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　　轉(zhuǎn)盤軸承的損壞情況比一般機械零件的損壞要復(fù)雜的多。它的損壞形式多種多樣，原因各異。除了有軸承設(shè)計和制造的自身因素外，大部分損壞的原因與軸承選型不當(dāng)、支承座架設(shè)計不合理、剛性弱及連續(xù)面的平面度差、超載運轉(zhuǎn)、安裝不當(dāng)、潤滑不良和密封不嚴(yán)等使用因素有關(guān)。
　　研究轉(zhuǎn)盤軸承的損壞形式，分析故障原因，一方面可以為正確地設(shè)計、選擇使用軸承，提供詳實的資料，進而改進設(shè)計，合理選用軸承，充分發(fā)揮軸承的功能，提高經(jīng)濟效益。另一方面，更重要的是可以提高使用安全性，避免重大事故的發(fā)生。
　　基于筆者在設(shè)計和服務(wù)過程中所見到現(xiàn)象，現(xiàn)將轉(zhuǎn)盤軸承在使用中常見的故障原因及處理方法作一簡要介紹。
　　1　軸承選型不當(dāng)造成的故障
　　正確合理地選用軸承是充分發(fā)揮軸承功能的保障。如果在機械設(shè)計中考慮不周全，會出現(xiàn)載荷超載，導(dǎo)致滾動體碎裂、滾道剝落或出現(xiàn)裂紋。滿足承載能力是首要考慮的問題，內(nèi)部參數(shù)設(shè)計是關(guān)鍵因素，合理選擇材料及材料的熱處理狀態(tài)也是重要的。要根據(jù)主機的實際工況，一般應(yīng)考慮空間位置、載荷大小及性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、摩擦力矩和安裝方式等方面。另外，轉(zhuǎn)盤軸承的游隙也是不容忽視的因素。
　　一般來說，對工程機械、礦山機械和起重機械等應(yīng)用場合，通常軸承應(yīng)選擇較大的游隙。若游隙太小，軸承固定后由于支承平面度不好，會導(dǎo)致軸承游隙減小，使軸承在運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)卡死現(xiàn)象或者滾動體間相互擠壓出現(xiàn)響聲；同時會造成滾道局部應(yīng)力過高而引起失效。另一方面，由于支承面平面度的影響使得固定后的軸承出現(xiàn)”波浪型”，使?jié)L動體不在同一平面上，由此造成摩擦力矩過大。
　　根據(jù)經(jīng)驗，一般情況下轉(zhuǎn)盤軸承的游隙應(yīng)不小于安裝面平面度的1.2倍。
　　2　支承座架剛性不足引起的故障
　　轉(zhuǎn)盤軸承自身的剛性不好，若座架剛性不足，轉(zhuǎn)盤軸承將隨座架的的變形而變形，造成原始游隙的不均勻性，致使軸承在工作時運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，發(fā)生異常響聲。這種情況對于交叉圓柱滾子軸承的影響尤其明顯，造成軸承多處局部無游隙，滾子和滾子間、滾道和滾子間因相互擠壓而磨損。同時，座架的變形不僅會導(dǎo)致滾道分離而翹曲，影響齒圈與小齒輪的嚙合間隙和嚙合性能，進而影響主機的工作質(zhì)量，還會使?jié)L道與滾動體產(chǎn)生邊緣應(yīng)力而造成軸承早期失效。
　　轉(zhuǎn)盤軸承是用螺栓與主機固定的，座架剛性不足產(chǎn)生的變形，在外載荷作用下使得螺栓受力不均，嚴(yán)重時將會因局部嚴(yán)重偏載而使螺栓斷裂，造成事故。
　　通常轉(zhuǎn)盤軸承在傾覆力矩的作用下，滾道上的滾動體的載荷一般按正弦曲線分布（見圖1曲線3），若座架剛度不足，則會改變滾動體的載荷分布規(guī)律，使位于座架與主機大梁交點處的載荷急劇增大（見圖1曲線1兩波峰值），造成軸承早期損壞。改變后的滾動體載荷分布規(guī)律由圖1曲線1、2所示，所顯示的實際峰值載荷明顯大于曲線3所示的按正弦曲線分布的載荷。 　　為提高座架剛度，可從以下幾個方面考慮：支承座要進行足夠的時效處理，使內(nèi)應(yīng)力徹底釋放；座架盡可能做成空心圓柱體結(jié)構(gòu)，還應(yīng)具有足夠的高度；如果采用焊接座架，要設(shè)置適當(dāng)?shù)募訌娊?，以防座架水平和垂直方向的變形?br /> 　　3　安裝平面的平面度超差引起的故障
　　由于轉(zhuǎn)盤軸承自身剛性較差，軸向抗彎能力弱，安裝后，在螺栓的作用下軸承會隨安裝平面的加工質(zhì)量而變形，其變形量的大小，隨安裝平面的 平面度降低而升高。受載后，翹曲變形會引起滾道局部變形，造成滾動體在轉(zhuǎn)動時被卡死或軸承在回轉(zhuǎn)時發(fā)出撞擊聲，同時在滾道邊緣出現(xiàn)應(yīng)力集中，造成軸承早期損壞。
　　表1和圖2、圖3列出了轉(zhuǎn)盤軸承對座架表面的平面度要求及各要素間的對應(yīng)關(guān)系。

