【潤滑課堂】如何讓軸承安全運(yùn)行
滾動軸承在工業(yè)應(yīng)用中使用廣泛,運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,極少出問題。根據(jù)最新的軸承疲勞壽命理論,一只設(shè)計(jì)優(yōu)秀、材質(zhì)卓越、制造精良而且安裝正確的軸承,只要其承受的負(fù)荷足夠輕松(不大于該軸承相應(yīng)的某個持久性極限負(fù)荷值),則這個軸承的材料將永遠(yuǎn)不會產(chǎn)生疲勞損壞——因此軸承失效了,那很可能是一些可以人為避免的因素造成的?,F(xiàn)實(shí)中確實(shí)存在軸承提前失效的問題,這篇文章我們談一下從哪些因素入手,預(yù)防軸承故障,從而減少支出。
提示:注意把徑向內(nèi)部游隙(RIC)維持在它設(shè)計(jì)時所要求的合理范圍。
軸承提前失效:
既然軸承提前失效的原因是可以避免的,因此有必要了解一下引起軸承失效的因素是哪些?它們的具體表現(xiàn)是什么?這對我們在實(shí)際運(yùn)用中預(yù)防故障很重要。
軸承的故障,如剝落,麻坑,破碎,磨損、擦傷、腐蝕,爬行,蠕變,等等,大多數(shù)都能歸因于具體的幾個原因,這些原因往往相互關(guān)聯(lián),并且能進(jìn)行修正,包括:潤滑問題、安裝問題、運(yùn)行中的負(fù)荷和軸承的選擇、環(huán)境影響。
防止軸承故障的五個方法:
1.合理潤滑:
軸承潤滑的目的在于:在滾動面和滑動面上覆蓋一層薄薄的油膜,防止金屬對金屬的直接接觸和摩擦。軸承潤滑大多使用潤滑脂,而在高速、高溫下,使用潤滑油進(jìn)行潤滑更合適。
潤滑失效的原因如下:
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選用了不合適的潤滑油
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潤滑油/潤滑脂過少
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潤滑油/潤滑脂過多
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油品間的混合產(chǎn)生了問題
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油品污染(水、其它雜質(zhì))
2.注意潤滑油/潤滑脂的壽命:
潤滑油/脂是有一定的使用時期限制的,它的壽命對軸承的影響無疑是重大的,尤其在泵、壓縮機(jī)、發(fā)動機(jī)以及高精度的應(yīng)用場合。因此要注意油品生產(chǎn)時間、儲存時間,使用中及時換油。重要的機(jī)器和使用場合有必要進(jìn)行油品監(jiān)測保證設(shè)備得到有效潤滑。
3.正確安裝軸承:
軸承安裝時,使用正確的安裝工具和合適的加熱器很重要,安裝中要注意軸與軸承座之間的公差,過緊會造成預(yù)加負(fù)荷過大,過松則預(yù)加負(fù)荷不足,引起軸自轉(zhuǎn)、爬行,使得軸承不能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),因此不要忘記準(zhǔn)確測量直徑、圓度、倒角半徑。
避免偏心或者軸的撓曲,如果所安裝的軸承有分離部件的話,尤其要注意這一點(diǎn)(比如圓柱滾珠軸承),這類軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的承載能力和壽命,與安裝過程直接相關(guān)。
注意把徑向內(nèi)部游隙(RIC)保持在設(shè)計(jì)所要求的合理范圍,軸承游隙標(biāo)準(zhǔn)分為五組:C2, C0, C3, C4,C5(按升序排列,游隙依次由小到大)。合理的RIC很重要,對潤滑,軸的平穩(wěn)以及發(fā)熱都有影響。游隙過小會引起潤滑油的流動受阻,引發(fā)軸承提前失效。而在裝配軸的過程中,徑向游隙不可避免的會有所減少,軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中會生熱,熱脹冷縮會引起內(nèi)圈和外圈的膨脹,這也會引起游隙的減少,如果影響油膜潤滑,則軸承壽命自然受到影響。
滾動軸承失效的原因:
4.正確判斷軸承負(fù)荷和軸承的選擇:
負(fù)荷過高會引起軸承疲勞,而負(fù)荷過低也不是好事,滾動元件會打滑或者發(fā)生不到位現(xiàn)象。因此兩種情況都會引發(fā)軸承失效,并且與內(nèi)部游隙所引發(fā)的問題相似,
剛開始的問題征兆是噪音,溫度升高。
溫度:正常情況下,軸承剛啟動時溫度會升高,但是運(yùn)行之后溫度會趨于穩(wěn)定,并且這個溫度略低于啟動時的溫度(一般比室溫高10~40攝氏度),正常情況下軸承的溫度不會超過100攝氏度。
噪音:噪音往往揭示軸承出現(xiàn)了問題,不同的噪音表現(xiàn)的軸承問題不同。但是往往靠經(jīng)驗(yàn)判斷,因此掌握一些經(jīng)驗(yàn)是有幫助的。如發(fā)尖銳的噪音或者嗚嗚作響往往預(yù)示著內(nèi)部游隙過大,或者潤滑不良。如果用手去轉(zhuǎn)動軸,發(fā)出嘎吱聲,一般是軸承溝里進(jìn)了雜質(zhì)污物。
軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中所受到的應(yīng)力也會影響軸承壽命,因此要注意規(guī)避機(jī)件間震動的相互影響,因?yàn)檫@些震動會引起運(yùn)行中的受力不均。
5.環(huán)境影響:
就算軸承設(shè)計(jì)完美無缺,潤滑到位,安裝妥當(dāng),如果不考慮運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境,故障還是會發(fā)生。雖然潛在因素眾多,但總的來說,問題主要集中在:
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灰塵:灰塵會對軸承造成嚴(yán)重影響,因此要注意選擇合適的密封件
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雜質(zhì)或者水——問題還是集中在密封上。選擇適合的密封件,并且注意不會劃傷軸。
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軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的外部環(huán)境溫度:影響潤滑脂的選擇,徑向游隙的選擇,軸承是否持續(xù)運(yùn)行,等等。
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電腐蝕:如果軸承的滾動元件上有電流通過,電火花會使軸承表面產(chǎn)生麻坑或者凹槽,這個問題可以通過旁路電路進(jìn)行處理,或者進(jìn)行軸承絕緣。這在風(fēng)力發(fā)電機(jī)或者其它發(fā)電設(shè)備的軸承上屬于設(shè)計(jì)上就應(yīng)該考慮的問題。
總之,要預(yù)防軸承失效,需要從總體上注意上述五點(diǎn)中所包含的要素,參照設(shè)備生廠家所推薦的辦法維護(hù)和使用軸承。
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