滾動(dòng)軸承失效的4個(gè)階段?
- 教育綜合
- 2023-01-24 07:56:21
滾動(dòng)軸承的失效形式有哪些?
1,滾動(dòng)軸承的磨損失效。 2,滾動(dòng)軸承的疲憊失效。 3,滾動(dòng)軸承的腐蝕失效。 4,滾動(dòng)軸承的塑變失效。 5,滾動(dòng)軸承的斷裂失效。 6,滾動(dòng)軸承的膠合效。滾動(dòng)軸承故障發(fā)生的四個(gè)階段,何時(shí)更換軸承最好
第一階段,即軸承開始出現(xiàn)故障的萌芽階段,這時(shí)溫度正常,噪聲正常,振動(dòng)速度總量及頻譜正常,但尖峰能量總量及頻譜有所征兆,反映軸承故障的初始階段。這時(shí)真正的軸承故障頻率出現(xiàn)在超聲段大約20-60khz范圍。 第二階段,溫度正常,噪聲略增大,振動(dòng)速度總量略增大,振動(dòng)頻譜變化不明顯,但尖峰能量有大的增加,頻譜也更加突出。這時(shí)的軸承故障頻率出現(xiàn)在大約500hz-2khz范圍。 第三階段,溫度略升高,可耳聽到噪聲,振動(dòng)速度總量有大的增加,且振動(dòng)速度頻譜上清晰可見軸承故障頻率及其諧波和邊帶,另振動(dòng)速度頻譜上噪聲地平明顯升高,尖峰能量總量相比第二階段變得更大、頻譜也更加突出。這時(shí)的軸承故障頻率出現(xiàn)在大約0-1滾動(dòng)軸承的失效形式有哪些
一、滾動(dòng)軸承的磨損失效 磨損時(shí)滾動(dòng)軸承最常見的一種失效形式。在滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中,滾動(dòng)體和套圈之間均存在滑動(dòng),這些滑動(dòng)會(huì)引起零件接觸面的磨損。尤其在軸承中侵入金屬粉末、氧化物以及其他硬質(zhì)顆粒時(shí),則形成嚴(yán)重的磨料磨損,使磨損更為加劇。另外,由于振動(dòng)和磨料的共同作用,對(duì)于處在非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的滾動(dòng)軸承,會(huì)在套圈上形成與鋼球節(jié)距相同的凹坑,即為摩擦腐蝕現(xiàn)象。如果軸承與孔座或軸頸配合太松,在運(yùn)行中引起的相對(duì)運(yùn)動(dòng),又會(huì)造成軸承座孔或軸頸的磨損。當(dāng)磨損量較大時(shí),軸承便產(chǎn)生游隙噪聲,使振動(dòng)增大。 二、滾動(dòng)軸承的疲憊失效 在滾動(dòng)軸承中,滾動(dòng)體或套圈滾動(dòng)表面由于接觸載荷的反復(fù)作用,表層因反復(fù)的彈性變形而致冷作硬化,下層的滾動(dòng)軸承的主要失效形式有哪幾種
1、接觸疲勞失效
接觸疲勞失效系指軸承工作表面受到交變應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的材料疲勞失效。接觸疲勞失效常見的形式是接觸疲勞剝落。接觸疲勞剝落發(fā)生在軸承工作表面,往往伴隨著疲勞裂紋,首先從接觸表面以下最大交變切應(yīng)力處產(chǎn)生,然后擴(kuò)展到表面形成不同的剝落形狀。
如點(diǎn)狀為點(diǎn)蝕或麻點(diǎn)剝落,剝落成小片狀的稱淺層剝落。由于剝落面的逐漸擴(kuò)大,會(huì)慢慢向深層擴(kuò)展,形成深層剝落。深層剝落是接觸疲勞失效的疲勞源。
2、磨損失效
磨損失效系指表面之間的相對(duì)滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。持續(xù)的磨損將引起軸承零件逐漸損壞,并最終導(dǎo)致軸承尺寸精度喪失及其它問題。磨損失效是各類軸承常見的失效模式之一,按磨損形式通??煞譃槟チDp和粘著磨損。
