軸承損壞原因分析ppt課件

軸承損壞原因分析 軸承壽命 滾動軸承壽命以轉(zhuǎn)數(shù) 或以一定轉(zhuǎn)數(shù)下的工作小時數(shù) 定義 在此壽命以內(nèi)的軸承不在其任何軸承圈或滾動上發(fā)生初步疲勞損壞 剝落或缺損 然而無論在實驗室試驗中或在實際使用中都可明顯看到 在同樣工作條件下相同的軸承 實際壽命并不相同 因此必須對 壽命 做出更清楚的定義 指在額定負荷下足夠大量群體的相同軸承90 的軸承應(yīng)可達到或超過的壽命值 計算壽命 根據(jù)負荷和轉(zhuǎn)數(shù)利用壽命公式計算出的轉(zhuǎn)數(shù)或小時數(shù) 實際壽命 指軸承損壞之前可達到的實際壽命 因軸承損壞通常并非由疲勞所致 而可能是由于選型錯誤 潤滑不良 污染 安裝不當(dāng)?shù)纫蛩卦斐?軸承失效形式比例 軸承失效形式比例 軸承失效形式比例 軸承的使用 使用注意事項由于滾動軸承屬于精密機器的一個組成部分 因而在使用時要求相應(yīng)地持慎重態(tài)度 即便使用了高性能的軸承 如果使用不當(dāng) 也不能達到預(yù)期的效果 所以 使用軸承時應(yīng)注意如下幾點 1 應(yīng)保持軸承及其周圍部分的清潔 不得進入灰塵 2 細心使用 避免強烈沖擊 3 使用準確的工具 避免使用代用工具 4 注意不要讓軸承生銹 應(yīng)帶手套 避免手的出汗 注意腐蝕性氣體 軸承的使用 組裝軸承組裝的好壞與否 將影響到軸承的精度 壽命和性能 因此 請充分研究軸承的組裝 即請按照包含如下項目在內(nèi)的操作標(biāo)準進行軸承組裝 1 清洗軸承及相關(guān)零件 2 檢查相關(guān)零件的尺寸及精加工情況 3 組裝方法 4 軸承安裝后的檢查 5 潤滑劑的添加軸承的組裝方法 一般情況下是軸旋轉(zhuǎn)的情況居多 因此內(nèi)環(huán)為過盈配合 軸承外環(huán)與軸承室的配合為間隙配合 軸承的使用 運轉(zhuǎn)檢查軸承安裝結(jié)束以后 應(yīng)馬上進行運轉(zhuǎn)檢查 以確定安裝是否正常 軸承的診斷管理 為使?jié)L動的軸承具有的性能 在良好的條件下能夠維持長期使用 必須對軸承進行檢查和保養(yǎng) 這種檢查與保養(yǎng) 對提前預(yù)防故障是很重要的 希望根據(jù)適合機器運轉(zhuǎn)條件的操作標(biāo)準 進行定期檢查和保養(yǎng) 一般采用如下方法 1 運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的兩種檢查根據(jù)軸承的轉(zhuǎn)動聲 振動 溫度的檢查和潤滑劑的性質(zhì)檢查 潤滑劑的補充或更換時間進行判斷 2 軸承檢查充分觀察機器的定期檢查和更換而拆下來的軸承 檢查滾道面狀況和有無損傷及可否再次使用 運轉(zhuǎn)檢查與故障處理 運轉(zhuǎn)中的檢查項目有軸承的滾動聲 振動 溫度 潤滑的狀態(tài)等 具體情況如下 1 軸承的滾動聲采用測聲器對運轉(zhuǎn)中的軸承的滾動聲的大小及音質(zhì)進行檢查 軸承即使有輕微的剝離等損傷 也會發(fā)出異常音和不規(guī)則音 用測聲器能夠分辨 運轉(zhuǎn)檢查與故障處理 2 軸承的振動運轉(zhuǎn)中的機器 通過振動測定 便可得知軸承有否異常 采用特殊的振動測量器 頻率分析器等 可測量出振動的大小 通過頻率分布可推斷出異常的具體情況 測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同 因此需要事先對每臺機器的測量值進行分析比較后確定判斷標(biāo)準 