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JYU-滾針軸承常見故障及其原因分析
發(fā)布時(shí)間：2018-12-28 14:31:35 點(diǎn)擊次數(shù)：
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1.故障形式
（1）軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱；
（2）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有異聲；
（3）軸承產(chǎn)生振動(dòng)；
（4）內(nèi)座圈剝落、開裂；
（5）外座圈剝落、開裂；
（6）軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕。
2.故障原因分析
（1）裝配前檢查不仔細(xì)，軸承在裝配前要先清洗并認(rèn)真檢查軸承的內(nèi)外座圈、滾動(dòng)體和保持架，是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋；檢查軸承間隙是否合適，轉(zhuǎn)動(dòng)是否輕快自如，有無突然卡止的現(xiàn)象；同時(shí)檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。對于對開式軸承座，要求軸承蓋和軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間，應(yīng)留出0.1mm～0.25mm間隙，以防止外座兩側(cè)“瓦口”處出現(xiàn)“夾幫”現(xiàn)象導(dǎo)致的間隙減小，磨損加快，使軸承過早損壞。
（2）裝配不當(dāng)。裝配不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致軸承出現(xiàn)上述的各種故障形式，以及以下的幾種情況：
A.配合不當(dāng)
軸承內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負(fù)荷情況下工作的離心泵、離心機(jī)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)和離心式壓縮機(jī)的軸與軸承內(nèi)座圈，采用j5，js5，js6，k5，k6，m6配合，軸承座孔與軸承外座圈采用j6，j7配合。旋轉(zhuǎn)的座圈（大多數(shù)軸承的內(nèi)座圈為旋轉(zhuǎn)座圈，外座圈不為旋轉(zhuǎn)座圈，少部分軸承則相反），通常采用過盈配合，能在負(fù)荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發(fā)生滾動(dòng)和滑動(dòng)。
但有時(shí)由于軸徑和軸承座孔的尺寸測量不精確或配合面粗糙度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，造成過大的過盈配合，使軸承座圈受到很大擠壓，從而導(dǎo)致軸承本身的徑向間隙減少，使軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱，磨損加劇或卡死，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成軸承內(nèi)外座圈在按裝時(shí)開裂。不旋轉(zhuǎn)座圈常采用間隙或過盈不大的配合，這樣不旋轉(zhuǎn)座圈就有可能產(chǎn)生微小的爬動(dòng)，而使座圈與滾動(dòng)體的接觸面不斷*換，座圈滾道磨損均勻。但過大的間隙配合，會(huì)使不旋轉(zhuǎn)座圈隨滾動(dòng)體一同轉(zhuǎn)動(dòng)，致使軸（或軸承座孔）與內(nèi)座圈（或外座圈）發(fā)生嚴(yán)重磨損，而出現(xiàn)摩擦使軸承發(fā)熱、振動(dòng)。
B.裝配方法不當(dāng)
軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時(shí)，多采用壓入法裝配。較簡單的方法是利用銅棒和手錘，按一定的順序?qū)ΨQ地敲打軸承帶過盈配合的座圈，使軸承順利壓入。另外，也可用軟金屬制的套管借手錘打入或壓力機(jī)壓入。若操作不當(dāng)，則會(huì)使座圈變形開裂，或者手錘打在非過盈配合的座圈上，則會(huì)使?jié)L道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕或軸承間接被破壞。
C.裝配時(shí)溫度控制不當(dāng)
滾針軸承在裝配時(shí)，若其與軸徑的過盈較大，一般采用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機(jī)油的油桶中，機(jī)油桶外部用熱水或火焰加熱，工藝要求加熱的油溫控制在80℃～90℃，一般不會(huì)*過100℃，較多不會(huì)*過120℃。軸承加熱后迅速取出套裝在軸頸上。若溫度控制不當(dāng)造成加熱溫度過高，則會(huì)使軸承產(chǎn)生回火而致硬度降低，運(yùn)行中軸承就易磨損、剝落、甚至開裂。
D.裝配時(shí)間隙調(diào)整不當(dāng)
滾針軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙，其功用是保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和潤滑以及補(bǔ)償熱伸長。
對于間隙可調(diào)整的軸承而言，因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關(guān)系，所以安裝是只要調(diào)整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙，而切它們一般都是成對使用的（即裝在軸的兩端或一端），因此，只需要調(diào)整一只軸承的軸向間隙即可。一般用墊片調(diào)整軸向間隙，有的也可用螺釘或止推環(huán)調(diào)整。
對于間隙不可調(diào)整的滾針軸承，因其徑向間隙在制造時(shí)就已按標(biāo)準(zhǔn)確定好了，不能進(jìn)行調(diào)整，此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內(nèi)之后，實(shí)際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙，裝配時(shí)要使裝配徑向間隙的大小恰好能在運(yùn)轉(zhuǎn)中造成必要的工作徑向間隙，以保證軸承靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。此類軸承在工作時(shí)，由于軸在溫度升高時(shí)受熱伸長而使其內(nèi)處座圈發(fā)生相對位移，從而使軸承的徑向間隙減少，甚至使?jié)L動(dòng)體在內(nèi)外座圈間卡住。若將雙支承滾針軸承中的一個(gè)軸承（另一個(gè)軸承固定在軸上和軸承座中）和側(cè)蓋間留出軸向間隙，可避免上述現(xiàn)象。
