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　　摘　要：對滾動軸承的使用進行了研究，分析了滾動軸承的失效原因，并指出在使用過程中保證軸承受載均勻，采取可靠的潤滑密封措施，按工藝要求組裝和拆卸軸承，并對組裝和潤滑是否準(zhǔn)確進行檢測并改進，可以有效延長軸承的使用期。
　　關(guān)鍵詞：滾動軸承；失效；受載分析；潤滑密封；安裝拆卸
　　0　前言
　　滾動軸承是機械中廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)零部件，典型的滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成的，它具有摩擦阻力小、效率高、易于起動、潤滑方便、互換性好等優(yōu)點，但也存在抗沖擊能力差、高速時噪聲大等缺點。在實際使用中，對滾動軸承工作性能知識了解不多，使用維護不當(dāng)，會造成滾動軸承非正常失效，壽命降低，甚至出現(xiàn)機械故障，給用戶帶來不必要的損失。
　　1　滾動軸承失效原因分析
　　1.1　滾動軸承主要失效形式
　　1.1.1　疲勞點蝕
　　軸承在安裝、維護、潤滑良好的條件下工作時，由于各承載元件承受脈動循環(huán)變應(yīng)力的作用，各接觸表面的金屬材料將發(fā)生局部剝落，產(chǎn)生疲勞點蝕^[1] ，它是滾動軸承的主要失效形式。軸承在發(fā)生疲勞點蝕后，通常在運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生振動和噪聲，旋轉(zhuǎn)精度下降，影響機器的正常工作。
　　1.1.2　塑性變形
　　當(dāng)軸承的轉(zhuǎn)速很低（n<10r/min）或間歇擺動時，一般不會發(fā)生疲勞點蝕，此時軸承往往因受過大的靜載荷或沖擊載荷，使內(nèi)外圈滾道與滾動體接觸處的局部應(yīng)力超過材料的屈服極限而產(chǎn)生塑性變形^[1]，形成不均勻的凹坑，使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈振動和噪聲。
　　1.1.3　磨損
　　由于使用、維護不當(dāng)或密封、潤滑不良等原因，可能引起軸承的磨粒磨損。軸承在高速運轉(zhuǎn)時，還可產(chǎn)生膠合磨損回。
　　2　造成滾動軸承失效的因素
　　2.1　載荷造成的失效分析
　　滾動軸承按照其所承受載荷的方向不同，分為向心軸承、向心推力軸承和推力軸承三大類。向心軸承主要承受徑向載荷，向心推力軸承既可承受徑向載荷又可承受軸向載荷，推力軸承主要承受軸向載荷。向心軸承受載情況如圖1所示，F(xiàn)r是作用于軸的徑向載荷，F(xiàn)r₁和Fr₂分別是作用于軸兩端軸承的徑向載荷。軸承在徑向載荷的作用下，軸承滾動體和內(nèi)外圈接觸處受脈動循環(huán)應(yīng)力的作用，產(chǎn)生疲勞點蝕，軸承運轉(zhuǎn)達到一定時間后，使軸承滾動體、內(nèi)外圈滾道失去原來的形狀，軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，機器的振動和噪聲增加，Z終造成軸承失效。 　　向心推力軸承受載情況如圖2所示，F(xiàn)r和Fa分別是作用于軸的徑向載荷和軸向載荷，F(xiàn)r₁和Fa₁分別是作用于軸左端軸承的徑向載荷和軸向載荷，F(xiàn)r₂和Fa₂分別是作用于軸右端軸承的徑向載荷和軸向載荷。軸承在徑向載荷和軸向載荷的作用下，不僅發(fā)生疲勞點蝕，而且在軸向載荷的作用下，一端軸承被壓緊，另一端軸承被放松，使壓緊端軸承元件接觸面上還要產(chǎn)生磨損，因此加快軸承的失
效。 　　推力軸承在軸向載荷的作用下軸承元件承受擠壓，因此在運轉(zhuǎn)過程中滾動體和內(nèi)外圈接觸表面產(chǎn)生疲勞點蝕和磨損。
　　過載^[5]或過大的沖擊載荷對滾動軸承的破壞程度很大，會造成軸承滾動體和內(nèi)外圈接觸處發(fā)生塑性變形，軸承元件永久變形同，使軸承壽命大大縮短同。
　　2.2　潤滑和密封不當(dāng)造成的失效分析
　?。?）潤滑劑超過使用期而變質(zhì)，潤滑劑中的雜質(zhì)進入軸承滾動體和內(nèi)外圈接觸表面之間，加劇軸承磨粒磨損，使軸承失效。
　?。?）潤滑劑量不夠，達不到充分潤滑的目標(biāo)，甚至造成干摩擦，加快軸承疲勞點蝕和磨損，使軸承失效。
　?。?）潤滑劑質(zhì)量低劣或牌號不對，起不到潤滑的作用，加快軸承失效。
