轴承损伤判断
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11种轴承损伤的典型案例,原因分析及解决方案轴承在各个领域各个行业应用都非常广泛,今天为大家带来轴承损伤的经典案例,希望大家能有所收获!高质量的轴承在正确的使用下,可以使用很长一段时间,如果过早的出现损伤,很可能是因为选型错误,使用不当或润滑不良造成的。
因此,在安装轴承时,我们需要记录机器种类,安装部位,使用条件及周围配合。
通过研究总结轴承损伤的类型,发生问题时的使用环境,以避免类似情况再次发生。
轴承损伤方式按下述图片分类,我们可以图片中显示的主要特征来判断轴承损伤形式。
裂纹缺陷,部分缺口有裂纹。
原因:主机的冲击负荷过大,主轴与轴承配合过盈量大;也有较大的剥离摩擦引起裂纹;安装时精度不良;使用不当(用铜锤、卡入大异物)和摩擦裂纹。
解决措施:应检查使用条件,同时设定适当过盈及检查材质,改善安装及使用方法,检查润滑剂以防止摩擦裂纹。
滚道表面金属剥离运转面剥离。
剥离后呈明显凹凸状。
原因:轴承滚动体和内、外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷作用,产生周期变化的接触应力。
当应力循环次数达到一定数值后,在滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥离。
如果轴承的负荷过大,会使这种疲劳加剧。
另外,轴承安装不正、轴弯曲也会产生滚道剥离现象。
解决措施:应重新研究使用条件和选择轴承及游隙,并检查轴和轴承箱的加工精度、安装方法、润滑剂及润滑方法。
烧伤轴承发热变色,进而烧伤不能旋转。
原因:一般是润滑不足,润滑油质量不符合要求或变质,以及轴承装配过紧等。
另外游隙过小和负荷过大(预压大),滚子偏斜。
解决措施:选择适当的游隙(或增大游隙),要检查润滑剂的种类,确保注入量,检查使用条件,以防定位误差,改善轴承组装方法。
保持架碎裂铆钉松动或断裂,滚动体破碎。
原因:力矩负荷过大,润滑不足,转速变动频繁、振动大,轴承在倾斜状态下安装,卡入异物。
解决措施:要查找使用条件和润滑状态是否适宜,注意轴承的使用,研究保持架的选择是否合适和轴承箱的刚性是否负荷要求。
轴承寿命预测与损伤诊断方法研究轴承是机械设备中重要的零部件,其寿命直接影响到设备的使用寿命和可靠性。
因此,轴承寿命预测和损伤诊断方法的研究具有重要意义。
本文将介绍轴承寿命预测与损伤诊断的相关方法和技术。
一、轴承寿命预测方法轴承寿命预测是通过一定的方法和技术对轴承的寿命进行估算。
常用的轴承寿命预测方法有试验法、统计法和仿真法。
试验法是通过实验数据的分析和处理来预测轴承的寿命。
试验法的优点是直观、可靠,但其缺点是耗时耗力,且结果受试验条件和环境的影响较大。
统计法是通过对大量轴承的寿命数据进行统计分析,建立数学模型来推算寿命。
统计法的优点是能够综合考虑多种因素对寿命的影响,但其缺点是建立合理的统计模型需要大量的轴承寿命数据。
仿真法是利用计算机仿真技术,基于轴承的工作条件和负载情况,建立数学模型进行仿真计算,得到轴承的寿命指标。
仿真法的优点是灵活、快速,且结果的准确性较高,但其缺点是需要准确的输入参数和模型。
二、轴承损伤诊断方法轴承损伤诊断是通过监测轴承的振动、声音、温度等信号,结合信号处理和模式识别技术,对轴承的损伤情况进行判断和预警。
振动诊断是轴承损伤诊断中常用的方法之一。
通过对轴承振动信号的采集和分析,可以判断轴承的运行状态和损伤程度。
