滚动轴承的损伤及其原因对策
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滚动轴承的7种故障形式,一定要重视本期机械知识给大家分享:典型传动部件(滚动轴承)的故障及其诊断方法,希望给大家学习和工作上有所帮助。
编者语:众所周知,旋转机械是设备状态监测与故障诊断工作的重点,而旋转机械的故障有相当大比例与滚动轴承有关。
滚动轴承是机器的易损件之一,据不完全统计,旋转机械的故障约有30%是因滚动轴承引起的。
一、轴承的结构由内环、外环、滚动体和保持架组成。
其中滚动体类型有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子和球面滚子等。
轴承损坏(内环缺陷)二、滚动轴承异常的基本形式滚动轴承在运转过程中可能会由于各种原因引起损坏,如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等都可能会导致轴承过早损坏。
即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下,经过一段时间运转,轴承也会出现疲劳剥落和磨损而不能正常工作。
滚动轴承的主要故障形式与原因如下:(1)疲劳剥落这是滚动轴承常见的一种异常形式。
产生原因:在滚动轴承中,滚道和滚动体表面既承受载荷,又相对滚动。
由于交变载荷的作用,首先在表面下一定深度处形成裂纹,继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑,最后发展到大片剥落,这种疲劳剥落现象造成运转时的冲击载荷,使得振动和噪声加剧。
(2)磨损产生原因:磨损是滚动轴承另一种常见的异常形式。
轴承滚道、滚动体、保持架、座孔或安装轴承的轴颈,由于机械原因及杂质异物的侵入引起表面磨损。
影响:磨粒的存在是轴承磨损的基本原因,润滑不良会使磨损加剧。
磨损导致轴承游隙增大,表面粗糙,增大振动和噪声。
(3)塑性变形产生原因:轴承因受到过大的冲击载荷、静载荷、落入硬质异物等在滚道表面上形成凹痕或划痕。
影响:而一旦有了压痕,压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近表面的剥落。
这样,载荷的累积作用或短时超载就有可能引起轴承塑性变形。
(4)腐蚀产生原因:润滑油、水或空气水分引起表面锈蚀(化学腐蚀)影响:轴承内部有较大的电流通过造成的电腐蚀,以及轴承套圈在座孔中或轴颈上微小相对运动造成的微振腐蚀(是微动磨损与腐蚀协同作用的结果)(5)断裂产生原因:过高的载荷会可能引起轴承零件断裂。
轴承损伤的12个典型案例,原因分析及解决方案轴承在运转中无法直接观察,但通过噪音、振动、温度、润滑剂的消耗等状况可以察觉轴承异常。
应及时检查分析故障原因,避免更大的损失。
本文分享轴承损伤的12个代表案例。
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、蠕变内径面或外径面打滑,造成镜面或变色,有时卡住。
原因:配合处过盈不足,套筒紧固不够,异常升温,主机负荷过大等。
解决措施:要重新研究过盈量是否合适,检查使用条件,检查轴和轴承箱的精度。
6、生锈腐蚀表面局部或全部生锈,滚动体变线条状生锈。
原因:保管状态不良,包装不当,防锈剂不足,水分酸溶剂等侵入,直接用手拿轴承。
高压电机滚动轴承故障原因及改进措施
高压电机滚动轴承在使用过程中可能会出现多种故障,造成电机性能下降甚至完全失效。
本文将介绍一些常见的高压电机滚动轴承故障原因以及相应的改进措施。
1. 磨损故障:高压电机滚动轴承经常在高速和高载荷条件下运行,因此容易引起磨损。
磨损可能是由于轴承接触表面之间的摩擦产生的,并会导致轴承减少轴向间隙。
改进措施:增加润滑油的供给量,使用高品质的润滑油,并确保润滑系统正常工作。
2. 脱落故障:高压电机滚动轴承在长时间高速旋转下,可能会因为过热导致油脂失
去粘度和润滑性能,从而使滚动体脱落。
改进措施:选择适当的润滑脂,使用高质量的轴承材料,确保轴承温度在范围内。
3. 锈蚀故障:由于高压电机滚动轴承接触到水分或者与腐蚀性气体接触,轴承内部
可能发生锈蚀现象。
改进措施:在轴承周围设置防护罩,防止水分和腐蚀性气体进入。
4. 过载故障:高压电机滚动轴承在过载运行时,会导致滚动体和保持架断裂,严重
的情况下还可能导致摩擦波动,进一步损坏轴承。
改进措施:对电机进行合理的负载设计,根据工作条件选择适当的轴承型号和尺寸。
高压电机滚动轴承故障的原因可能涉及磨损、脱落、锈蚀和过载等多个方面,而对应
的改进措施包括增加润滑油供给量、使用合适的润滑脂、设置防护罩以及合理设计负载等。
通过严格的轴承维护和保养,可以延长高压电机的使用寿命,确保其正常运行。
滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。
一,疲劳剥落疲劳有许多类型,对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。
滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下,其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。
点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象,但形状尺寸很小,点蚀扩展后将形成疲劳剥落。
疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积,使滚动表面呈凹凸不平的鳞状,有尖锐的沟角.通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路.产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面.轴承疲劳失效的机理很复杂,也出现了多种分析理论,如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。
这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象,只能对其中的部分现象作出解释。
目前对疲劳失效机理比较统一的观点有:1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时,滚动表面是以内部(次表面)为起源产生的疲劳剥落。
2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时,滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。
3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下,轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。
疲劳产生的原因错综复杂,影响因素也很多,有与轴承制造有关的因素,如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等;也有与轴承使用有关的因素,如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。
具体因素如下:A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的,这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。
在设计时,由于各种原因,会造成产品设计与使用的不适用或脱节,甚至偏离了目标值,这种情况很容易造成产品的早期失效。