周朝霞
(徐州工(gōng)程兵指(zhǐ)揮學院,江蘇徐州 221004)
滾動軸承與滑動軸承(chéng)相比,具有摩擦阻力小、起動(dòng)靈敏、效率高以(yǐ)及潤滑簡便和易於更換等優點,廣泛應用於各種機械上。滾動軸承在使用過程中,由於本身質量和外部條件的原因,其承載能(néng)力、旋轉精度(dù)和減摩(mó)性能等會發生變化,當軸承的性能指標低於使用要求而不能正常(cháng)工作時,稱之(zhī)為軸承損壞或失效。工程機械上滾動軸承應用範圍較廣,出現(xiàn)的(de)問題也(yě)較多(duō),是維護的重點。
1 滾動軸承損壞的常見形式
滾動軸承損壞的(de)情況比一般(bān)機械零件的損壞要複雜得多,大部分是由於使用維護(hù)不當,如(rú)選型不適合、支承設計不合理、安裝不當(dāng)、潤滑不良、密封不好等外部因素引起的。下麵分別介紹滾動軸承的常(cháng)見失效形式。
(1)疲勞破壞
滾動軸承在工作過程中,滾動體(tǐ)和內(外)圈不斷地轉動,滾動(dòng)體與滾道接觸表(biǎo)麵受脈動載荷的反複(fù)作用,首先在表麵下一定深度處產生疲勞裂紋,繼而擴展到接觸表麵,形成(chéng)疲勞點蝕,致使(shǐ)軸承不能(néng)夠正常工作。通常,疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式。
(2)永久變形
當軸承轉速很低或間歇擺動時,一般不會產生疲勞破壞。但在很大的靜載荷或(huò)衝擊載荷作用下,會使軸(zhóu)承滾道和滾(gǔn)動體接觸處的局(jú)部應力超過材料的屈(qū)服極限,產生永久變形(滾道(dào)表麵形成變(biàn)形凹坑),而使軸承在運轉中產生(shēng)劇烈振動和噪聲,以致軸承不能(néng)夠正常(cháng)工(gōng)作。這種情況一般發生在低速運轉的軸承上。
(3)軸承燒(shāo)傷
滾動軸承的軸承(chéng)圈及滾動元件一般用(yòng)高(gāo)純度的特(tè)種鉻合金鋼製成,硬度(dù)相當高。但如潤滑不良、潤滑油質量不符合要求,以及軸承選(xuǎn)型不當、安裝欠妥(tuǒ)都可(kě)能使軸承燒傷,使軸承滾道、滾動體回火。
(4)座(zuò)圈滾道磨損
滾動軸承的(de)座圈滾道嚴重磨損將影響軸承的正常工作,破(pò)壞軸承與殼體、軸承與軸的正確配(pèi)合關係,產生噪聲。產生的主要(yào)原因可能是(shì)座圈內落入沙塵、金屬碎屑等異物(wù),或者潤滑油不足及潤滑油質量不符合要求等(děng)。
2 滾動(dòng)軸承的正(zhèng)確維護
滾動軸承的正確維護是減少軸承失效的有效途徑,也(yě)是延(yán)長軸承壽命的可靠保證。因此,在工程機械的日常維護(hù)和維修中(zhōng),要重視滾動軸承拆裝、檢驗、潤(rùn)滑的各個環節,並對滾(gǔn)動軸承(chéng)進行正確調整。
(1)滾動軸承(chéng)的(de)拆裝
軸承拆裝的正確與否,將影響到軸承的精(jīng)度、壽命和性能。軸承及相(xiàng)關零(líng)件安裝前應清洗幹淨,安裝時應使用專用工具將軸承平直均勻地壓(yā)入,不要用手錘敲(qiāo)擊,特別是要禁止直接在軸(zhóu)承上敲擊。當軸承座圈與座孔配合鬆動時,應(yīng)當修複座孔或更換軸承(chéng),不要采用在軸承(chéng)表麵上打麻點或墊銅(tóng)皮的方法勉強使用。軸承拆卸時應(yīng)使用合適的(de)拉器(qì)將軸承(chéng)拉(lā)出,不要用鑿子、手錘敲(qiāo)擊軸承(chéng)。
(2)滾動軸承的檢(jiǎn)驗
