從失效案例分析軸承的(de)早期失效

2014-12-03

龍(lóng)力虎
(廣州廣(guǎng)鋼集團工程(chéng)建設有限公司,廣東廣州 510300)
  摘 要:隨著社會的不斷發展,工業上的機械化也在不斷的進步。特別是近幾十年,科學技術的蓬勃發展,更帶動了工(gōng)業上(shàng)的迅速發展。在(zài)現代化的機電行業中,軸(zhóu)承這個(gè)基礎工件的應用Z為廣泛。不管是Z普通的(de)機械設備,還是高端的機電領域,軸承都是不可或缺的(de)基礎工件。所以,在機械化建設的現代,能夠確保(bǎo)軸承的正常工作是非常重要的,一定要保證軸承的設計能跟上機械化事業的進程。
  關鍵詞(cí):軸承失效;失效原因;案例分析
  隨著(zhe)社會經濟的不斷發展(zhǎn),工業領域也取得了飛躍式的進步。在現代化的機械行業中,軸承的應用Z廣(guǎng)泛,從Z普通的設備到高端的機電領域,都(dōu)離不開軸(zhóu)承的支(zhī)持,所以軸承(chéng)能在(zài)各種不同的環境中保證正常的工作是(shì)相關的技術人員熱切關注的問題之一。為了跟上時代的進步,工業領域也在不斷的發展、進步,軸承的應用技術也取得了相(xiàng)應的發展。目前,國(guó)內的機械化生產中引進一些新型的軸承設計,推動了機(jī)械工程的發展,但同時,這些新型的軸承依然存(cún)在(zài)一些問題,比如軸承的早期失效。
  1 軸承早期失效的(de)主要原因及其形式
  1.1軸承與其他工件之間的接觸疲勞會造成軸承的早期失效。軸承的這種接觸疲勞主要(yào)發生在(zài)軸承的表麵(miàn)。接(jiē)觸疲勞經常伴隨著裂(liè)紋的產生,這種早期失效通常先從表麵的Z大切(qiē)應力的地方開始,然後向其他部(bù)位擴展,造成整個表麵的脫落(luò),加速了軸承的早期失(shī)效。
  1.2各個工件之間的摩擦力會造成軸承的早期失效。機械的運作會導(dǎo)致工件之間的磨損逐漸加劇,逐個損壞軸承的零件,Z終會導致軸承(chéng)失(shī)去尺寸上的精度(dù),工件之間的磨(mó)損也會影響到工件形狀(zhuàng)的變化,失去工作中的精確度,影響工作的效果。這種因為磨損造成軸承的早期失效是Z普遍的失效方式之(zhī)一,從形式上來看,這種方式主要(yào)分為磨粒磨損造成的失效和粘著磨損引起的軸(zhóu)承早期失效。
  1.3由於工件本身的(de)缺(quē)陷以及載重(chóng)過大造成軸承的斷裂而引起的軸承(chéng)早期失(shī)效(xiào)。如果機器出現突發狀況或者安裝、使用不當等(děng)等都會造成工件的缺陷斷裂,所以在以後的工作(zuò)、設計中,一定要注意加強軸(zhóu)承的質量控(kòng)製。到目前為止,軸承的早期失效大部分都是由負載過大造成的。
  1.4軸承(chéng)在工作的時候,通常會因為外界因(yīn)素的影響,使得原(yuán)本的結構、形狀(zhuàng)、各(gè)部分之間的空隙等等都會發(fā)生改變,降低工件工(gōng)作時的精度,從而引起軸承工件的早期失效(xiào)。外界(jiè)因素中,能夠(gòu)影響軸承早期失效(xiào)的外界因素主要有負載過(guò)大、溫(wēn)度、安裝不合適等等,影響早期(qī)失效的內在因素主要有:剩下的應力一直都處於不穩定的狀(zhuàng)態,通過影響軸承工件之間(jiān)的空隙,引起軸承的(de)早期失(shī)效(xiào)。
  在(zài)軸承的早期失效中主要有(yǒu)以下幾點失效模式(shì):
  (1)由於軸承的安裝不規範,或者是工作過程中出現的突發狀(zhuàng)況而造成的溝道的單側處(chù)工件的剝落,引起軸(zhóu)承的早期失效。(2)如果軸承的外殼(ké)的半徑過大,那麽軸承會在負載物的作用下,內圈和(hé)外圈都會(huì)發生不同程度上的表層脫落,從而造成軸承的(de)早(zǎo)期失效(xiào)。(3)如果軸承工(gōng)件是在(zài)傾斜的狀態下工作,一旦工件(jiàn)的傾斜角超過一定的限製條件,就會導致軸承工件(jiàn)表層的脫落(luò),加劇軸承(chéng)的早期失效。(4)軸承(chéng)早期失效模式還有一種很(hěn)少見的套圈斷裂導致軸承的失效,這(zhè)種情況的發生主要是因為(wéi)突發性的(de)超(chāo)載。套圈斷裂這種現象產生的原因有很多,比如材料自身的缺陷(xiàn)、鍛造過程(chéng)出現的誤(wù)差、加工過程中造成的工件斷裂、主機安裝(zhuāng)不當、溫(wēn)度等等。(5)保持架的斷裂也會(huì)造成軸承的早期失(shī)效,這種現象的發生很偶然,而且屬於非正常模式。它的形成(chéng)原(yuán)因也很複雜,比如:支(zhī)架的(de)安裝不當、負載過大、軸承在運作過程中潤滑不良、外界因素的幹擾等等。
