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失效軸承的運行軌跡分析

失效軸承的運行軌跡分析

http://m.setsjjx.com    2018-12-05    編輯:青島瑞精機電設備有限公司
  失效滾動軸承徑向過預載時的軌跡現象:圖33顯示徑向過預載時兩個套圈上的周向軌跡,在極端狀況下可以引起熱損壞,見3.3.5章節(jié)。原因:– 軸/軸承座過盈量太大– 內外圈的溫差太大– 軸承游隙太小• 有橢圓變形的軌跡現象:在靜止套圈滾道的圓周上有幾個分開的軌跡區(qū)域,見圖34。原因:– 軸承座或軸為橢圓形,比如由于機加工時造成的周向變形或在靠近軸承配合面處攻螺紋孔– 軸承座在周向有不同的剛度,并且與外圈配合有較大過盈量– 薄壁軸承垂直存放23對拆下的軸承評估運轉特性和損壞情況。
  滾動接觸模式33:徑向過預載的深溝球軸承。整個圓周方向都有軌跡,甚至承受點載荷的套圈。34:深溝球軸承的橢圓變形。在橢圓變形的外圈(點載荷)軌道上有兩個相對的徑向載荷區(qū)形成。異常軌跡判斷軌跡是否正常很大程度上取決于軸承應用。比如,當軸承主要承受徑向載荷時有很正常的軌跡,然而當同樣的軌跡出現在有軸向預載的軸承工況時是不正常的,它表明了不正確的軸承安裝。因此,要了解軸承使用條件以便正確評估軌跡。當然,一些基本的失效現象通常能通過軌跡進行評估。• 潤滑不充分時的軌跡現象:可視的軌跡和通過顯微鏡觀察到的表面形貌,可能和潤滑質量有關。在中等載荷且沒有完全隔開的潤滑油膜的狀態(tài)下,能形成暗色的粗糙的軌跡。
  潤滑油膜越薄,對表面的影響就越大。對此,可以參考表面沒有完全被隔開的例子,見圖28。當接觸區(qū)的載荷很高時,軌跡是光亮的、壓力拋光的,與軌道非承載區(qū)形成明顯的對比,見圖29。原因:– 軸承中潤滑劑量不足– 在此工作溫度和速度情況下,潤滑劑粘度不足(見《FAG滾動軸承》樣本,修正的額定壽命計算)補救措施:– 改善潤滑劑供應– 使?jié)櫥瑒┑恼扯扰c工況相適應– 使用含有有效添加劑的潤滑劑– 使用有表面涂層的軸承零件軸承或潤滑劑中有污染時的軌跡我們必須先區(qū)分固體和液體污染物的差別。固體污染物造成的現象:外界微粒在滾道上循環(huán)運動時會造成凹坑。顯微鏡觀察軌跡時通過凹坑的形式能區(qū)分軟顆粒、淬硬鋼顆粒和硬砂礫顆粒,見圖30,31,32。特別大和硬的外界顆粒對軸承壽命有極大的影響。在疲勞失效的描述中能夠找到有關這方面更具體的內容,請參閱3.3.2.1章節(jié)的“外界顆粒循環(huán)運動造成的疲勞”。大量小而硬的外界顆粒能導致接觸面變粗糙,如圖28,而且加速研磨磨損。
  對拆下的軸承評估運轉特性和損壞情況滾動接觸模式30:軟質顆粒所造成的凹坑31:淬硬鋼顆粒所形成的凹坑32:硬質砂礫所形成的凹坑液體污染造成的現象:水是主要的液體污染物之一。潤滑劑中會吸入少量的水。它會降低潤滑效果,而且留下如圖29所示的痕跡。當軸承中有大量濕氣時會有暗淡的軌跡。疲勞破壞的壓力拋光軌跡也是由腐蝕或過載造成的,請參閱3.3.2.1章節(jié)的“潤滑不良造成的疲原因:– 密封不合適– 安裝環(huán)境不清潔– 加工過程中的殘留物,比如鑄造型砂顆粒– 溫度變化大(冷凝水)– 潤滑油不清潔補救措施:– 改善密封– 安裝環(huán)境要清潔,配合件要干凈,如有必要涂層– 工作前(軸承第一次轉動前)要清洗整套油路系統• 軸向過預載時的軌跡現象:只有固定-浮動軸承配置中的固定端軸承會有這樣的軌跡,如圖35b所示,這種軌跡是在軸向力作用下產生的(圖26)。多數情況下,會發(fā)現浮動軸承也存在很小的軸向載荷(最好是沒有)。原因:– 浮動端軸承的浮動功能受損(錯誤的配合、徑向的熱膨脹、傾覆、微動腐蝕)– 未預料到的大的軸向熱膨脹補救措施:– 檢查配合和配合件的形位公差– 改變安裝和運行狀況– 用帶有內部軸向位移功能的軸承:圓柱滾子軸承N、NU、NJ24對拆下的軸承評估運轉特性和損壞情況。
  滾動接觸模式35:兩個深溝球軸承的固定-浮動配置。a: 在工作端的深溝球軸承作為定位軸承,在驅動端的深溝球軸承作為浮動軸承。b: 正常工作下的軸承軌跡。定位軸承的軌跡顯示出的是承受聯合載荷的軸承特點,浮動軸承的軌跡表明承受純徑向載荷或者主要承受徑向載荷。c: 在軸向有害預載下的軸承軌跡(浮動軸承的外圈不能移動)。每個軸承的軌跡都顯示出聯合載荷的特點。兩個軸承對稱的軌跡表明存在有害的軸向預載。

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