選擇(zé)适當的過盈(yíng)量、提高安(ān)裝精度、改善使(shǐ)用條件及加強軸承制造過程(chéng)中的質量控制。

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

a.保持架異常載荷

如安裝不到(dào)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(huà)，過早出現異常剝落。

随着(zhe)剝落的擴(kuò)展，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(cǐ)惡化的循環作用，便可能造成保(bǎo)持架斷裂。

b. 潤滑(huá)不良

主要指軸承運轉處于貧油狀态，易形成粘着磨損(sǔn)，使工作(zuò)表面狀态惡化，粘着磨損産生的撕裂物易進入保持架，使保持架産生(shēng)異常載荷(hé)，有可能(néng)造成保持架斷裂。

c.外來異物的(de)侵入(rù)是造成保持架斷(duàn)裂失效的常見模式

由于外來硬質異物的侵(qīn)入，加劇了保持架的磨損(sǔn)與(yǔ)産生異常附加載(zǎi)荷，也有可能導(dǎo)緻(zhì)保持架斷裂。

d. 蠕變現象也是造成(chéng)保持架斷裂的原因之一

所謂(wèi)蠕變(biàn)多指(zhǐ)套(tào)圈的滑動現象，在配合面過盈量不足的情況下，由于滑(huá)動而使載(zǎi)荷點向周圍方向(xiàng)移動(dòng)，産生套圈(quān)相對軸或外殼向(xiàng)圓周方向位置偏離的現象。

蠕變一旦産(chǎn)生，配合面顯(xiǎn)著磨損，磨(mó)損粉末(mò)有可能進入軸(zhóu)承内部，形成異常磨損--滾道(dào)剝落-保持架磨損及附加載荷的過程，以至可能造成保持架斷(duàn)裂。

e. 保持架材料缺(quē)陷

(如裂(liè)紋、大塊異金屬夾雜物、縮孔、氣泡)及鉚合缺陷(缺釘、墊釘或兩半保(bǎo)持架結(jié)合面空隙，嚴重鉚傷)等均可能造成保(bǎo)持架斷裂。

采取對策為在制造過程中加以(yǐ)嚴格控制。

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

造成卡(kǎ)傷的主(zhǔ)要原因(yīn)有：過(guò)大載荷，過大預壓，潤滑不良，異(yì)物咬入，内圈外圈的傾斜，軸的撓度、軸、軸承箱的精度不良等。

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

磨損失效是指表面之間的相對滑動摩(mó)擦導緻其工作表面(miàn)金屬不(bú)斷磨損而産生的失效。造成磨(mó)損失效的因素主要有潤滑劑失效或缺乏潤滑劑，潤(rùn)滑方式不對，有磨(mó)粒進入軸承内部，負(fù)載過大等。

解決方法可以(yǐ)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(gǔn)道面和滾動面上，有(yǒu)随着滾動的打(dǎ)滑和油膜(mó)熱裂産生的微小燒傷的彙總而發生的(de)表面損傷。

産生帶有(yǒu)粘着的粗糙表面。造成擦傷的原因主要有高速輕載(zǎi)荷、急加減速、潤滑(huá)劑不适當(dāng)、水的侵入等。

解(jiě)決方法：改(gǎi)善預壓，改善軸承遊(yóu)隙，使用油膜性好的潤滑(huá)劑，改善潤滑方法，改善密封裝置等。

咬入了金(jīn)屬小粉末或異(yì)物的時候，在滾道面或轉動面(miàn)上産生的(de)凹痕(hén)或由于安裝時(shí)受到(dào)沖擊，在滾動體的(de)間距間隔上形成了凹面(布氏硬度壓痕)。

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

解決方法：改善密封裝置，過濾潤滑油，改善組裝及使用方法等。

滾道、滾動體以(yǐ)及保持架(jià)在旋轉中急劇發熱直至變色、軟化(huà)、熔敷和破損。造成燒傷的原因有潤滑不良，過大載荷(預壓(yā)過大)，轉速過大，遊隙過小，水、異物的侵入，軸、軸承(chéng)箱的精度不良(liáng)，軸的撓度大等。

可以通過改善潤滑劑及潤滑(huá)方法，糾正軸承的選擇，研究配合、軸承間隙和預壓，改善密封裝置，檢查軸和軸承(chéng)箱的精度或改善安裝方(fāng)法來解(jiě)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(de)接觸部分(fèn)流動(dòng)時，通過薄薄的(de)潤滑油膜發出火花，其表面(miàn)出現局部的熔化(huà)和凹凸現象。

引起電流腐蝕的主要(yào)原因是外圈與内(nèi)圈間的電位差以及靜電的作用。

解決方法：在設定電(diàn)路時，電流不通過軸承，對軸承進行(háng)絕緣，靜電接地。

軸承的生鏽和腐蝕有滾道、滾(gǔn)動體表面的坑狀鏽(xiù)、全面生鏽及腐蝕。軸承的生鏽和腐蝕會造成套(tào)圈、滾動體表(biǎo)面的坑狀(zhuàng)鏽，梨皮狀鏽(xiù)及滾動體間隔相同的坑狀(zhuàng)鏽、全面生鏽及腐蝕。

造成滾動軸(zhóu)承生鏽腐蝕失效(xiào)的原因很多，主要有：水、腐蝕性物質(漆、煤氣等)的侵入，潤滑劑(jì)不合适(shì)，由于水蒸氣的凝結而附有水滴(dī)，高溫多濕時停轉，運輸過程中防鏽不良，保管狀态(tài)不合适，使用不合适等。

解決的方法有：改善密封裝置(zhì)，研究潤滑方法，停轉時的防鏽措施，改善保管方法，使用時要加以注(zhù)意(yì)。

除上述(shù)常見的失(shī)效形式外(wài)，滾動軸承在實際運行中還有很多的失(shī)效形式，有待我們進(jìn)一(yī)步的分析(xī)研究。

綜上所述，從(cóng)軸承常見失效機理與失效模(mó)式可知，盡管滾動(dòng)軸承是精密(mì)而可靠的機構(gòu)基礎體，但使用不(bú)當也會引起早期(qī)失效。

一般(bān)情況下，如果能正确使用軸承，可使用至疲(pí)勞壽命為(wéi)止。軸承的早期失效多起于主機配合部位的制造精度、安裝質量、使用條件、潤滑效果、外部異物侵入、熱(rè)影響及主機突發故障等方面的因素。

因此，正(zhèng)确合理地使用軸(zhóu)承(chéng)是一項系(xì)統工程，在軸承結構設(shè)計、制造和裝機過(guò)程中，針對産生早期(qī)失效的環節，采取相應的措施，可(kě)有效地提高軸承及主機的(de)使用壽(shòu)命。