另外 很重要的是在操作過程中 從運轉(zhuǎn)的軸承振動跡象就可預(yù)知出現(xiàn)異常 關(guān)于這種裝置 請參照NSKpr N0 410說明書 軸承檢測器 運轉(zhuǎn)檢查與故障處理 3 軸承的溫度軸承的溫度 一般由軸承室外面的溫度就可推測出來 如果利用油孔能直接測量軸承外環(huán)溫度 則更為合適 通常 軸承的溫度隨著運轉(zhuǎn)開始慢慢上升1 2小時后達到穩(wěn)定狀態(tài) 軸承的正常溫度因機器的熱容量 散熱量 轉(zhuǎn)速及負載而不同 如果潤滑 安裝不合適 則軸承溫度會急驟上升 會出現(xiàn)異常高溫 這時必須停止運轉(zhuǎn) 采取必要的防范措施 潤滑劑的選擇 軸承的潤滑方法大致分為潤滑脂潤滑和油潤滑兩種 為了充分發(fā)揮軸承的功能 重要的是根據(jù)使用條件和使用目的 采用潤滑方法 下表可以看出潤滑脂潤滑和油潤滑的優(yōu)缺點 潤滑劑的選擇 潤滑脂潤滑和油潤滑的優(yōu)缺點 潤滑劑的選擇 潤滑脂潤滑潤滑脂是由基礎(chǔ)油 增稠劑及添加劑組成的潤滑劑 當(dāng)選擇時 應(yīng)選擇非常適合于軸承使用條件的潤滑脂 即使是同種潤滑脂 由于商標(biāo)不同 在性能上也將會有很大的差別 所以在選擇的時候 必須注意 潤滑脂的稠度與用途的例子 潤滑劑的選擇 油潤滑油潤滑方法有油浴法 滴油潤滑法 飛濺潤滑法 循環(huán)潤滑法 噴射潤滑法 噴霧潤滑法以及油氣潤滑法 與潤滑脂潤滑相比 適合于高速高溫用途 特別是需要向外散發(fā)熱量時 油潤滑是比較合適的 在油潤滑的情況下 考慮到軸承的運轉(zhuǎn)溫度 很重要的一點是選擇適當(dāng)粘度的潤滑油 一般情況下 轉(zhuǎn)速越快 越要采用低粘度油 載荷越大 越要使用高粘度的潤滑油 潤滑劑的選擇 油潤滑在普通使用條件下 其運轉(zhuǎn)溫度 選定為下表所示的粘度標(biāo)準 軸承形式與潤滑油的必要粘度 潤滑劑的選擇 油潤滑作為選擇時的參考 下圖示出了潤滑油的溫度與粘度的關(guān)系 潤滑油粘度與溫度的關(guān)系 潤滑劑的選擇 油潤滑作為選擇時的參考 下表示出了軸承在使用條件下選擇潤滑油的例子 潤滑劑的補充與更換 潤滑脂的補充間隔時間潤滑劑經(jīng)過一段時間使用以后 特性會變差 潤滑功能也會降低 因此要適時地補充潤滑劑 潤滑劑補充的間隔時間會因軸承的形式 尺寸和轉(zhuǎn)速等而不同 潤滑劑的補充與更換 潤滑劑的補充時間間隔圖 徑向球軸承圓柱滾子軸承 圓柱滾子軸承自動調(diào)心滾子軸承 當(dāng)軸承溫度超過70 C的情況下 軸承溫度每上升15 C 就要使?jié)櫥瑒┑难a充間隔時間減少一半 潤滑劑的補充與更換 潤滑油的更換周期潤滑油的更換周期因使用條件和油量等而不同一般情況下 在運轉(zhuǎn)溫度為50 以下 灰塵少的良好環(huán)境下使用時 一年更換一次 當(dāng)油溫達到100 肘 要3個月或更短時間更換一次 軸承的檢查 對設(shè)備的定期檢修 運轉(zhuǎn)檢查及外圍零件更換時被拆卸下來的軸承進行檢查 以此判斷可否再次使用或使用情況的好與壞 要仔細調(diào)查和記錄被拆下來的軸承的外觀情況 為了弄清和調(diào)查潤滑劑的剩余量 取樣以后 要很好地清洗一下軸承 其次檢查滾道面 滾動面和配合面的狀況及保持架的磨損狀態(tài)等有無損傷和異常情況 特別是要參照書中第6項觀察滾道面的運行軌跡 判斷軸承可否再次使用 要在考慮軸承損傷的程度 機器性能 重要性 運轉(zhuǎn)條件 檢查周期等以后再來決定 檢查結(jié)果 