磨粒磨損是指軸承工作表面之間擠入外來堅(jiān)硬粒子或硬質(zhì)異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對(duì)移動(dòng)而引起的磨損,常在軸承工作表面造成犁溝狀的擦傷。
粘著磨損是指由于摩擦表面的顯微凸起或異物使摩擦面受力不均,在潤(rùn)滑條件嚴(yán)重惡化時(shí),因局部摩擦生熱,易造成摩擦面局部變形和摩擦顯微焊合現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)表面金屬可能局部熔化,接觸面上作用力將局部摩擦焊接點(diǎn)從基體上撕裂而增大塑性變形。
3、斷裂失效
軸承斷裂失效主要原因是缺陷與過載兩大因素。當(dāng)外加載荷超過材料強(qiáng)度極限而造成零件斷裂稱為過載斷裂。過載原因主要是主機(jī)突發(fā)故障或安裝不當(dāng)。
軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來雜物、過熱組織及局部燒傷等缺陷在沖擊過載或劇烈振動(dòng)時(shí)也會(huì)在缺陷處引起斷裂,稱為缺陷斷裂。
應(yīng)當(dāng)指出,軸承在制造過程中,對(duì)原材料的入廠復(fù)驗(yàn)、鍛造和熱處理質(zhì)量控制、加工過程控制中可通過儀器正確分析上述缺陷是否存在。但一般來說,通常出現(xiàn)的軸承斷裂失效大多數(shù)為過載失效。
4、腐蝕失效
有些滾動(dòng)軸承在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中不可避免的接觸到水、水汽以及腐蝕性介質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)引起滾動(dòng)軸承的生銹和腐蝕。另外滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中還會(huì)受到微電流和靜電的作用,造成滾動(dòng)軸承的電流腐蝕。
滾動(dòng)軸承的生銹和腐蝕會(huì)造成套圈、滾動(dòng)體表面的坑狀銹、梨皮狀銹及滾動(dòng)體間隔相同的坑狀銹、全面生銹及腐蝕。最終引起滾動(dòng)軸承的失效。
5、游隙變化失效
滾動(dòng)軸承在工作中,由于外在或內(nèi)在因素的影響,使得原有配合間隙改變,精度降低,乃至造成“咬死",稱為游隙變化失效。外界因素如過盈量過大,安裝不到位,溫升引起的膨脹量、瞬時(shí)過載等;內(nèi)在因素如殘余奧氏體和殘余應(yīng)力處于不穩(wěn)定狀態(tài)等,均是造成游隙變化失效的主要原因。
擴(kuò)展資料
滾動(dòng)軸承中的向心軸承(主要承受徑向力)通常由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體保持架4部分組成。內(nèi)圈緊套在軸頸上并與軸一起旋轉(zhuǎn),外圈裝在軸承座孔中。
在內(nèi)圈的外周和外圈的內(nèi)周上均制有滾道。當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),滾動(dòng)體即在內(nèi)外圈的滾道上滾動(dòng),它們由保持架隔開,避免相互摩擦。推力軸承分緊圈和活圈兩部分。
緊圈與軸套緊,活圈支承在軸承座上。套圈和滾動(dòng)體通常采用強(qiáng)度高、耐磨性好的滾動(dòng)軸承鋼制造,淬火后表面硬度應(yīng)達(dá)到HRC60~65。保持架多用軟鋼沖壓制成,也可以采用銅合金夾布膠木或塑料等制造。
參考資料來源:百度百科-滾動(dòng)軸承
滾動(dòng)軸承的幾種失效形式的分析
滾動(dòng)軸承主要的失效的形式:
1、磨損失效
2、疲勞失效
3、腐蝕失效
