軸承內(nèi)圈開裂原因

1、調(diào)心滾子軸承產(chǎn)生偏載的原因及解決方案在尺寸相同，結(jié)構(gòu)類型不同的滾動(dòng)軸承中，調(diào)心滾子軸承負(fù)荷能力最高，同時(shí)還具有調(diào)心性，因此，大型港機(jī)的減速機(jī)、行走臺(tái)車等主要采用調(diào)心滾子軸承。然而，由于調(diào)心滾子軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不被人們了解和重視，在使用中，比如一套軸承的兩列滾子和滾道中，總是只有其中一列滾子和滾道磨損或損壞嚴(yán)重，而另一列無損壞或磨損不嚴(yán)重。這種情況無論是使用品牌軸承還是假冒偽劣軸承都會(huì) 出現(xiàn)，只不過知名品牌軸承更耐磨一些。本文從安裝調(diào)整方面介紹解決調(diào)心滾子軸承偏載問題的方法，希望對(duì)大家有所幫助。1 調(diào)心滾子軸承產(chǎn)生偏載的原因及失效過程由于調(diào)心滾子軸承具有調(diào)心性，允許軸承在不超出調(diào)心角的范圍

2、內(nèi)(見表 1)使用，所以大多數(shù)軸承偏載是安裝軸 向預(yù)緊造成的。為了說明軸向預(yù)緊力對(duì)調(diào)心滾子軸承造成的危害，用圖1和圖2分別表示軸承正常狀態(tài)和軸向預(yù)緊狀態(tài)?？梢钥闯?，在圖2的軸向預(yù)緊狀態(tài)下軸承內(nèi)圈與外圈形成軸向錯(cuò)位。圖2中滾道上的粗黑線表示受軸向力時(shí)，軸承一列滾子被內(nèi)圈和外圈軸向擠緊后：滾動(dòng)面接觸部位。一列球面滾子在受軸向力時(shí)，滾子兩端分別與內(nèi)圈滾道、外圈滾道接觸。這時(shí)，滾子外端一側(cè)與外圈滾道接觸，滾子內(nèi)端一側(cè)與內(nèi)圈滾道接觸。由于軸承回轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈與外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相反，摩擦力迫使軸向被擠緊的球面滾子產(chǎn)生橫向偏斜的打橫動(dòng)作，并產(chǎn)生溫升導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑油失效，滾子受熱膨脹，摩擦力繼續(xù)增大，直至

3、球面滾子打橫。滾子打橫時(shí)擠壓保持器和內(nèi)圈擋邊，造成保持架斷裂，內(nèi)圈擋邊斷裂，軸承損壞。從圖3可以看出，失效軸承內(nèi)圈一列滾道整個(gè)圓周磨損嚴(yán)重，一列擋邊斷裂；內(nèi)圈另一列滾道和擋邊完好無損。外圈一列滾道整個(gè)圓周磨損嚴(yán)重，且該處滾道邊緣磨損剝離并產(chǎn)生斷裂，外圈另一列滾道卻正常。圖3中軸承 內(nèi)圈和外圈的磨損部位與圖2粗黑線標(biāo)示的滾 道位置相同，屬于軸承受軸 向力造成的磨損。仔細(xì)查看圖3，你會(huì)發(fā)現(xiàn)滾道磨損痕跡屬于表面材料熱遷移形貌，說明當(dāng)時(shí)軸承運(yùn)行摩擦升溫很高。即使是軸承安裝后軸 向間隙預(yù)留不足，也會(huì)導(dǎo)致軸承偏載。因?yàn)殡S著軸運(yùn)轉(zhuǎn)溫升膨脹，當(dāng)產(chǎn)生的軸向力大于當(dāng)量徑向負(fù)荷與 e值 的乘積時(shí)(e值在樣

