軸承使用常見問題

軸承使用不當(dāng)引起的損壞在軸承失效中占有很大的比例。軸承使用不當(dāng)涉及軸承選型、軸承配置、軸承支承結(jié)構(gòu)、配合、安裝、潤滑、密封、維護(hù)保養(yǎng)等諸多方面。軸承失效與使用不當(dāng)密不可分。電蝕是由電流放電引起，致使軸承零件表面出現(xiàn)電擊的傷痕，此種損傷稱為電蝕。在兩零件接觸面間一般存在一層油膜，該油膜一定有的絕緣作用，當(dāng)有電流通過軸承內(nèi)部時(shí)，在兩面三刀零件接觸表面形成電壓差，當(dāng)電壓差高到足以擊穿絕緣層時(shí)就會在兩零件接觸表面處產(chǎn)生火區(qū)放電，擊穿油膜放電，產(chǎn)生高溫，造成局部表面的熔融，形成弧凹狀或溝蝕。受到電蝕的零件，其金屬表面被局部加熱和熔化，在放大鏡下觀察損傷區(qū)域一般呈現(xiàn)斑點(diǎn)、凹坑、密集的小坑，有金屬熔融現(xiàn)象，電蝕坑呈現(xiàn)火山噴口狀。電蝕會使零件的材料硬度下降，并加快磨損發(fā)生速度，也會誘發(fā)疲勞剝落。電蝕的改進(jìn)應(yīng)是在焊接或其他帶電體與軸承接觸時(shí)加強(qiáng)軸承的絕緣或接地保護(hù)，防止電荷的聚集并形成高的電位差，避免放電現(xiàn)象產(chǎn)生。防止電流與軸承接觸。軸承零件所承受的應(yīng)力超出材料的斷裂極限應(yīng)力時(shí)，其內(nèi)部或表面便發(fā)生斷裂和局部斷裂，這種使材料出現(xiàn)不連續(xù)或斷裂的現(xiàn)象稱為裂紋。在材料表面或表層下有一種貌似毛發(fā)的細(xì)微裂紋稱為發(fā)紋。當(dāng)發(fā)紋擴(kuò)展到一定程度，使得部分材料完全脫離零件基體的現(xiàn)象稱為斷裂。裂紋一般呈線狀，方向不定，有一定長度和深（寬）度，有尖銳的根部和邊緣。裂紋有內(nèi)部裂紋和表面裂紋之分，也有肉眼可見和不可見兩種形式，對于肉眼不可見裂紋需要采用無損檢測的方法進(jìn)行觀察。發(fā)紋一般呈細(xì)線狀，方向沿鋼材軋制方向斷續(xù)分布，有一定長度和深度，有時(shí)單條有時(shí)數(shù)條出現(xiàn)。裂紋產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，影響因素很多，如原材料、鍛造、沖壓折疊、熱處理、磨削、局部過大的應(yīng)力等。發(fā)紋形成的原因是鋼材在冶煉過程中產(chǎn)生的氣泡或夾雜，經(jīng)軋制變形后存在于材料表層。對于肉眼不可見裂紋需要采用無損檢測的方法進(jìn)行觀察。裂紋的預(yù)防措施主要有，在制造方面應(yīng)控制原材料缺陷如非金屬夾雜、表面夾渣、折疊、顯微孔隙、縮孔、氣泡等?？刂萍庸?yīng)力如熱處理淬火時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力（熱應(yīng)力和組織應(yīng)力）、磨削應(yīng)力、沖壓應(yīng)力等。在使用方面注意軸承安裝過程中的非正常敲（撞）擊以及安裝不良造成的局部應(yīng)力過大等。另外，還要保證潤滑，增強(qiáng)密封效果，控制外部雜質(zhì)流入，避免軸承與腐蝕性物質(zhì)接觸等。滾動體進(jìn)入或離開承載區(qū)域時(shí)，保持架將受到帶有一定沖擊性質(zhì)的拉（壓）應(yīng)力作用，尤其是滾子軸承的滾子產(chǎn)生傾斜時(shí)所受到的應(yīng)力會更大。在這種應(yīng)力的反復(fù)作用下，保持架的兜孔、過梁、鉚釘會出現(xiàn)變形、磨損、疲勞，甚至斷裂現(xiàn)象。另外，不正確的安裝方式也會損壞保持架。保持架相對套圈的強(qiáng)度一般較弱（尤其是沖壓保持架），如果安裝不得當(dāng)，將安裝力直接施加在保持架上，很容易造成保持架變形。沖壓保持架制造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力過大也是造成保持架損壞的原因之一。防止保持架損壞的措施可以從設(shè)計(jì)、制造、安裝方面考慮。保持架在運(yùn)轉(zhuǎn)中受到的拉（壓）應(yīng)力是無法避免的。但提高保持架的強(qiáng)度可通過適當(dāng)增加保持架過梁（鉚釘）強(qiáng)度來解決。