4、斷裂失效
5、壓痕失效
6、膠合失效
滾動(dòng)軸承磨損是軸使用過程中常見的設(shè)備問題,主要是由軸的金屬特性造成的:金屬雖然硬度高,但是退讓性差(變形后無法復(fù)原)、抗沖擊性能差、抗疲勞性能差,因此容易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動(dòng)磨損等。
大部分的軸類磨損不易察覺,只有出現(xiàn)機(jī)器高溫、跳動(dòng)幅度大、異響等情況時(shí),才會(huì)引起察覺,但是到人們發(fā)覺時(shí),大部分滾動(dòng)軸都已磨損,從而造成機(jī)器停機(jī)。
擴(kuò)展資料:
滾動(dòng)軸承按照結(jié)構(gòu)可分為:
1、深溝球軸承
深溝球軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,是生產(chǎn)批量最大,應(yīng)用范圍最廣的一類軸承。它主要用于承受徑向載荷,也可承受一定的軸向載荷。當(dāng)軸承的徑向游隙加大時(shí),具有角接觸軸承的功能,可承受較大的軸向載荷。應(yīng)用于汽車,拖拉機(jī),機(jī)床,電機(jī),水泵,農(nóng)業(yè)機(jī)械,紡織機(jī)械等。
2、滾針軸承
滾針軸承裝有細(xì)而長(zhǎng)的滾子(滾子長(zhǎng)度為直徑的3~10倍,直徑一般不大于5mm),因此徑向結(jié)構(gòu)緊湊,其內(nèi)徑尺寸和載荷能力與其他類型軸承相同時(shí),外徑最小,特別適用與徑向安裝尺寸受限制的支承結(jié)構(gòu)。根據(jù)使用場(chǎng)合不同,可選用無內(nèi)圈的軸承或滾針和保持架組件。
此時(shí)與軸承相配的軸頸表面和外殼孔表面直接作為軸承的內(nèi).外滾動(dòng)表面,為保持載荷能力和運(yùn)轉(zhuǎn)性能與有套圈軸承相同,軸或外殼孔滾道表面的硬度.加工精度和表面和表面質(zhì)量應(yīng)與軸承套圈的滾道相仿。此種軸承僅能承受徑向載荷。
例如:萬向節(jié)軸,液壓泵,薄板軋機(jī),鑿巖機(jī),機(jī)床齒輪箱,汽車以及拖拉機(jī)機(jī)變速箱等 。
3、角接觸軸承
角接觸球軸承極限轉(zhuǎn)速較高,可以同時(shí)承受經(jīng)向載荷和軸向載荷,也可以承受純軸向載荷,其軸向載荷能力由接觸角決定,并隨接觸角增大而增大。多用于:油泵、空氣壓縮機(jī)、各類變速器、燃料噴射泵、印刷機(jī)械 。
4、調(diào)心球軸承
調(diào)心球軸承有兩列鋼球,內(nèi)圈有兩條滾道,外圈滾道為內(nèi)球面形,具有自動(dòng)調(diào)心的性能??梢宰詣?dòng)補(bǔ)償由于軸的繞曲和殼體變形產(chǎn)生的同軸度誤差,適用于支承座孔不能保證嚴(yán)格同軸度的部件中。該種軸承主要承受徑向載荷,在承受徑向載荷的同時(shí)
亦可承受少量的軸向載荷,通常不用于承受純軸向載荷,如承受純軸向載荷,只有一列鋼球受力。主要用在聯(lián)合收割機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械,鼓風(fēng)機(jī),造紙機(jī),紡織機(jī)械,木工機(jī)械,橋式吊車走輪及傳動(dòng)軸上。
5、調(diào)心滾子軸承
調(diào)心滾子軸承句有兩列滾子,主要用于承受徑向載荷,同時(shí)也能承受任一方向的軸向載荷。該種軸承徑向載荷能力高,特別適用于重載或振動(dòng)載荷下工作,但不能承受純軸向載荷;調(diào)心性能良好,能補(bǔ)償同軸承誤差。
主要用途:造紙機(jī)械、減速裝置、鐵路車輛車軸、軋鋼機(jī)齒輪箱座、破碎機(jī)、各類產(chǎn)業(yè)用減速機(jī)等等。
6、推力球軸承
