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如何避免軸承失效?

發布時間:2016-12-01 10:24:12    瀏覽次數:

自然界苛刻的工作條件會導致軸承的失效,但是如果遵循一些簡單的規則,軸承正常運轉的機會是能夠被提高的。

軸承的失效中約有40%是由灰塵、臟物、碎屑的污染以及腐蝕造成的。污染通常是由不正確的使用和不良的使用環境造成的,它還會引起扭矩和噪聲的問題。由環境和污染所產生的軸承失效是可以預防的,而且通過簡單的肉眼觀察是可以確定產生這類失效的原因。

解決軸承失效問題的最好辦法就是避免失效發生。這可以在選用過程中通過考慮關鍵性能特征來實現。這些特征包括噪聲、起動和運轉扭矩、剛性、非重復性振擺以及徑向和軸向間隙。

一、扭矩

扭矩要求是由潤滑劑、保持架、軸承圈質量(彎曲部分的圓度和表面加工質量)以及是否使用密封或遮護裝置來決定。

潤滑劑的粘度必須認真加以選擇,因為不適宜的潤滑劑會產生過大的扭矩,這在小型軸承中尤其如此。另外,不同的潤滑劑的噪聲特性也不一樣。舉例來說,潤滑脂產生的噪聲比潤滑油大一些。因此,要根據不同的用途來選用潤滑劑。

在軸承轉動過程中,如果內圈和外圈之間存在一個隨機的偏心距,就會產生與凸輪運動非常相似的非重復性振擺(NRR)。保持架的尺寸誤差和軸承圈與滾珠的偏心都會引起NRR。和重復性振擺不同的是,NRR是沒有辦法進行補償的。

在工業中一般是根據具體的應用來選擇不同類型和精度等級的軸承。例如,當要求振擺最小時,軸承的非重復性振擺不能超過0.3微米。同樣,機床主軸只能容許最小的振擺,以保證切削精度。因此在機床的應用中應該使用非重復性振擺較小的軸承。

二、污染

在許多工業產品中,污染是不可避免的,因此常用密封或遮護裝置來保護軸承,使其免受灰塵或臟物的侵蝕。但是,由于軸承內外圈的運動,使軸承的密封不可能達到完美的程度,因此潤滑油的泄漏和污染始終是一個未能解決的問題。

一旦軸承受到污染,潤滑劑就要變質,運行噪聲也隨之變大。如果軸承過熱,它將會卡住。當污染物處于滾珠和軸承圈之間時,其作用和金屬表面之間的磨粒一樣,會使軸承磨損。采用密封和遮護裝置來擋開臟物是控制污染的一種方法。

三、噪聲

噪聲是反映軸承質量的一個指標。軸承的性能可以用不同的噪聲等級來表示。 噪聲的分析是用安德遜計進行的,該儀器在軸承生產中可用來控制質量,也可對失效的軸承進行分析。將一傳感器連接在軸承外圈上,而內圈在心軸以1800r/min的轉速旋轉。測量噪聲的單位為anderon。即用um/rad表示的軸承位移。

根據經驗,觀察者可以根據聲音辨別出微小的缺陷。例如,灰塵產生的是不規則的劈啪聲;滾珠劃痕產生一種連續的爆破聲,確定這種劃痕最困難;內圈損傷通常產生連續的高頻噪聲,而外圈損傷則產生一種間歇的聲音。

軸承缺陷可以通過其頻率特性進一步加以鑒定。通常軸承缺陷被分為低、中、高三個波段。缺陷還可以根據軸承每轉動一周出現的不規則變化的次數加以鑒定。 低頻噪聲是長波段不規則變化的結果。軸承每轉一周這種不規則變化可出現1.6~10次,它們是由各種干涉(例如 軸承圈滾道上的凹坑)引起的?刹煊X的凹坑是一種制造缺陷,它是在制造過程中由于多爪卡盤夾的太緊而形成的。 中頻噪聲的特征是軸承每旋轉一周不規則變化出現10~60次。這種缺陷是由在 軸承圈和滾珠的磨削加工中出現的振動引起的。軸承每旋轉一周高頻不規則變化出現60~300次,它表明軸承上存在著密集的振痕或大面積的粗糙不平。

利用軸承的噪聲特性對軸承進行分類,用戶除了可以確定大多數廠商所使用的ABEC標準外,還可確定軸承的噪聲等級。ABEC標準只定義了諸如孔、外徑、振擺等尺寸公差。隨著ABEC級別的增加(從3增到9),公差逐漸變小。但ABEC等級并不能反映其他軸承特性,如軸承圈質量、粗糙度、噪聲等。因此,噪聲等級的劃分有助于工業標準的改進。

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