圆锥滚子轴承因运用不当形成的早期失效现象

发布日期:2019/1/24 9:30:45
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圆锥滚子轴承通常由外圈、内圈、滚子和坚持架组成,其中,内圈、滚子和坚持架装配铆合后构成内组件,而外圈则是可别离的。轴承转动时,滚子与内外套圈滚道都遭到很大的交变接触应力,其工作外表易呈现金属疲倦。理论证明,当光滑和密封恰当,装置和维护条件正常时,绝大多数轴承能到达预期寿命,其失效方式为接受交变应力作用而发作的接触疲倦失效。但在轴承装置、运用和维护不当,或与轴承相关的工件外表几何外形超差,都可能形成轴承的早期失效。

1 与轴承配合工件的尺寸、外形及位置精度不合格惹起的损坏

若工件轴和外壳孔的挡肩对配合外表不垂直,或轴承定位面的粗糙度不合格,以及由于轴弯曲,都将形成轴承内圈和外圈轴线的互相倾斜并惹起套圈和滚子滚动外表部分接触应力显著增大,进而产生疲倦剥落,发作早期损坏,如图1所示。

若工件外壳孔呈椭圆形或锥形,会使套圈产生变形,并危及滚道,进而惹起滚道过早磨损和疲倦毁坏。同样,若工件轴与轴承的配合轴颈几何外形不正确也将形成轴承内圈滚道的损坏。如轴径过大,则可能形成内圈决裂,如图2所示;如外壳孔径过大,则形成外圈的松动并产生打滑,进而加剧外壳孔和外圈外径的磨损,如图3所示。

2 装置操作方式不当形成轴承的损坏

圆锥滚子轴承的内组件和外圈是分别在轴上和外壳内装置的,装配时由于倾斜、冲击或装配用力过大等均可使套圈滚道及滚子遭到损伤,这种损伤即便很小,也会加剧滚道的毁坏。如滚子上有磕碰伤,轴承转动后也将形成套圈滚道的损伤,如图4所示。

在装置过程中如采用压入方式停止轴承的装配,必需运用专用的套筒工具,由于直接经过铁棒用力敲打套圈,可能使套圈产生裂纹或端面损坏,以至形成内圈挡边的崩裂。为防止裂纹的产生,装置时不宜用铁棒直接敲打套圈,而必需加铜制衬垫。

运用专用的套筒工具停止内组件的装配时,应留意套筒的内外径尺寸,以免使套筒压在坚持架端面上形成坚持架变形,变形严重时可能形成滚子散落。

在搬运和装配时如不当心使轴承内组件掉落空中或遭到碰撞,将形成坚持架的变形,如图5所示,变形的坚持架将使滚子受卡,影响轴承的转动灵敏性,进而产生发热和烧伤现象,最终招致轴承失效。

轴承装置后外圈与内组件间游隙的调整也十分重要,如游隙过小,则招致温升过高,加快磨损以至咬死;游隙过大,将产生附加径向跳动和轴向窜动,形成滚子与外圈滚道的相对位移并惹起不平均的部分磨损,产生噪音。只要调整恰当,才干保证轴承正常运转。

3 运用维护不当形成的损坏轴承

工作时,如光滑油缺乏,工作面金属与金属的直接接触将惹起擦伤,并产生发热和烧伤,降低轴承原有的硬度进而形成粘着磨损,最终招致轴承失效。

轴承装置前如工件未清算洁净或添加的光滑油不清洁(如混有沙子、灰尘、脏物等),或因密封不牢靠以及在多尘的环境中工作时,一些硬质颗粒进入轴承滚道将惹起磨粒磨损,其外表呈现细槽痕迹或细小的麻点,使轴承的游隙加大,精度降低,运用寿命缩短。

轴承在运用中如遭到过大的静载荷或冲击载荷的作用,很可能使内外圈和滚子的接触处产生不平均的塑性变形———压痕。压痕的呈现会使轴承的振动和噪声增大,温度升高,磨损加剧,进而产生严重的剥落,使轴承失效,如图6所示。这种状况多发作在转速较低或摆动的轴承上。

轴承在湿润的介质以及有酸蒸汽和其他惹起金属腐蚀的物质环境中工作,如轴承的密封不好,可能形成锈蚀。锈蚀的产物和光滑油混合一同会对滚道和滚动体的工作外表形成腐蚀磨损,并引发外表剥落。

轴承在运用中如有电流经过轴承,电流可能击穿轴承油膜,产生电火花,从而形成外表熔融,构成小凹坑或条形坑,如图7所示。

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