推力球軸承是一種分離型軸承,軸圈"座圈可以和保持架"鋼球的組件分離。軸圈是與軸相配合的套圈,坐圈是與軸承座孔相配合的套圈,和軸之間有間隙。 推力球軸承只能承受軸向負(fù)荷,單向推力球軸承只能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷,雙向推力球軸承可以承受兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷。
推力球承受不能限制軸的徑向位移,極限轉(zhuǎn)速很低。單向推力球軸承可以限制軸和殼體的一個(gè)方向的軸向位移,雙向軸承可以限制兩個(gè)方向的軸向位移。主要應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),機(jī)床主軸。
7、推力滾子軸承
推力滾子軸承用于承受軸向載荷為主的軸.經(jīng)向聯(lián)合載荷,但經(jīng)向載荷不得超過軸向載荷的55%。與其它推力滾子軸承相比,此種軸承摩擦因數(shù)較低,轉(zhuǎn)速較高,并具有調(diào)心能力。29000型軸承的滾子為非對(duì)稱型球面滾子,能減小棍子和滾道在工作中的相對(duì)滑動(dòng)
并且滾子長(zhǎng).直徑大,滾子數(shù)量多載荷容量大,通常采用油潤(rùn)滑,個(gè)別低速情況可用脂潤(rùn)滑。在設(shè)計(jì)選型時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用。 主要應(yīng)用于水力發(fā)電機(jī), 起重機(jī)吊鉤,等等 。
8、圓柱滾子軸承
圓柱滾子軸承的滾子通常由一個(gè)軸承套圈的兩個(gè)擋邊引導(dǎo),保持架.滾子和引導(dǎo)套圈組成一組合件,可與另一個(gè)軸承套圈分離,屬于可分離軸承。此種軸承安裝,拆卸比較方便,尤其是當(dāng)要求內(nèi).外圈與軸.殼體都是過盈配合時(shí)更顯示優(yōu)點(diǎn)。
此類軸承一般只用于承受徑向載荷,只有內(nèi).外圈均帶擋邊的單列軸承可承受較小的定常軸向載荷或較大的間歇軸向載荷。 主要用于大型電機(jī),機(jī)床主軸,車軸軸箱,柴油機(jī)曲軸以及汽車,托牢記的變箱等
9、圓錐滾子軸承
圓錐滾子軸承主要適用于承受以徑向載荷為主的徑向與軸向聯(lián)合載荷,而大錐角圓錐滾子軸承可以用于承受以軸向載荷為主的徑,軸向聯(lián)合載荷。此種軸承為分離型軸承,其內(nèi)圈(含圓錐滾子和保持架)和外圈可以分別安裝。
在安裝和使用過程中可以調(diào)整軸承的經(jīng)向游隙和軸向游隙,也可以預(yù)過盈安裝用于汽車后橋輪轂,大型機(jī)床主軸,大功率減速器,車軸軸承箱,輸送裝置的滾輪 。
10、帶座外球面球軸承
帶座外球面球軸承由兩面帶密封的外球面球軸承和鑄造的(或鋼板沖壓的)軸承座組成。外球面球軸承的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與深溝球軸承相同,但此種軸承的內(nèi)圈寬于外圈.外圈具有截球形外表面,與軸承座的凹球面相配能自動(dòng)調(diào)心。
通常此種軸承的內(nèi)孔與軸之間有間隙,用頂絲,偏心套或緊定套將軸承內(nèi)圈固定在軸上,并隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。帶座軸承結(jié)構(gòu)緊湊,裝卸方便,密封完善,適用于簡(jiǎn)單支承,常用于采礦.冶金.農(nóng)業(yè).化工.紡織.印染.輸送機(jī)械等。
參考資料來源:百度百科-軸承故障診斷
參考資料來源:百度百科-滾動(dòng)軸承
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