4、本中查出)，調(diào)心滾子軸承由雙  列滾子承載變?yōu)閱瘟谐休d，此時(shí)軸承 內(nèi)圈與外圈軸向錯(cuò)位，內(nèi)圈和外圈軸向擠壓?jiǎn)瘟谐休d的球面滾子，致使受軸向力的滾子一頭與外圈滾道接觸摩擦，另一頭與內(nèi)圈滾道接觸摩擦，由于內(nèi)圈與外圈相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反，造成該列滾子打橫，保持架梁斷裂，軸承損壞。2 調(diào)心滾子軸承軸向定位調(diào)整事實(shí)上，檢查設(shè)備中調(diào)心滾子軸承是否存在偏載問題的方法很簡(jiǎn)單，只需打開軸承端蓋，用一把平尺測(cè)軸承內(nèi)圈和外圈端面是不是在同一平面上，就能夠看出軸承內(nèi)圈與外圈是否偏斜或是否軸向錯(cuò)位，但是將偏載軸承調(diào)整到正確位置卻比較困難。只有在簡(jiǎn)單的剖分式軸承座內(nèi)安裝的軸承，可以用調(diào)整地腳螺栓來調(diào)

5、整軸承座孑L相對(duì)于軸的同心度，解決軸承內(nèi)圈與外圈安裝后偏斜的問題；還可以打開軸承端蓋和軸承座上蓋，調(diào)整解決軸承內(nèi)圈與外圈安裝時(shí)軸向錯(cuò)位的問題。如果軸承裝在整體式軸承座內(nèi)，調(diào)整時(shí)需要將軸兩端的軸承蓋打開，對(duì)類似于圖2軸向錯(cuò)位的軸承，軸的兩端軸承外圈端面均低于內(nèi)圈端面，多數(shù)情況是軸承端蓋頂壓外圈端面所致，可將軸承內(nèi)圈和外圈端面調(diào)在同一平面后，按設(shè)定的軸向間隙，將軸承端蓋墊起離開外圈端面，留出軸向問隙；外圈端面高于內(nèi)圈端面時(shí)，可將軸承內(nèi)圈和外圈端面調(diào)在同一平面后，按設(shè)定的軸向間隙，將軸承端蓋墊起離開外圈端面，留出軸向間隙。在高速軸的軸承端蓋加墊時(shí)，環(huán)形墊片應(yīng)采用導(dǎo)熱的金屬材料，這樣可以改善軸端部的散

6、熱條件。如果更換新軸承安裝 ，調(diào)心滾子軸承內(nèi)圈的壓裝方法如下 ：A錐形軸用鎖緊螺母 、端蓋 、端帽或油壓螺母直接壓裝軸承B緊定套用鎖緊螺母(見圖4)或油壓螺母直接壓裝軸承C退卸襯套用軸用鎖緊螺母或油壓螺母壓裝退卸襯套 以安裝軸承。為保證運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承內(nèi)圈、滾子與軸溫升后徑向熱膨脹而預(yù)留的徑向游隙不會(huì)過大或過小，防止后期安裝游徑向隙變化，應(yīng)注意進(jìn)行以下測(cè)量。A加熱法安裝的軸承要求軸與軸承等溫后再次測(cè)量安裝游隙。B在加裝的鎖緊墊圈鎖緊前，再次測(cè)量安裝游隙。C在油壓螺母換成鎖緊螺母時(shí)，再次測(cè)量安裝游隙。D在注油泵油壓卸載后，再次測(cè)量安裝游隙。調(diào)心滾子軸承裝在軸上后，再將軸連同軸承裝于軸承座中，進(jìn)行上述軸