由上述可知，不論間隙可調(diào)整或間隙不可調(diào)的滾針軸承，它們在裝配時(shí)都要調(diào)整好軸向間隙（但有些間隙不可調(diào)的軸承不必留軸向間隙），以補(bǔ)償軸在溫度升高時(shí)的熱伸長，從而保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若軸向間隙過小時(shí)，會(huì)造成軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱，甚至使?jié)L動(dòng)體卡死或破損；若軸向間隙過大，則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生異聲，甚至?xí)斐蓢?yán)重振動(dòng)或使保持架破壞。
E.聯(lián)軸器找正不當(dāng)
大多數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的輸入軸是通過聯(lián)軸器與動(dòng)力軸相連接，因此裝配時(shí)必須進(jìn)行聯(lián)軸器的找正，使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸在同一軸線上。
（3）潤滑不良 滾針軸承使用的潤滑油（或潤滑脂）都有一定的工作溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)就會(huì)變質(zhì)，從而失去潤滑作用，使軸承因高溫而燒損。另外，潤滑油（或潤滑脂）本身質(zhì)地不良或運(yùn)行中加油（脂）不及時(shí)，也會(huì)造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。
（4）轉(zhuǎn)子不平衡 一般來說，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子在裝配前都要進(jìn)行動(dòng)、靜平衡，所以，軸承是不會(huì)出現(xiàn)問題的。但有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損，或者是軸出現(xiàn)彎曲，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力，從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng)，滾道嚴(yán)重磨損，直至破壞。
（5）檢查*換不及時(shí) 軸承運(yùn)行過程中，按規(guī)定定期進(jìn)行檢查，若出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動(dòng)等情況，要及時(shí)停車查找原因，undefined故障，軸承如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRC＜60，或有過大噪音無法調(diào)整時(shí)，應(yīng)及時(shí)*換。若檢查、*換不及時(shí)，則會(huì)造成軸承甚至轉(zhuǎn)子的嚴(yán)重破壞，從而影響正常的生產(chǎn)。另外，軸承拆卸不當(dāng)、設(shè)備地腳螺栓松動(dòng)造成的振動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕，軸承內(nèi)、外座圈的開裂。
1.故障形式
（1）軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱；
（2）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有異聲；
（3）軸承產(chǎn)生振動(dòng)；
（4）內(nèi)座圈剝落、開裂；
（5）外座圈剝落、開裂；
（6）軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕。
2.故障原因分析
（1）裝配前檢查不仔細(xì)，軸承在裝配前要先清洗并認(rèn)真檢查軸承的內(nèi)外座圈、滾動(dòng)體和保持架，是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋；檢查軸承間隙是否合適，轉(zhuǎn)動(dòng)是否輕快自如，有無突然卡止的現(xiàn)象；同時(shí)檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。對于對開式軸承座，要求軸承蓋和軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間，應(yīng)留出0.1mm～0.25mm間隙，以防止外座兩側(cè)“瓦口”處出現(xiàn)“夾幫”現(xiàn)象導(dǎo)致的間隙減小，磨損加快，使軸承過早損壞。
（2）裝配不當(dāng)。裝配不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致軸承出現(xiàn)上述的各種故障形式，以及以下的幾種情況：
A.配合不當(dāng)
軸承內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負(fù)荷情況下工作的離心泵、離心機(jī)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)和離心式壓縮機(jī)的軸與軸承內(nèi)座圈，采用j5，js5，js6，k5，k6，m6配合，軸承座孔與軸承外座圈采用j6，j7配合。旋轉(zhuǎn)的座圈（大多數(shù)軸承的內(nèi)座圈為旋轉(zhuǎn)座圈，外座圈不為旋轉(zhuǎn)座圈，少部分軸承則相反），通常采用過盈配合，能在負(fù)荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發(fā)生滾動(dòng)和滑動(dòng)。
但有時(shí)由于軸徑和軸承座孔的尺寸測量不精確或配合面粗糙度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，造成過大的過盈配合，使軸承座圈受到很大擠壓，從而導(dǎo)致軸承本身的徑向間隙減少，使軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱，磨損加劇或卡死，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成軸承內(nèi)外座圈在按裝時(shí)開裂。不旋轉(zhuǎn)座圈常采用間隙或過盈不大的配合，這樣不旋轉(zhuǎn)座圈就有可能產(chǎn)生微小的爬動(dòng)，而使座圈與滾動(dòng)體的接觸面不斷*換，座圈滾道磨損均勻。但過大的間隙配合，會(huì)使不旋轉(zhuǎn)座圈隨滾動(dòng)體一同轉(zhuǎn)動(dòng)，致使軸（或軸承座孔）與內(nèi)座圈（或外座圈）發(fā)生嚴(yán)重磨損，而出現(xiàn)摩擦使軸承發(fā)熱、振動(dòng)。