如果發(fā)現(xiàn)軸承有損傷和異常情況時 請對照第7項軸承損傷節(jié)的內(nèi)容查明原因 制定對策 另外 檢查結(jié)果 如果有下面幾種缺陷的話 軸承就不能再用了 需要更換新的軸承 軸承的檢查 1 內(nèi)外環(huán) 滾動體 保持架其中任何一個有裂紋和出現(xiàn)碎片的 2 內(nèi)外環(huán) 滾動體其中任何一個有剝離的 3 滾道面 擋邊 滾動體有顯著卡傷的 4 保持架的磨損顯著或鋼釘松動厲害的 5 滾道面 滾動體生銹和有傷痕的 6 滾動面 滾動體上有顯著壓痕和打痕的 7 內(nèi)環(huán)內(nèi)徑面或外環(huán)外徑上有蠕變的 8 過熱變色厲害的 9 潤滑脂密封軸承的密封板和屏蔽板破損嚴重的 運行軌跡與加載荷的方法 軸承一轉(zhuǎn)動 內(nèi)圈與外圈的滾道面 由于與滾動體是滾動接觸a因而運行軌跡為暗面 運行軌跡附在滾道面上不屬于異常 由此便可得知負載條件 所以在拆下軸的情況下 請嚴加注意和觀察滾道面的運行軌跡 如果仔細觀察運行軌跡的話 則會得知只負擔(dān)徑向載荷 承受大的軸向載荷 承受力矩載荷 或在軸承箱上有極端剛性不均等 可以檢查對軸承是否加上了意外的載荷和安裝誤差是否過大等 并成為追究軸承損傷原因的線索 運行軌跡與加載荷的方法 a 是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時只能承受徑向載荷的量普通的運行軌跡 e h 所示的運行軌跡對軸承有很壞的影響 大多使用壽命比較短 深槽球軸承在不同的負載條件下產(chǎn)生的運行軌跡 運行軌跡與加載荷的方法 滾子軸承的運行軌跡也一樣 I 是對在內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)載荷時所使用的圓柱滾子軸承正確加上徑向載荷時的外圈運行軌跡 J 是內(nèi)圈與外圈相對傾斜 軸的撓度較大時的運行軌跡 滾道面的運行軌跡 在其縱向上產(chǎn)生濃淡 在負載圈的出人口處 運行軌跡是傾斜的 雙列圓錐滾子軸承是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn) K表示只負擔(dān)徑向載荷時的外圈的運行軌跡 L表示只受軸向載荷時的軌跡 在內(nèi)圈與外圈相對傾斜 只承受徑向載荷的情況時 其運行軌跡偏離在兩列軌道面180 的位置上 m 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)徑向載荷 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)力矩載荷 非直線性 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)徑向載荷 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸向載荷 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)徑向載荷及力矩載荷 非直線性 i j k l m 軸承的損傷與對策 滾動軸承 如果沒有選擇錯誤和能夠正確使用的話 到軸承壽命之前 可使用很長一段時間 在這種情況下 損傷狀態(tài)為剝離 另一方面 還有意外地提早損傷 而經(jīng)不住使用的早期損傷 作為該早期損傷的原因 有使用和潤滑上考慮的不夠 進而還有異物侵入 軸承組裝的誤差和軸的撓度大 對軸和軸承箱的研究不夠等 可以說 這些原因互相重合的情況比較多 所以 要在充分了解軸承使用的機器 使用條件 