表1


圖2 安裝平面的平面度圓周展開

圖3 安裝平面在徑向?qū)挾壬系膬A斜度

　　轉(zhuǎn)盤軸承在安裝前，應(yīng)對與其相配的支承座安裝平面進行必要的檢查，要求支承座架除應(yīng)具有足夠的剛度外，還要對連接表面進行機械加工，并清除表面雜物和毛剌。對支承零件連接表面技術(shù)要求應(yīng)符合表1的規(guī)定。對不能進行機械加工的連接表面應(yīng)采用注塑法使其平整。
　　4　安裝不當(dāng)引起的故障
　　4.1 螺栓預(yù)緊力不夠
　　轉(zhuǎn)盤軸承通常是用螺栓固定在座架上的，在安裝螺栓時，要注意采用對角線法安裝螺栓。螺栓的預(yù)緊力要達到螺栓屈服極限的70%左右。若預(yù)緊力不夠，容易引起軸承在受載時內(nèi)外圈相對錯位，使接觸角發(fā)生變化，造成滾動體載荷不均勻或滾動體與滾道產(chǎn)生邊緣應(yīng)力。對于帶齒圈的軸承，還會引起齒圈嚙合間隙和嚙合質(zhì)量發(fā)生變化而齒面早期損壞。
　　4.2 軟帶位置安裝不當(dāng)
　　轉(zhuǎn)盤軸承套圈的滾道是經(jīng)表面感應(yīng)淬火熱處理的，這種工藝方法在淬火帶的始端和末端之間會產(chǎn)生一個軟帶區(qū)，通常用S作為標(biāo)志。安裝時軟帶位置應(yīng)置于非載荷區(qū)或非經(jīng)常載荷區(qū)。以起重機為例，即套圈的軟帶應(yīng)偏離主載荷方向90°，使其偏離Z大載荷回轉(zhuǎn)區(qū)域，避免Z大工作載荷在軟帶位置處，從而使?jié)L道不產(chǎn)生塑性變形，保證軸承的使用壽命。
　　5　潤滑不良引起的故障
　　潤滑對延長轉(zhuǎn)盤軸承的疲勞壽命和減少摩擦、磨損和溫升等有重要作用，沒有適當(dāng)?shù)臐櫥?，軸承就不能很好地工作，許多軸承的損壞都與潤滑不良有關(guān)。
　　轉(zhuǎn)盤軸承的潤滑多采用脂潤滑，它不僅能夠有效地減少摩擦副表面的摩擦力和磨損及溫升，也可起到密封和防銹作用。雖然轉(zhuǎn)盤軸承的工作轉(zhuǎn)速不高，但大部分是在重載荷下工作，因此潤滑不良的相對運動表面容易發(fā)生粘著磨損，甚至發(fā)生燒傷。同時轉(zhuǎn)盤軸承大多是在露天工況下工作，高溫潮濕的環(huán)境可使?jié)L動體和滾道很快銹蝕。轉(zhuǎn)盤軸承的潤滑，考慮復(fù)雜綜合因素的影響，用戶可根據(jù)具體要求自行選擇Z佳潤滑脂，推薦的潤滑脂如表2。

表2

　　轉(zhuǎn)盤軸承在使用過程中，也要定期充填潤滑脂。通常在工作100～200h后應(yīng)重新充填一次，在高溫高濕環(huán)境和灰塵較多的工況下填脂周期應(yīng)更短一些。充填時應(yīng)邊填邊回轉(zhuǎn)軸承，使?jié)櫥鶆蚍植?，直到新的油脂開始被擠出密封部位為止。機器長期停止運轉(zhuǎn)也必須加足新的潤滑脂。
　　6　密封不當(dāng)引起的損壞
　　轉(zhuǎn)盤軸承的密封一方面能防止?jié)櫥瑒┑男孤硪环矫嬖谝巴饴短焓褂脮r也能防止水、灰塵及其他雜質(zhì)的進入。若密封不良，潤滑脂填充不充分或泄漏，潮濕空氣及水的侵入能使?jié)L動體和滾道銹蝕、剝落;若灰塵雜質(zhì)進入軸承內(nèi)部，經(jīng)過碾壓可使?jié)L動面產(chǎn)生壓痕，加大軸承工作表面粗糙度，從而縮短軸承壽命;若較硬的雜質(zhì)進入軸承內(nèi)部，則會與滾道和滾動體互相研磨，可造成軸承的磨損，進而增大游隙，或者劃傷工作表面。比較常用的密封是密封條密封。這種密封是在軸承的內(nèi)外圈上分別加工好密封槽，裝配時再加入密封條。這種方式能比較有效地防止灰塵、雜質(zhì)進入軸承內(nèi)部，還能防止?jié)櫥瑒┑男孤Ｔ谀承┨厥鈭龊?，采用迷宮式密封比較可靠。
　　由于使用條件和載荷性質(zhì)的差異，也許會有別的故障現(xiàn)象出現(xiàn)，應(yīng)具體分析，查出原因，妥善處理，以保安全。隨著技術(shù)的發(fā)展會有新的處理方法出現(xiàn)，我們應(yīng)及時采用新的有效的方法，處理轉(zhuǎn)盤軸承在使用中可能出現(xiàn)的故障，以延長轉(zhuǎn)盤軸承的使用壽命，提高經(jīng)濟效益。
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