B.裝配方法不當(dāng)
軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時(shí)，多采用壓入法裝配。較簡單的方法是利用銅棒和手錘，按一定的順序?qū)ΨQ地敲打軸承帶過盈配合的座圈，使軸承順利壓入。另外，也可用軟金屬制的套管借手錘打入或壓力機(jī)壓入。若操作不當(dāng)，則會(huì)使座圈變形開裂，或者手錘打在非過盈配合的座圈上，則會(huì)使?jié)L道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕或軸承間接被破壞。
C.裝配時(shí)溫度控制不當(dāng)
滾針軸承在裝配時(shí)，若其與軸徑的過盈較大，一般采用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機(jī)油的油桶中，機(jī)油桶外部用熱水或火焰加熱，工藝要求加熱的油溫控制在80℃～90℃，一般不會(huì)*過100℃，較多不會(huì)*過120℃。軸承加熱后迅速取出套裝在軸頸上。若溫度控制不當(dāng)造成加熱溫度過高，則會(huì)使軸承產(chǎn)生回火而致硬度降低，運(yùn)行中軸承就易磨損、剝落、甚至開裂。
D.裝配時(shí)間隙調(diào)整不當(dāng)
滾針軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙，其功用是保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和潤滑以及補(bǔ)償熱伸長。
對于間隙可調(diào)整的軸承而言，因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關(guān)系，所以安裝是只要調(diào)整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙，而切它們一般都是成對使用的（即裝在軸的兩端或一端），因此，只需要調(diào)整一只軸承的軸向間隙即可。一般用墊片調(diào)整軸向間隙，有的也可用螺釘或止推環(huán)調(diào)整。
對于間隙不可調(diào)整的滾針軸承，因其徑向間隙在制造時(shí)就已按標(biāo)準(zhǔn)確定好了，不能進(jìn)行調(diào)整，此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內(nèi)之后，實(shí)際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙，裝配時(shí)要使裝配徑向間隙的大小恰好能在運(yùn)轉(zhuǎn)中造成必要的工作徑向間隙，以保證軸承靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。此類軸承在工作時(shí)，由于軸在溫度升高時(shí)受熱伸長而使其內(nèi)處座圈發(fā)生相對位移，從而使軸承的徑向間隙減少，甚至使?jié)L動(dòng)體在內(nèi)外座圈間卡住。若將雙支承滾針軸承中的一個(gè)軸承（另一個(gè)軸承固定在軸上和軸承座中）和側(cè)蓋間留出軸向間隙，可避免上述現(xiàn)象。
由上述可知，不論間隙可調(diào)整或間隙不可調(diào)的滾針軸承，它們在裝配時(shí)都要調(diào)整好軸向間隙（但有些間隙不可調(diào)的軸承不必留軸向間隙），以補(bǔ)償軸在溫度升高時(shí)的熱伸長，從而保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若軸向間隙過小時(shí)，會(huì)造成軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱，甚至使?jié)L動(dòng)體卡死或破損；若軸向間隙過大，則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生異聲，甚至?xí)斐蓢?yán)重振動(dòng)或使保持架破壞。
E.聯(lián)軸器找正不當(dāng)
大多數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的輸入軸是通過聯(lián)軸器與動(dòng)力軸相連接，因此裝配時(shí)必須進(jìn)行聯(lián)軸器的找正，使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸在同一軸線上。
（3）潤滑不良 滾針軸承使用的潤滑油（或潤滑脂）都有一定的工作溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)就會(huì)變質(zhì)，從而失去潤滑作用，使軸承因高溫而燒損。另外，潤滑油（或潤滑脂）本身質(zhì)地不良或運(yùn)行中加油（脂）不及時(shí)，也會(huì)造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。
（4）轉(zhuǎn)子不平衡 一般來說，運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子在裝配前都要進(jìn)行動(dòng)、靜平衡，所以，軸承是不會(huì)出現(xiàn)問題的。但有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損，或者是軸出現(xiàn)彎曲，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力，從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng)，滾道嚴(yán)重磨損，直至破壞。
（5）檢查*換不及時(shí) 軸承運(yùn)行過程中，按規(guī)定定期進(jìn)行檢查，若出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動(dòng)等情況，要及時(shí)停車查找原因，undefined故障，軸承如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRC＜60，或有過大噪音無法調(diào)整時(shí)，應(yīng)及時(shí)*換。若檢查、*換不及時(shí)，則會(huì)造成軸承甚至轉(zhuǎn)子的嚴(yán)重破壞，從而影響正常的生產(chǎn)。另外，軸承拆卸不當(dāng)、設(shè)備地腳螺栓松動(dòng)造成的振動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕，軸承內(nèi)、外座圈的開裂。
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