軸承外圍的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上 如果能弄清事故發(fā)生前后的狀況 再結(jié)合軸承的損傷情況和多種原因進行考察 就可以防止同類事故的再次發(fā)生 軸承的損傷與對策 剝離 軸承的損傷與對策 剝離 照片1 向心角接觸球軸承的內(nèi)圈 沿軌道面的半周產(chǎn)生的剝離 原因是由于切削液的侵入而造成潤滑不良 照片2 向心角接觸球軸承的內(nèi)圈 與滾道成斜面產(chǎn)生的剝離 安裝時定心不準造成的 軸承的損傷與對策 剝離 照片3 深溝球軸承的內(nèi)圈 滾道面上產(chǎn)生的球距的剝離 由安裝時沖擊載荷造成的壓痕發(fā)展而成 照片4 向心球軸承的內(nèi)圈 滾道面上產(chǎn)生的球距的剝離 由停轉(zhuǎn)時沖擊載荷造成的壓痕發(fā)展而成 軸承的損傷與對策 剝離 照片5 照片4的外圈 滾道面上產(chǎn)生的球距的剝離 由停轉(zhuǎn)時沖擊載荷造成的壓痕發(fā)展而成 照片6 照片4的球 滾珠 球表面的剝離 由停轉(zhuǎn)時沖擊載荷造成的壓痕發(fā)展而成 軸承的損傷與對策 剝離 照片7 自動調(diào)心滾子的內(nèi)圈 只是滾道面單列產(chǎn)生的整圈剝離 過大軸向載荷造成的損傷 照片8 照片7的外圈 滾道面單側(cè)產(chǎn)生的整圈剝離 過大軸向載荷造成的損傷 軸承的損傷與對策 剝離 照片9 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 只是滾道面單列產(chǎn)生的剝離 潤滑不良造成的損傷 照片10 圓柱滾子軸承的滾子 滾動面軸向上產(chǎn)生的初期剝離 組裝不良造成的內(nèi)傷引起的故障發(fā)展 軸承的損傷與對策 卡傷 軸承的損傷與對策 卡傷 照片1 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 內(nèi)圈大擋邊面上產(chǎn)生的卡傷 原因是急加減速造成的滾子打滑 照片2 照片1的球面滾子 滾子端面上產(chǎn)生的卡傷 原因是急加減速造成的滾子打滑 軸承的損傷與對策 卡傷 照片3 推力圓錐滾子軸承的內(nèi)圈 內(nèi)圈擋邊面上產(chǎn)生的擋邊 原因是磨損粉末混入 過大載荷造成的油膜熱裂 照片4 雙列圓柱滾子軸承的滾子 滾子端面上產(chǎn)生的卡傷 潤滑不良 過大軸向載荷造成的損傷 軸承的損傷與對策 卡傷 照片5 推力自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 內(nèi)圈擋邊面上產(chǎn)生的卡傷 異物咬入 過大軸向載荷造成的損傷 照片6 照片5的球面滾子 滾子端面上產(chǎn)生的卡傷 異物咬入 過大軸向載荷造成的損傷 軸承的損傷與對策 卡傷 照片7 深溝球軸承的保持架 鋼板沖壓保持架凹處產(chǎn)生的卡傷 異物侵入造成的損傷 軸承的損傷與對策 擦傷 軸承的損傷與對策 擦傷 照片1 圓柱滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面圓周方向上產(chǎn)生的擦傷 原因是潤滑劑封入過多造成滾子打滑 照片2 照片1的外圈 滾道面圓周方向上產(chǎn)生的擦傷 原因是潤滑劑封入過多造成滾子打滑 軸承的損傷與對策 擦傷 照片3 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面圓周方向上產(chǎn)生的擦傷 因潤滑不良造成的 照片4 照片3的外圈 