  軸承工件的(de)早期失效對工業的施工產生很大的影(yǐng)響,隻有找到影響軸承早期失效的原因,從根(gēn)本上(shàng)采取預防軸承的早期失效才(cái)能發揮到很好的作用。
  2 影響軸承早期失(shī)效的因(yīn)素以及預防措施
  軸承(chéng)是(shì)機械化工業中不可或缺的工件之一,而且軸承也特別容易損壞。軸承根據使用方式的不同主要分為滑動軸承、滾動軸(zhóu)承(chéng)兩大類。影響軸承工件失效的因素有很多,隻用采取正確、科學的(de)防護措施,才能更好(hǎo)的預防(fáng)軸承早期失效的發生。
  2.1軸承工件的表麵受外界因素的(de)影響發生微動的腐蝕,這(zhè)樣(yàng)軸承在運(yùn)作過(guò)程中(zhōng)特別容易發生斷裂,使得軸承失去自身的功能價值,導致工(gōng)件的失效。這(zhè)種現象的發(fā)生主要是受外力因素的影響(xiǎng)。
  2.2軸承各部分之間如果空隙過大,各部分之間的(de)配合不密切,軸承在工作(zuò)過程中會做相(xiàng)對(duì)的轉動,導致(zhì)工(gōng)件表麵的摩擦受損,影響軸承的使用(yòng)年限,造成軸承的失效。
  2.3如果工件各部分之間的潤滑不是很好,工作時工件的配合不密切,或者是操作人員技術不規範,都(dōu)會造成(chéng)軸承接觸麵的相互(hù)摩擦,Z後導致軸承工(gōng)件的早期失效。
  影響軸承失(shī)效的因素還有很多,隻有采(cǎi)用對應正確的防護措施,才能降低軸承早期失效的概率,增加軸承的使(shǐ)用年(nián)限。這就需要工作(zuò)人員掌(zhǎng)握相關的技術規範,工(gōng)作中正確的使用、保(bǎo)護軸承:
  (1)購買工件時,根據工件的(de)規(guī)格合理地選擇(zé)軸承的工件;(2)工件之間的配合盡量緊密,工件的座(zuò)孔應該選用剛度相對比較高的工件(jiàn),減少工作中(zhōng)軸承的變(biàn)形;(3)適當調節機械工作時的溫度;(4)改進(jìn)軸承工件的(de)結構設計,提高質量。
  3 軸承工件的失效(xiào)案例(lì)分析
  為了更加精(jīng)確的研究軸承早期(qī)失效(xiào)的主要原因,相關(guān)工作(zuò)人員(yuán)主要通過分(fèn)析典型的案例對軸承失效的(de)具體原因進行了(le)討論。
  本次實驗主要是針對圓錐滾子的30307軸承。工作人員對(duì)其各方麵進行(háng)研究得出一係列的結論。
  3.1表麵觀察。將軸承進行拆卸處理(lǐ),通過仔細觀察發現:軸承的外圈沒有磨損的(de)痕跡,而且(qiě)保持架也完(wán)好無損,但是圓錐滾子邊緣表麵出現(xiàn)了不同程度上的表皮脫落,軸承的內圈也有磨(mó)損的痕跡。
  3.2實驗檢(jiǎn)查、分析。對軸承的實驗檢查主要運用了(le)化學原理。任意(yì)取一個軸承工件,用化學物質對它進行酸洗,結果發現它製作的(de)原材料以及製作方法都沒有任何缺陷。
  接下來對軸承工件的硬度、化學組成成分分別(bié)進行檢驗,結果發現這些都符合相關的技術標準(zhǔn)。
  3.3軸承滾道的檢測。前麵經(jīng)過觀察曾經發現在軸承的(de)內圈有明顯的磨損痕(hén)跡,所(suǒ)以(yǐ)針對這個情況對軸承的內圈進行直線性的檢(jiǎn)測,結果發現軸承內圈中(zhōng)靠近油溝的部位要明顯高(gāo)出滾道的表麵;對滾道輪廓的直線性檢查,結(jié)果發現在油溝部位存在滾(gǔn)道(dào)磨削現(xiàn)象,而且留邊的現象很明(míng)顯(xiǎn)。
  經過一係列的檢(jiǎn)驗說明(míng)這套軸承的早期失效是因為軸承的硬度不合適,軸承在工作過(guò)程(chéng)中受到很大的應力,軸承的安裝不到位。這個圓錐軸承的早期失效(xiào)的Z主要因素還是滾道(dào)的留邊。
  隨著社會工業的不斷發展,人們對機械的要求越(yuè)來越高,軸承作為Z普遍(biàn)的工件之一,對工程的結果會產生很大的影響,隻有明確造成軸承早期失(shī)效的影響因素,采用合適的(de)處理方法才(cái)能有效的避免軸承的早期失效,增加軸承的使用年限。
  4 結束語
  軸承作為機械(xiè)工業中應用Z為普遍的工(gōng)件之一,無論是Z普通的設備,還是Z高端(duān)的機械,都離不開軸(zhóu)承的(de)支持,隻有了解軸承早期失效的(de)影響因素,采取相對應的防範措施,才能有效的預防(fáng)早期失效的發生,提高軸承的使用年限,在一定程度上提高機器的(de)工作效果。
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來源:《科(kē)技創新與應用》2013年第27期
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