7、向定位和調(diào)整。3 軸向間隙的設(shè)定與實(shí)現(xiàn)根據(jù)軸所用材料和軸承座 (殼體)材料的熱膨脹系數(shù)及工作溫度，分別計(jì)算兩者溫升的軸向膨脹量，兩者膨脹量之差就是因軸和軸承座工作溫差和材料熱膨脹系數(shù)不同而引起的軸承內(nèi)圈和外圈軸向錯(cuò)位量。由于金屬材料熱膨脹力量巨大，具有不可抗拒性，如果調(diào)心滾子軸承安裝軸向預(yù)緊力與軸的熱膨脹產(chǎn)生的軸向力疊加時(shí)，必然會(huì)造成軸承承受巨大的軸向力而損壞，這種疊加的軸向力即使是推力軸承也不能承受。材料熱膨脹系數(shù)可以采用表2數(shù)值，也可以采用GBT195682004附錄 B中表B2的數(shù)值。為避免調(diào)心滾子軸承承受巨大的軸向力而損壞，在軸承安裝時(shí)，必須在軸承蓋與軸承

8、外圈端面問留出軸熱膨脹所需的軸向間隙，同時(shí)確保游動(dòng)端軸承外徑面與座孑L為過渡配合，以保證軸熱膨脹時(shí)游動(dòng)端軸承外圈隨之軸向位移(軸向蠕動(dòng))。一個(gè)軸兩端均為固定端的調(diào)心滾子軸承安裝時(shí)，軸兩端軸承蓋與軸承外圈端面間均應(yīng)留出軸向間隙，兩端軸承外徑面與座孔均應(yīng)為過渡配合。軸承安裝后應(yīng)達(dá)到徑向安裝游隙不小于剩余游隙；軸向安裝間隙不小于軸的最大熱膨脹量，并保證軸向位移時(shí)軸上旋轉(zhuǎn)零件不與非旋轉(zhuǎn)零件干涉，避免旋轉(zhuǎn)零件受摩擦后使軸產(chǎn)生預(yù)想不到的溫升。當(dāng)同一軸采用圓錐滾子軸承和調(diào)心滾子軸承時(shí)，建議圓錐滾子軸承的安裝軸 向游隙小于調(diào)心滾子軸承的安裝軸向游隙，避免調(diào)心滾子軸承軸向負(fù)荷過大而損壞。調(diào)心滾子軸承的安裝軸向游

9、隙可以按如下公式估算：軸向游隙 =實(shí)測(cè)徑向游隙 ×15e ，e值可以從軸承廠家樣本中查出。圖例中：圖5是一套調(diào)心滾子軸承與兩套背對(duì)背配置的圓錐滾子軸承組合時(shí)，為避免調(diào)心滾子軸承承受軸向負(fù)荷，建議背對(duì)背配置的 圓錐滾子軸承徑向游隙小于或等于調(diào)心滾子軸承的安裝徑向游隙，調(diào)心滾子軸承外徑與座孔應(yīng)為過渡配合，軸承蓋與調(diào)心滾子軸承外圈端面間應(yīng)留出軸向間隙。4 調(diào)心滾子軸承超 出調(diào)心角的調(diào)整圖6是調(diào)心滾子軸承 內(nèi)圈與外圈不同心，超出調(diào)心角，外圈滾道邊緣被滾子倒角擠斷。 在安裝大型軸承時(shí)，用平尺靠在軸承內(nèi)圈和外圈端面上，在不同角度測(cè)量找出最大偏心量，將內(nèi)圈和外圈端面調(diào)整倒同一平面后，再裝入軸承座。軸承裝入軸承座后，再用平尺靠在軸承內(nèi)圈和外圈端面上測(cè)量?jī)商兹Φ钠牧?。如果?nèi)圈和外圈端面不在同一平面上并有偏斜時(shí)，可松開剖分軸承座地腳螺栓重新進(jìn)行調(diào)整。注意：在用壓力機(jī)安裝軸承內(nèi)圈時(shí)，避免軸承壓下時(shí)外圈下方有支撐物阻止軸承安裝，造成外圈邊緣壓碎。在調(diào)心滾子軸承安裝時(shí)，還要注意以下幾點(diǎn)：（1）檢查軸的撓曲度，避免軸彎曲變形過大，使?jié)L子超出外圈滾道邊緣，影響軸承的使用