滾道面圓周方向上產(chǎn)生的擦傷 因潤滑不良造成的 軸承的損傷與對策 擦傷 照片5 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面圓周方向上產(chǎn)生的部分擦傷 因潤滑不良造成的 照片6 照片5的外圈 滾道面圓周方向上產(chǎn)生的部分擦傷 因潤滑不良造成的 軸承的損傷與對策 擦傷 照片7 照片5的球面滾子 滾動面中央產(chǎn)生的擦傷 因潤滑不良造成的 軸承的損傷與對策 斷裂 軸承的損傷與對策 斷裂 照片1 雙列圓柱滾子軸承的內(nèi)圈 中間擋邊部分產(chǎn)生的斷裂 由安裝時過大載荷而造成 照片2 圓錐滾子軸承的內(nèi)圈 大擋邊上產(chǎn)生的斷裂 由安裝時受到大的沖擊而造成 軸承的損傷與對策 斷裂 照片3 推力自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 大擋邊上產(chǎn)生的斷裂 反復(fù)載荷而造成的 照片4 實體外圈滾針軸承的外圈 外圈擋邊上產(chǎn)生的斷裂 原因是擋邊過大載荷造成的滾子傾斜 軸承的損傷與對策 裂紋 裂縫 軸承的損傷與對策 裂紋 裂縫 照片1 雙列圓柱滾子軸承的外圈 外圈側(cè)面產(chǎn)生的熱裂 原因是外側(cè)側(cè)面與配對零件的接觸打滑而造成的異常發(fā)熱 照片2 推力圓錐滾子軸承的滾子 滾子頭部端面產(chǎn)生的熱裂 原因是潤滑不良造成與內(nèi)圈擋邊打滑而發(fā)熱 軸承的損傷與對策 裂紋 裂縫 照片3 雙列圓柱滾子軸承的外圈 以滾道面上產(chǎn)生的剝離為起點的軸向與圓周方向的裂縫 由沖擊傷痕造成的表面剝離發(fā)展而致 照片4 將外圈作為輥子使用的雙列圓柱滾子軸承的外圈 外圈旋轉(zhuǎn) 外徑面上產(chǎn)生的裂紋 原因是外圈的旋轉(zhuǎn)不良造成的平面磨損與發(fā)熱 軸承的損傷與對策 裂紋 裂縫 照片5 照片4外圈的滾道面 外徑面的裂紋發(fā)展到滾道面 照片6 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面上產(chǎn)生的軸向裂紋 原因是軸與內(nèi)圈的溫差造成配合應(yīng)力大 軸承的損傷與對策 裂紋 裂縫 照片7 照片6內(nèi)圈的斷裂面 在滾道面正下方能看到了起點 照片8 自動調(diào)心滾子軸承的滾子 轉(zhuǎn)動面上產(chǎn)生了軸向裂紋 軸承的損傷與對策 保持架的損傷 軸承的損傷與對策 保持架的損傷 照片1 深溝球軸承的保持架 鋼板沖壓保持架的凹部折損 照片2 向心推力角接觸軸承的保持架 鑄鐵切制保持架凹柱的折損 原因是內(nèi)外圈的傾斜安裝 造成的對保持架的異常載荷作用 軸承的損傷與對策 保持架的損傷 照片3 向心推力角接觸軸承的保持架 高強度黃銅鑄件切制保持架的凹部的折損 照片4 圓柱滾子軸承的保持架 鋼板沖壓保持架的柱的折損 軸承的損傷與對策 保持架的損傷 照片5 向心推力角接觸球軸承的保持架 鋼板沖壓保持架的變形 原因是使用不良造成沖擊載荷 照片6 圓柱滾子軸承的保持架 高強度黃銅鑄件切制保持架端面部的變形 安裝時由于過大的沖擊載荷而造成的 軸承的損傷與對策 保持架的損傷 照片7 圓柱滾子軸承的保持架 高強度黃銅鑄件切制保持架 凹處的磨損與變形 照片8 向心推力角接觸軸承的保持架 高強度黃銅鑄件切制保持架凹面外徑面上產(chǎn)生的階梯式磨損 軸承的損傷與對策 壓痕 軸承的損傷與對策 壓痕 照片1 雙列圓錐滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面上產(chǎn)生的無數(shù)個微小壓痕 