常用的振动参数包括加速度、速度和位移等,通过对这些参数的分析,可以了解轴承的损伤情况。
声音诊断是通过对轴承工作时的声音信号进行监测和分析,判断轴承的损伤情况。
轴承在损伤状态下会产生特定频率和幅值的声音信号,通过对这些信号的分析,可以诊断轴承的损伤情况。
温度诊断是通过监测轴承的工作温度,判断轴承的运行状态和损伤程度。
轴承在损伤状态下会产生摩擦热,从而导致轴承的温度升高。
通过对轴承温度的监测和分析,可以诊断轴承的运行状态。
三、轴承寿命预测与损伤诊断方法的研究进展近年来,随着传感器技术、信号处理技术和机器学习技术的发展,轴承寿命预测和损伤诊断方法取得了一定的进展。
在轴承寿命预测方面,随着试验技术的更新和计算机仿真技术的成熟,基于试验和仿真的方法在寿命预测中得到了广泛应用。
滚动轴承的故障诊断一、滚动轴承的常见故障滚动轴承是转动设备中应用最为广泛的机械零件,同时也是最容易产生故障的零件。
据统计,在使用滚动轴承的转动设备中,大约有30%的机械故障都是由于滚动轴承而引起的。
滚动轴承的常见故障形式有以下几种。
1. 疲劳剥落(点蚀)滚动轴承工作时,滚动体和滚道之间为点接触或线接触,在交变载荷的作用下,表面间存在着极大的循环接触应力,容易在表面处形成疲劳源,由疲劳源生成微裂纹,微裂纹因材质硬度高、脆性大,难以向纵深发展,便成小颗粒状剥落,表面出现细小的麻点,这就是疲劳点蚀。
严重时,表面成片状剥落,形成凹坑;若轴承继续运转,将形成大面积的剥落。
疲劳点蚀会造成运转中的冲击载荷,使设备的振动和噪声加剧。
然而,疲劳点蚀是滚动轴承正常的、不可避免的失效形式。
轴承寿命指的就是出现第一个疲劳剥落点之前运转的总转数,轴承的额定寿命就是指90%的轴承不发生疲劳点蚀的寿命。
2. 磨损润滑不良,外界尘粒等异物侵入,转配不当等原因,都会加剧滚动轴承表面之间的磨损。
磨损的程度严重时,轴承游隙增大,表面粗糙度增加,不仅降低了轴承的运转精度,而且也会设备的振动和噪声随之增大。
3. 胶合胶合是一个表面上的金属粘附到另一个表面上去的现象。
其产生的主要原因是缺油、缺脂下的润滑不足,以及重载、高速、高温,滚动体与滚道在接触处发生了局部高温下的金属熔焊现象。
通常,轻度的胶合又称为划痕,重度的胶合又称为烧轴承。
胶合为严重故障,发生后立即会导致振动和噪声急剧增大,多数情况下设备难以继续运转。
4. 断裂轴承零件的裂纹和断裂是最危险的一种故障形式,这主要是由于轴承材料有缺陷和热处理不当以及严重超负荷运行所引起的;此外,装配过盈量太大、轴承组合设计不当,以及缺油、断油下的润滑丧失也都会引起裂纹和断裂。
5. 锈蚀锈蚀是由于外界的水分带入轴承中;或者设备停用时,轴承温度在露点以下,空气中的水分凝结成水滴吸附在轴承表面上;以及设备在腐蚀性介质中工作,轴承密封不严,从而引起化学腐蚀。
轴承的主要失效形式1、剥离损伤状态:轴承在承受旋转载荷时,内圈、外圈的滚道或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。
原因:载荷不当;安装不良(非直线性);力矩载荷;异物进入、进水;润滑不良、润滑剂不合适;轴承游隙不适当;轴承箱精度不好、轴承箱的刚性不均、轴的挠度大;生锈、侵蚀点、擦伤和压痕(表面变形现象)。
措施:检查载荷的大小;改善安装方法、改善密封装置、停机时防锈;使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法;检查轴和轴承箱的精度;检查游隙。