裝配前應對軸承進行外觀檢(jiǎn)視,以確定其能(néng)否繼續使用(yòng)。先轉動清洗幹淨的軸承,查看(kàn)滾動體與內、外圈(quān)滾道,凡(fán)有麻點或燒蝕者均應更(gèng)換(huàn)。然後,轉動軸承數圈,傾聽其聲音是否均勻(yún)無異響,並(bìng)查看(kàn)軸(zhóu)承架是否變形,滾動體磨損情況(kuàng),凡滾動體從軸承(chéng)架上脫落的均應更換。另外,還要注(zhù)意檢(jiǎn)查軸承內、外圈滾道是否有明顯的壓痕(尤其是圓錐軸承),如(rú)果存在壓痕將影響其預緊度的調整,應(yīng)及時更換。Z後,要檢查軸承(chéng)與軸(zhóu)或孔的配合是否符合要求,滾針軸承與軸(頸)的配合間隙應不大於0.10mm。若因軸承原因造成配合間隙過大,則(zé)應更換軸承。
(3)滾動軸承的(de)安裝
軸承的安裝應根據軸承結構型式(shì)、尺寸大小和軸承部(bù)件的配合性質而定,壓力應直接加在(zài)緊配合的套圈端麵上,不得通過滾動體傳遞壓(yā)力,軸承(chéng)安裝一般采用如下方(fāng)法:
①壓入配合。軸承內圈與軸為緊配合、外圈(quān)與軸承座孔為較鬆配合,可用壓力機將軸承先壓(yā)裝在軸上(shàng),然後將軸連同(tóng)軸承一起裝入軸(zhóu)承座孔內,壓裝時在軸承內圈端麵上墊(diàn)一軟金屬材料製成的裝配套管(銅或軟鋼)。裝配套管的內徑(jìng)應比軸頸直(zhí)徑略大,外徑應比軸承(chéng)內圈擋邊略小,以免壓在保持架上。軸承外圈與軸承座孔為緊配合、內圈與軸為(wéi)較鬆配合時,可將軸承先壓入軸(zhóu)承座孔內,這時裝(zhuāng)配套管的外徑應略小於座孔的(de)直徑。如軸承套圈與軸(zhóu)及座孔均(jun1)為(wéi)緊配合時,安裝時內圈和外圈要(yào)同時壓入軸和座(zuò)孔,裝配套管(guǎn)的結構(gòu)應能同時壓緊軸承內圈和外圈的端麵。
②加(jiā)熱配合。通過加熱軸承或軸(zhóu)承座,利(lì)用熱膨脹將緊配合轉變為鬆配合的安裝方法,是一種常用和省力的安裝方法。此法適於過盈量較大軸承的安裝,熱裝前把軸承或可(kě)分離型軸(zhóu)承的(de)套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃,然後(hòu)從油中取出盡快裝到軸上,為防止冷卻後內圈端麵和(hé)軸肩貼合不緊,軸承冷卻後可再進行軸向緊固。軸承外圈與(yǔ)輕金屬製的軸承座緊配合時,采用加熱軸承座(zuò)的(de)熱裝方法可以避免配合麵受到擦傷。用油箱(xiāng)加熱軸承時(shí),在距箱底一定距離處應有一網柵,或者用鉤子掛住軸承,軸承不能放到箱底上,以防雜質進(jìn)入(rù)軸承內或(huò)不均勻加熱,油箱(xiāng)中必須有溫度計,嚴格控製油(yóu)溫不(bú)得超過100℃,以防止發生回火(huǒ)效(xiào)應,使套圈的硬度降(jiàng)低。
③圓錐孔軸承的(de)安裝。圓錐孔軸(zhóu)承可以直接裝在(zài)有錐度的軸頸(jǐng)上,或裝在緊定套和退(tuì)卸套的錐麵上,其配合的鬆緊程(chéng)度可用軸承徑向遊隙減小量來衡量,因此安裝前應測量軸承徑向遊隙,安裝(zhuāng)過程中也要經常(cháng)測量遊隙,達到所需遊隙減小量為(wéi)止。安裝時一般采用鎖緊螺母安裝,也可采用加(jiā)熱安裝的方法。
④推力軸承(chéng)的安裝。推力軸承的座圈(quān)與軸的配合一般為過渡配合,座圈與軸承座孔(kǒng)的(de)配合一般為間隙配合,因此這種軸承較易安裝(zhuāng)。雙(shuāng)向推力軸承的(de)中座圈應在軸上固定,以防止(zhǐ)相對轉動。這類軸承的安裝一般情況下以軸旋轉的情況居多,因此內(nèi)圈與軸的配合為(wéi)過盈配合,軸承外圈與(yǔ)軸承室(shì)的配合為間隙配合。
(4)滾動軸承的調整
為(wéi)使軸(zhóu)承保持良好的工作狀態,延長其使用壽命,裝配時都需進行調整,即調整軸承與相配軸的同軸度及軸承的預緊度。