滾子產(chǎn)生傾斜可以通過提高制造和安裝質(zhì)量來解決。改善潤滑條件有助于減少磨損。對沖壓保持架制造過程中產(chǎn)生的應(yīng)力可采用振動光飾等方法支除或減少應(yīng)力軸承運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間以后，會出現(xiàn)游隙減小或增大的現(xiàn)象。通過對零件尺寸檢測可以發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)、外圈或滾動體直徑方向的尺寸發(fā)生了變化（增大或減小），影響軸承的正常旋轉(zhuǎn)精度。若沒有了游隙，會出現(xiàn)摩擦磨損加劇、工作溫度上升、甚至“卡死”等現(xiàn)象。若游隙變大，會出現(xiàn)振動或噪聲增大、旋轉(zhuǎn)精度降低、應(yīng)力集中等情況。軸承內(nèi)徑增大還很可能出現(xiàn)“甩圈”現(xiàn)象。轉(zhuǎn)變過程中零件的體積將發(fā)生漲大。而馬氏體組織自身也會產(chǎn)生分解，馬氏體分解的結(jié)果會出現(xiàn)尺寸收縮的現(xiàn)象。軸承工作溫度高對奧氏體的轉(zhuǎn)變和馬氏體的分解有促進(jìn)作用。還有一種情況，零件在內(nèi)應(yīng)力釋放過程中也會引起尺寸的改變。軸承在使用中受到異常高溫的影響，又得不到及時(shí)冷卻，使零件表面組織產(chǎn)生高溫回火或二次淬火的現(xiàn)象稱為發(fā)熱；軸承發(fā)熱產(chǎn)生的主要原因是潤滑不良、預(yù)載荷過大、游隙選擇不當(dāng)、軸承配置不當(dāng)、滾道表面接觸不良、應(yīng)力過大等因素所致。從預(yù)防或控制零件尺寸穩(wěn)定性的角度考慮，可以在軸承零件熱處理時(shí)對不穩(wěn)定的殘余奧氏體組織進(jìn)行穩(wěn)定化處理。另外，在使用中應(yīng)保證軸承的使用溫度低于軸承允許的工作溫度，以防止尺寸出現(xiàn)較大的變化。軸承旋轉(zhuǎn)載荷的軸承套圈，如果選用間隙配合，在配合表面上會發(fā)生圓周方向的相對運(yùn)動，使配合面上產(chǎn)生磨擦、磨損、發(fā)熱、變形，造成軸承不正常損壞。這種配合面周向的微小滑動稱為蠕動或爬行。蠕動形成的機(jī)理是當(dāng)內(nèi)圈與軸配合過盈量不足時(shí)，在內(nèi)圈與軸之間的配合面上因受力產(chǎn)生彈性變形而出現(xiàn)微小的間隙，造成內(nèi)圈與軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在圓周方向上的不同步、打滑，嚴(yán)重時(shí)在壓力作用下發(fā)生金屬滑移。在外圈與殼體也同樣會出理類似的情況。軸承使用期間在一些方面具有腐蝕磨損和微動磨損的某些特征。蠕變在形成過程中也有一些非常細(xì)小的磨損顆粒脫落并立即局部氧化，生成一種類似鐵銹的腐蝕物。其區(qū)別主要根據(jù)它們的位置和分布來判斷，如果零件沒有受到腐蝕又出現(xiàn)了褐色銹斑，銹斑的周圍常常圍繞著一圈碾光區(qū)，出現(xiàn)的部位又在軸承的配合表面上，那么可能就是蠕動。發(fā)生蠕動的配合面上，或出現(xiàn)鏡面狀的光亮色，或暗淡色，或咬合狀，蠕動部位與零件原表面有明顯區(qū)別。在軸承的端面由于軸向壓緊力不足?；驊冶圯S頻繁撓曲，運(yùn)轉(zhuǎn)一定時(shí)間后也會出現(xiàn)蠕動的特征。產(chǎn)生蠕動的主要原因是內(nèi)，外圈與軸或軸承座的配合過盈量不足，或載荷方向發(fā)生了變化。改進(jìn)措施：采用過盈配合并適當(dāng)提高過盈量，在采用間隙配合的場合的場合可用黏結(jié)劑將兩個(gè)配合面固定或沿軸（或軸承座）的軸向方向?qū)⑤S承緊固。軸承在使用期間的機(jī)械特性疲勞有許多類型，對于滾動軸承來說主要是指接觸疲勞。滾動軸承套圈各滾動體表面在接觸應(yīng)力的反復(fù)作用下，其滾動表面金屬從金屬基體呈點(diǎn)狀或片狀剝落下來的現(xiàn)象稱為疲勞剝落。點(diǎn)蝕也是由于材料疲勞引起一種疲勞現(xiàn)象，但形狀尺寸很小，點(diǎn)蝕擴(kuò)展后將形成疲勞剝落。疲勞剝落的形態(tài)特征一般具有一定的深度和面積，使?jié)L動表面呈凹凸不平的鱗狀，有尖銳的溝