文档介绍：如何延长轴承寿命
摘要: 自然界苛刻的工作条件会导致轴承的失效,但是如果遵循一些简单的规则,轴承正常运转的机会是能够被提高的。在轴承的使用过程当中,过分的忽视会导致轴承的过热现象,也可能使轴承不能够再被使用,甚至完全的破坏。但是一个被损坏的轴承,会留下它为什么被损坏的线索。通过一些细致的侦察工作,我们可以采取行动来避免轴承的再次失效。
关键词: 轴承失效寿命
轴承(“Bearing”,日本人称“轴受”)是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说,当其它机件在轴上彼此产生相对运动时,用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。
根据最新的轴承疲劳寿命理论,一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承,只要其承受的负荷足够轻松(不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值),则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此,只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大,绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承,轴承的润滑充分而又恰到好处,润滑剂绝对纯正而无杂质,并且不会老化变质,则这个轴承将会无限期地运转下去。
这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比ISO寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具,而且在于它展示了所有轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力,并展示了开发这种潜力的途径,因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。
但是,轴承的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”,而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说,既难办到也太昂贵。
现场使用轴承,其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷,在工作到一定的期限后,或晚或早总会由于本身材料达致电疲劳极限,产生疲劳剥落而无法继续使用。即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷,也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。总之,现场使用中的轴承或多或少总不能充分具备上述实验室所具备的那些条件,而其中任一条件稍有不足,都会缩短轴承的可用期限,这就产生了轴承寿命的问题。
轴承的失效形式多种多样,但其中多数失效形式迄今尚无可用的寿命计算方法,只有疲劳寿命、磨损寿命、润滑寿命和微动寿命可以通过计算的方法定量地加以评估。
(1)疲劳寿命
在润滑充分而其他使用条件正常的情况下,轴承常因疲劳剥落而失效,其期限疲劳寿命可以样本查得有关数据,按规定的公式和计算程序以一定的可靠性计算出来。
(2)磨损寿命
机床主轴承取大直径以保证其高刚度,所配轴承的尺寸相应也大,在其远末达到疲劳极限之前,常因磨损而丧失要精度以致无法继续使用,对这类轴承必须用磨损寿命来徇其可能性的服务期限。实际上,现场使用的轴承大多因过度磨损而失效,所以也必须考虑磨损寿命问题。
(3)润滑寿命
主要对于双面带密封的脂润滑轴承,一次填脂以后不再补充加脂,此时轴承有寿命便取决于滚脂的使用寿命。
(4)微动磨蚀寿命
绞车、悬臂式起微型重机和齿轮变速箱以及汽车离合器等机构中的轴承,在其非运转状态下受到振动负荷所产生的微动磨蚀损伤。往往会发展成轴承失效的主导原因,对这类机构中的轴承,有时需要计算其微动磨蚀寿命。
导致轴承失效的原因很多,但常见的是不正确的使用、污染、润滑剂使用不当、装卸或搬运时的损伤及安装误差等。诊断失效的原因并不困难,因为根据轴承上留下的痕迹可以确定轴承失效的原因。
然而,当事后的调查分析提供出宝贵的信息时,最好首先通过正确地选定轴承来完全避免失效的发生。为了做到这一点,再考察一下制造厂商的尺寸定位指南和所选轴承的使用特点是非常重要的。
1 轴承失效的原因
在球轴承的失效中约有40%是由灰尘、脏物、碎屑的污染以及腐蚀造成的。污染通常是由不正确的使用和不良的使用环境造成的,它还会引起扭矩和噪声的问题。由环境和污染所产生的轴承失效是可以预防的,而且通过简单的肉眼观察是可以确定产生这类失效的原因。
通过失效后的分析可以得知对已经失效的或将要失效的轴承应该在哪些方面进行查看。弄清诸如剥蚀和疲劳破坏一类失效的机理,有助于消除问题的根源。
只要使用和安装合理,轴承的剥蚀是容易避免的。剥蚀的特征是在轴承圈滚道上留有由冲击载荷或不正确的安装产生的压痕。剥蚀通常是在载荷超过材料屈服极限时发生的。如果安装不正确从而使某一载荷横穿轴承圈也会产生剥蚀。轴承圈上的压坑还会产生噪声、振动和附加扭矩。
类似的一种缺陷是当轴承不旋转时由于滚珠在轴承圈间振动而产生的椭圆形压痕。这种破坏称为低荷振蚀。这种破坏在运输中的设备和不工作时仍振动的设备中都