由于異物咬人所造成的 照片2 雙列國錐滾子軸承的外圈 滾道面上產(chǎn)生的無數(shù)個微小壓痕 由于異物咬人而造成的 軸承的損傷與對策 壓痕 照片3 圓錐滾子軸承的內(nèi)圈 整個滾道面上產(chǎn)生的無數(shù)個大小不等的壓痕 由于異物的咬人而造成的 照片4 照片3的圓錐滾子 整個轉(zhuǎn)道面上產(chǎn)生的無數(shù)個大小不等的壓痕 由于異物的咬人而造成的 軸承的損傷與對策 梨皮狀點蝕 軸承的損傷與對策 梨皮狀點蝕 照片1 回轉(zhuǎn)支撐軸承的外圈 滾道面上產(chǎn)生的梨皮狀點蝕 凹處底部受到腐蝕 照片2 照片1的球 轉(zhuǎn)動面上產(chǎn)生梨皮狀點蝕 軸承的損傷與對策 磨損 軸承的損傷與對策 磨損 照片1 圓柱滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面上產(chǎn)生的波狀磨損和由電蝕造成的許多點坑 此為由電蝕引起發(fā)展而造成的損傷 照片2 自動調(diào)心滾子軸承的外圈 負載端滾道面上產(chǎn)生的有凹凸形狀的波狀磨損 靜止中反復(fù)振動下 由異物侵入而造成的損傷 軸承的損傷與對策 磨損 照片3 雙列圓錐滾子軸承的內(nèi)圈 擋邊面上產(chǎn)生的階梯式磨損與滾道面的微振磨損 靜止中的過大載荷下 微振磨損發(fā)展的損傷 照片4 照片3的圓錐滾子 滾子頭部端面上產(chǎn)生的階梯式磨損 靜止中的過大載荷下微振磨損發(fā)展的損傷 軸承的損傷與對策 微振磨損 軸承的損傷與對策 微振磨損 照片1 深溝球軸承的內(nèi)圈 內(nèi)徑面上產(chǎn)生的微振磨損 由于振動造成的損傷 照片2 向心推力球軸承的內(nèi)圈 整個內(nèi)徑面上產(chǎn)生的顯著的微振磨損 過盈量不足造成的損傷 軸承的損傷與對策 微振磨損 照片3 雙列圓柱滾子軸承的外圈 滾道面上在滾子間距中產(chǎn)生的微振磨損 軸承的損傷與對策 假性布氏壓痕 軸承的損傷與對策 假性布氏壓痕 照片1 深溝球軸承的內(nèi)圈 滾道面上產(chǎn)生的假性布氏壓痕 停轉(zhuǎn)時由外部振動造成的損傷 照片2 照片1的外圈 滾道面上產(chǎn)生的假性布氏壓痕 停轉(zhuǎn)時由外部的振動造成的損傷 軸承的損傷與對策 假性布氏壓痕 照片3 推力球軸承的外圈 滾道面上產(chǎn)生的球間距假性布氏壓痕 在小擺動角度下反復(fù)擺動造成的損傷 照片4 圓柱滾子軸承的滾子 轉(zhuǎn)動面上產(chǎn)生的假性布氏壓痕 停轉(zhuǎn)時由外部的振動造成的損傷 軸承的損傷與對策 蠕變 軸承的損傷與對策 蠕變 照片1 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 帶有內(nèi)徑面上產(chǎn)生的卡傷的蠕變 因過盈量不足而造成的 照片2 自動調(diào)心滾子軸承的外圈 整個外徑面上產(chǎn)生的蠕變 由外圈和軸套的間隙配合造成的 軸承的損傷與對策 燒傷 軸承的損傷與對策 燒傷 照片1 自動調(diào)心滾子軸承的內(nèi)圈 滾道面變色和熔融 保持架磨損粉末壓延和附著在上面 潤滑不足造成的損傷 照片2 照片1的球面滾子 滾子滾道面變色和熔融 保持架磨損粉末壓延和附著在上面 潤滑不足造成的損傷 軸承的損傷與對策 燒傷 照片3 向心推力角接觸軸承的內(nèi)圈 滾動面變色 出現(xiàn)了球間距間隔的熔融根 預(yù)壓過大造成的損傷 照片4 照片3的外圈 滾