2、剥离损伤状态:呈现出带有轻微磨损的暗面,暗面上由表及里有多条深至5~10μm,的微小裂缝,并在大范围内发生微小脱落(微小剥离)。
原因:润滑剂不合适;异物进入了润滑剂内;润滑剂不良造成表面粗糙;配对滚动零件的表面质量不好。
措施:选择润滑剂;改善密封装置;改善配对滚动零件的表面粗糙度。
3、卡伤损伤状态:卡伤是指由于在滑动面的微小烧伤汇总而产生的表面损伤,表面为滑道面、滚道面圆周方向的线状伤痕。
滚子断面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
原因:过大载荷、过大预压;润滑不良;异物咬入;内圈外圈的倾斜、轴的挠度;轴、轴承箱的精度。
4、擦伤损伤状态:所谓擦伤,是在滚道面和滚动面上,由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤汇总而成的表面损伤。
原因:高速轻载荷;急加减速;润滑剂不适当;水的进入。
措施:改善预压;改善轴承游隙;使用油膜性好的润滑剂;改善润滑防震;改善密封装置。
5、断裂损伤状态:由于对滚道的挡边或滚子角的局部施加冲击或过大载荷,而使其一小部分断裂。
原因:安装时受到了打击;载荷过大;跌落等;使用不良。
措施:改善安装方法(采用热装、使用适当的工具夹);改善载荷条件;轴承安装到位,使挡边受支承。
6、裂纹、裂缝损伤状态:滚道轮或滚动体有事会产生裂纹损伤。
如果继续使用,裂纹将发展为裂缝。
原因:过大过盈量;过大载荷、冲击载荷;剥落有所发展;由于滚道轮或安装构件的接触而产生的发热和微震磨损;蠕变造成的发热;锥轴的锥角不良;轴的圆柱度不良;轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。
轴承磨损的标准轴承磨损可分为轻微磨损、正常磨损和严重磨损三种类型。
1、轻微磨损:轻微磨损是轴承表面的细微磨损,这种磨损不会影响轴承的正常工作,也不会影响轴承的使用寿命。
轻微磨损一般不需要进行修复,只需要进行清洗和保护即可。
2、正常磨损:正常磨损是指轴承表面受到一定程度的磨损,但这种磨损并不会对轴承的正常工作产生重大影响。
轴承正常磨损一般是由于长期使用和使用环境等因素造成。
正常磨损的轴承可以通过磨损修复的方法进行修复。
3、严重磨损:严重磨损是轴承表面遭受过度磨损,这种磨损对轴承的正常工作产生严重影响,甚至会导致轴承失效。
严重磨损的轴承需要进行更换或修复。
轴承磨损标准是指根据轴承的磨损程度和轴承的使用状态,对轴承进行分类和标准化,以方便对轴承进行使用和管理。
1、间隙变化:间隙是指轴承内部空隙的大小,轴承磨损后会导致轴承内部空隙的变动,从而影响轴承的使用寿命。
2、颜色变化:轴承内部颜色的变化可以反映轴承的使用状态和磨损程度,颜色的变化一般是由于磨损和氧化等原因引起。
3、损伤程度:轴承损伤程度反映了轴承表面的磨损程度和轴承的使用状态,通常可以通过观察轴承表面的划痕、裂纹和磨损等情况来判断。
三、轴承磨损的处理方法1、清洗:对轴承进行清洗可以有效地去除轴承表面的污垢和颜色变化,使轴承恢复原有的表面光亮度和颜色,同时也可以减少轴承因污垢和颜色变化而引起的磨损。
2、润滑:轴承润滑是保证轴承正常运转的关键。
合适的润滑剂可以减少轴承的摩擦和磨损,延长轴承的使用寿命。
在轴承保养和维护过程中,润滑方法和润滑剂的选择也非常重要。
3、修复:对于正常磨损的轴承,可以通过轴承修复的方法进行修复,增加轴承使用寿命。
轴承修复方法一般包括轴承磨修和轴承换球等。