①同軸度的調整(zhěng)。為保證軸有正確(què)的工作位置,軸承裝配時應使其與相配(pèi)軸有良(liáng)好的(de)同軸度。靠定(dìng)位裝置定位,安裝軸(zhóu)承前應檢查卡環是否良好、可靠,軸肩是否平整,表麵有(yǒu)無(wú)雜質等;通(tōng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)找正,在軸承蓋緊固螺栓擰緊過程中,應不斷轉動軸承,使其在轉(zhuǎn)動中自行找正後,再按規定力(lì)矩擰緊緊固螺栓。傳動軸(zhóu)中間支(zhī)承軸承等也應如此。
②軸承預緊度的調(diào)整。軸承預緊即安(ān)裝(zhuāng)時迫使軸承內、外圈間(jiān)產生一定的軸向位移(yí),從(cóng)而(ér)使軸承預先壓緊,以提高軸承的支(zhī)承剛度。預緊(jǐn)度合適的軸承應轉動靈活,軸向推拉、撬動無明顯的間隙感覺。預緊度的調整(zhěng)方(fāng)法有:螺紋調整法,通過擰進、擰出螺母(釘)來調整軸承預緊度,可應用於輪轂軸承、轉向機軸承等。此法較簡單,但調整後應將螺母(釘(dìng))鎖(suǒ)死,以防因其鬆動而改變己調(diào)整好的預緊度;墊片調整(zhěng)法,通過增、減軸承內外圈的止推墊片而(ér)獲(huò)得適當的預緊度。調整時墊片增、減不當會影響該總成的總(zǒng)體裝配質量,如減速器的主動錐齒輪軸承調整墊片增、減不(bú)當(dāng),會破壞錐齒輪(lún)的齧合印痕,影響減速器的(de)工作性能。
(5)滾動軸承的潤滑
潤滑和密封對滾動軸承的疲勞壽命(mìng)和摩擦、磨損、溫升、振動等有重要影響,沒有正常的潤滑,軸承就(jiù)不能工作。分析軸承損壞的原因表(biǎo)明,40%左右(yòu)的軸承(chéng)損壞都與潤滑不良有關,因此軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的(de)有效措施。滾(gǔn)動軸承工作(zuò)條件惡劣,受衝擊負荷的影響顯著,若采用質量較差的潤滑(huá)油(如抗氧化性、穩定(dìng)性差),選用不當的潤滑脂或者不能對軸承進行(háng)很好的密封,導致灰(huī)塵、水分等進入軸(zhóu)承,均會對軸承工作產(chǎn)生很(hěn)大負麵影響,因此在維護滾動軸承時必須(xū)重視潤滑和(hé)密封。
滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑(huá)劑可以是潤滑脂、潤滑(huá)油和固體潤滑劑。一(yī)般情況下(xià),滾動軸承采用潤滑脂潤滑,但在軸承附近有(yǒu)潤滑(huá)油油源時(如變速箱內有潤滑(huá)齒輪的機油),就可直接采用(yòng)潤滑油潤滑。具體選擇時可以參考速度因(yīn)數(shù)Dn值來確定,D代表軸承內徑(mm),n代表軸承轉速(r/min)。Dn值能夠間接反映軸頸的圓周速度,當Dn小於(1.5-2)×105.r/min時,滾動軸承(chéng)一般采用潤滑(huá)脂潤滑,超過(guò)這一範圍宜采用潤滑油潤滑。由於機械作用,老化及汙染的增(zēng)加,軸承配(pèi)置中(zhōng)所填(tián)的潤滑(huá)脂將(jiāng)逐(zhú)漸失去其潤(rùn)滑性能(néng),因此需對潤滑脂不斷補充和(hé)更新。另外,當軸(zhóu)承(chéng)溫度超過70℃的情況下,軸承溫度每上升15℃就(jiù)要使潤滑脂的補充間隔時間減少一半。潤滑油的更換周期因使用條件和油量而不同,一般情況下,在運轉溫度為50℃以下、灰塵(chén)少的良好環(huán)境下使用時,一年更換一次(cì),當油溫達到100℃時,要3個月或更短時間更換一(yī)次。
來源:《建築機械》2003年(nián)9期