　?。?）機器長時間閑置不用，使?jié)櫥套冑|(zhì)，機器在使用過程中加快軸承失效。
　　滾動軸承密封不良，使灰塵、泥沙、雜物等侵入軸承內(nèi)部，加劇軸承磨粒磨損。同時也造成潤滑劑流失，使?jié)櫥А?br /> 　　2.3　安裝和拆卸不當(dāng)造成的失效分析
　?。?）安裝時不按工藝要求操作，使軸承元件變形、安裝偏心，造成軸承使用壽命縮短。
　?。?）軸承組裝游隙過小，造成滾動體和內(nèi)外圈滾道之間摩擦發(fā)熱，磨損加劇，甚至出現(xiàn)溫度過高而膠合的現(xiàn)象。軸承組裝游隙過大，造成滾動體振動加大，加劇滾動體和滾道的沖擊，加快軸承失效。
　?。?）軸承內(nèi)圈與軸、外圈與軸承座孔配合過緊，但強力安裝，造成內(nèi)外圈變形，甚至崩裂。
　?。?）軸承內(nèi)圈與軸、外圈與軸承座孔配合過松，出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)爬行現(xiàn)象，使軸承配合表面磨損加劇，旋轉(zhuǎn)精度下降同。
　　3　滾動軸承的使用維護
　　3.1　保證軸承受載均勻
　　機器起動要平穩(wěn)，加載時載荷逐漸增大，工作過程中載荷要穩(wěn)定，不能忽大忽小，嚴(yán)格避免軸承承受過載或過大的沖擊載荷。
　　3.2　潤滑和密封措施要正確
　　（1）定期檢查和更換潤滑劑。發(fā)現(xiàn)潤滑劑量不夠而且沒有變質(zhì)，加裝潤滑劑到規(guī)定的量。如果潤滑劑變質(zhì)，就要更換潤滑劑，更換時把舊潤滑劑放干凈，并清洗軸承和有關(guān)零部件，裝入新潤滑劑要達到機器說明書上規(guī)定的量，不能多也不能少，潤滑油要看標(biāo)尺，潤滑脂達到填充空間的1/2～1/3為宜。
　　（2）使用質(zhì)量可靠的潤滑劑，潤滑劑牌號要同機器說明書上的牌號一致。
　　（3）機器不能長時間閑置不用，如果需要閑置，要讓機器經(jīng)常活動，防止軸承生銹和潤滑劑變質(zhì)。機器閑置后再使用時，要認(rèn)真檢查潤滑部分，特別是重點檢查用潤滑脂潤滑的軸承，如果潤滑脂變質(zhì)硬化，要清洗軸承和潤滑部位，加裝新潤滑脂。
　?。?）加裝新潤滑劑后，開動機器運轉(zhuǎn)，測量軸承部位的溫度，如果溫度過高（一般應(yīng)不超過70℃），應(yīng)停機檢查潤滑劑的質(zhì)量，潤滑劑質(zhì)量有問題應(yīng)及時更換。
　?。?）密封和潤滑是密不可分的，要經(jīng)常檢查軸承潤滑密封元件，發(fā)現(xiàn)漏油或灰塵等雜物進入軸承內(nèi)部，要清洗軸承和潤滑部位，并更換密封元件。
　　3.3　正確安裝和拆卸軸承
　?。?）安裝前應(yīng)清洗干凈軸承、軸頸和軸承座孔，安裝時，應(yīng)使用專用工具將軸承平直均勻地壓入，不要用鐵錘等硬物直接在軸承上敲擊。如果沒有專用工具，應(yīng)墊以銅棒或木棒，然后錘擊，對軸承所施加的壓力，平均分布在軸承的內(nèi)圈（裝軸）和外圈（裝孔）上，切勿單方向施加壓力，以防軸承傾斜而擠壓壞配合表面或安裝偏心。
　?。?）軸承安裝時，軸承在軸頸和軸承座孔試裝，如果配合過緊或過松，不繼續(xù)安裝，而是選用與軸頸和軸承座孔配合適合的軸承安裝，如果軸頸或軸承座孔有偏差，應(yīng)修復(fù)軸頸或軸承座孔后安裝。
　?。?）軸承安裝后，開動機器運轉(zhuǎn)，測量軸承部位外殼溫度和聽響聲。如果溫度過高，說明游隙太??；如果響聲異常，說明游隙過大。停機后針對檢查出的問題，進行軸承游隙的調(diào)整。
　?。?）軸承損壞后需要拆卸，有的軸承需要卸下來進行清洗、檢查，拆卸時應(yīng)特別注意施壓不能通過滾動體傳遞，以避免損壞軸承保持架，有條件應(yīng)盡量使用拉撥器將軸承緩緩拉出。如果沒有拉拔器，應(yīng)墊以銅棒或木棒，然后輕輕錘擊來拆卸軸承，拆卸時還要注意不損壞軸頸或軸承座孔表面。
　　4　結(jié)束語
　　以上所述的滾動軸承每一種失效不是獨立出現(xiàn)的，而是多種失效同時存在于軸承的工作過程。因此軸承使用過程中，采取有效措施預(yù)防不同種類的失效是十分必要的。在實際生產(chǎn)中，只要做到軸承受載均勻，嚴(yán)格避免過載或過大的沖擊載荷，按要求對軸承進行潤滑和密封，以工藝規(guī)程要求安裝和拆卸軸承，就可以有效延長軸承的使用期，甚至達到軸承的實際壽命，給用戶帶來客觀的經(jīng)濟效益。
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