4、更换:对于严重磨损的轴承,需要及时更换,以免对机器设备的正常工作产生影响。
轴承磨损标准是轴承管理和维护的关键,只有对轴承磨损的标准进行评估和管理,才能保证轴承的正常工作和使用寿命。
轴承常见问题分析主要分为9大类:
1、剥离烧伤
2、裂纹缺陷
3、保持架破损
4、擦伤卡伤
5、生锈腐蚀
6、磨蚀
7、电蚀
8、压痕碰伤
9、蠕变
项目
现象
原因
措施
剥离
运转面剥离
剥离后呈明显凸凹状
•• 负荷过大使用不当
• 安装不良
• 轴或轴承箱精度不良
•• 游隙过小
• 异物侵入
•• 发生生锈
• 异常高温造成的硬度下降
• 重新研究使用条件
• 重新选择轴承
• 重新考虑游隙
•• 检查轴和轴承箱加工精度
• 研究轴承周围设计
•• 检查安装时的方法
• 检查润滑剂及润滑方法
烧伤
轴承发热变色,进而烧伤不能旋转
• 游隙过小(包括变形部分游隙过小)
• 润滑不足或润滑剂不当
•• 负荷过大(预压过大)
• 滚子偏斜
• 设定适当游隙(增大游隙)
• 检查润滑剂种类确保注入量
• 检查使用条件
•• 防止定位误差
• 检查轴承周围设计(包括轴承受热)
• 改善轴承组装方法
裂纹
缺陷
部分缺口
且有裂纹
• 冲击负荷过大
• 过盈过大
• 有较大剥离
•• 摩擦裂纹
• 安装侧精度不良(拐角圆过大)• 使用不良(用铜锤,卡入大异物)• 检查使用条件
• 设定适当过盈及检查材质
•改善安装及使用方法
•• 防止摩擦裂纹(检查润滑剂)• 检查轴承周围设计
保持架破损
铆钉松动或断裂
保持架破裂
• 力矩负荷过大
• 高速旋转或转速变动频繁
• 润滑不良
•• 卡入异物
• 振动大
•• 安装不良(倾斜状态下安装)• 异常温升(树脂保持架)
• 检查使用条件
• 检查润滑条件
• 重新研究保持架的选择
•• 注意轴承使用
• 研究轴和轴承箱刚性
擦伤
卡伤
表面粗糙,伴有微小溶敷
套圈档边与滚子端面的擦伤称做卡伤• 润滑不良
• 异物侵入
• 轴承倾斜造成的滚子偏斜
•• 轴向负荷大造成的挡边面断油• 表面粗糙大
•• 滚动体滑动大
• 再研究润滑剂、润滑方法
• 检查使用条件
• 设定适宜的预压
•• 强化密封性能
• 正常使用轴承
生锈
腐蚀
表面局部或全部生锈
呈滚动体齿距状生锈
• 保管状态不良
• 包装不当
• 防锈剂不足
•• 水分、酸溶液等侵入
• 直接用手拿轴承
• 防止保管中生锈
• 强化密封性能
• 定期检查润滑油
•• 注意轴承使用
磨蚀
配合面产生红锈色磨损粉粒
• 过盈量不够
• 轴承摇动角小
• 润滑不足(或处于无润滑状态)
•• 非稳定性负荷
• 运输中振动
• 检查过盈及润滑剂涂布状态
• 运输时内外圈分开包装,不可分开时则施加预压• 重新选择润滑剂
•• 重新选择轴承
磨损
表面磨损,造成尺寸变化,多伴有磨伤,磨痕
• 润滑剂混中入异物
• 润滑不良
• 滚子偏斜
• 检查润滑剂及润滑方法
• 强化密封性能
• 防止定位误差
电蚀
滚动面有喷火口状凹坑,进一步发展则呈波板状
• 滚动面通电
• 制作电流旁通阀
• 采取绝缘措施,避免电流通过轴承内部
压痕
碰伤
卡入固体异物,或冲击造成的表面凹坑及安装是的擦伤• 固体异物侵入
• 卡入剥离片
•安装不良造成的撞击,脱落
•• 在倾斜状态下安装
• 改善安装、使用方法
• 防止异物混入
• 若因金属片引起,则须检查其他部位
蠕变
内径面或外径打滑,造成镜面或变色,有时卡住
• 配合处过盈量不足
• 套筒紧固不够
• 异常温升
•• 荷过大
• 重新研究过盈量• 研究使用条件
• 检查轴和轴承箱精度。