18种常见轴承损坏原因分析ppt课件

轴承损坏原因分析 轴承寿命 滚动轴承寿命以转数 或以一定转数下的工作小时数 定义 在此寿命以内的轴承不在其任何轴承圈或滚动上发生初步疲劳损坏 剥落或缺损 然而无论在实验室试验中或在实际使用中都可明显看到 在同样工作条件下相同的轴承 实际寿命并不相同 因此必须对 寿命 做出更清楚的定义 指在额定负荷下足够大量群体的相同轴承90 的轴承应可达到或超过的寿命值 计算寿命 根据负荷和转数利用寿命公式计算出的转数或小时数 实际寿命 指轴承损坏之前可达到的实际寿命 因轴承损坏通常并非由疲劳所致 而可能是由于选型错误 润滑不良 污染 安装不当等因素造成 2 轴承失效形式比例 3 轴承失效形式比例 4 轴承失效形式比例 5 轴承的使用 使用注意事项由于滚动轴承属于精密机器的一个组成部分 因而在使用时要求相应地持慎重态度 即便使用了高性能的轴承 如果使用不当 也不能达到预期的效果 所以 使用轴承时应注意如下几点 1 应保持轴承及其周围部分的清洁 不得进入灰尘 2 细心使用 避免强烈冲击 3 使用准确的工具 避免使用代用工具 4 注意不要让轴承生锈 应带手套 避免手的出汗 注意腐蚀性气体 6 轴承的使用 组装轴承组装的好坏与否 将影响到轴承的精度 寿命和性能 因此 请充分研究轴承的组装 即请按照包含如下项目在内的操作标准进行轴承组装 1 清洗轴承及相关零件 2 检查相关零件的尺寸及精加工情况 3 组装方法 4 轴承安装后的检查 5 润滑剂的添加轴承的组装方法 一般情况下是轴旋转的情况居多 因此内环为过盈配合 轴承外环与轴承室的配合为间隙配合 7 轴承的使用 运转检查轴承安装结束以后 应马上进行运转检查 以确定安装是否正常 8 轴承的诊断管理 为使滚动的轴承具有的性能 在良好的条件下能够维持长期使用 必须对轴承进行检查和保养 这种检查与保养 对提前预防故障是很重要的 希望根据适合机器运转条件的操作标准 进行定期检查和保养 一般采用如下方法 1 运转状态下的两种检查根据轴承的转动声 振动 温度的检查和润滑剂的性质检查 润滑剂的补充或更换时间进行判断 2 轴承检查充分观察机器的定期检查和更换而拆下来的轴承 检查滚道面状况和有无损伤及可否再次使用 9 运转检查与故障处理 运转中的检查项目有轴承的滚动声 振动 温度 润滑的状态等 具体情况如下 1 轴承的滚动声采用测声器对运转中的轴承的滚动声的大小及音质进行检查 轴承即使有轻微的剥离等损伤 也会发出异常音和不规则音 用测声器能够分辨 10 运转检查与故障处理 2 轴承的振动运转中的机器 通过振动测定 便可得知轴承有否异常 采用特殊的振动测量器 频率分析器等 可测量出振动的大小 通过频率分布可推断出异常的具体情况 测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同 因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判断标准 另外 很重要的是在操作过程中 从运转的轴承振动迹象就可预知出现异常 关于这种装置 请参照NSKpr N0 410说明书 轴承检测器 11 运转检查与故障处理 3 轴承的温度轴承的温度 一般由轴承室外面的温度就可推测出来 如果利用油孔能直接测量轴承外环温度 则更为合适 通常 轴承的温度随着运转开始慢慢上升1 2小时后达到稳定状态 轴承的正常温度因机器的热容量 散热量 转速及负载而不同 如果润滑 安装不合适 则轴承温度会急骤上升 会出现异常高温 这时必须停止运转 采取必要的防范措施 12 润滑剂的选择 轴承的润滑方法大致分为润滑脂润滑和油润滑两种 为了充分发挥轴承的功能 重要的是根据使用条件和使用目的 采用润滑方法 下表可以看出润滑脂润滑和油润滑的优缺点 13 润滑剂的选择 润滑脂润滑和油润滑的优缺点 14 润滑剂的选择 润滑脂润滑润滑脂是由基础油 增稠剂及添加剂组成的润滑剂 当选择时 应选择非常适合于轴承使用条件的润滑脂 即使是同种润滑脂 由于商标不同 在性能上也将会有很大的差别 所以在选择的时候 必须注意 润滑脂的稠度与用途的例子 15 润滑剂的选择 油润滑油润滑方法有油浴法 滴油润滑法 飞溅润滑法 循环润滑法 喷射润滑法 喷雾润滑法以及油气润滑法 与润滑脂润滑相比 适合于高速高温用途 特别是需要向外散发热量时 油润滑是比较合适的 在油润滑的情况下 考虑到轴承的运转温度 很重要的一点是选择适当粘度的润滑油 一般情况下 转速越快 越要采用低粘度油 载荷越大 越要使用高粘度的润滑油 16 润滑剂的选择 油润滑在普通使用条件下 其运转温度 选定为下表所示的粘度标准 轴承形式与润滑油的必要粘度 17 润滑剂的选择 油润滑作为选择时的参考 下图示出了润滑油的温度与粘度的关系 润滑油粘度与温度的关系 18 润滑剂的选择 油润滑作为选择时的参考 下表示出了轴承在使用条件下选择润滑油的例子 19 润滑剂的补充与更换 润滑脂的补充间隔时间润滑剂经过一段时间使用以后 特性会变差 润滑功能也会降低 因此要适时地补充润滑剂 润滑剂补充的间隔时间会因轴承的形式 尺寸和转速等而不同 20 润滑剂的补充与更换 润滑剂的补充时间间隔图 径向球轴承圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承自动调心滚子轴承 当轴承温度超过70 C的情况下 轴承温度每上升15 C 就要使润滑剂的补充间隔时间减少一半 21 润滑剂的补充与更换 润滑油的更换周期润滑油的更换周期因使用条件和油量等而不同一般情况下 在运转温度为50 以下 灰尘少的良好环境下使用时 一年更换一次 当油温达到100 肘 要3个月或更短时间更换一次 22 轴承的检查 对设备的定期检修 运转检查及外围零件更换时被拆卸下来的轴承进行检查 以此判断可否再次使用或使用情况的好与坏 要仔细调查和记录被拆下来的轴承的外观情况 为了弄清和调查润滑剂的剩余量 取样以后 要很好地清洗一下轴承 其次检查滚道面 滚动面和配合面的状况及保持架的磨损状态等有无损伤和异常情况 特别是要参照书中第6项观察滚道面的运行轨迹 判断轴承可否再次使用 要在考虑轴承损伤的程度 机器性能 重要性 运转条件 检查周期等以后再来决定 检查结果 如果发现轴承有损伤和异常情况时 请对照第7项轴承损伤节的内容查明原因 制定对策 另外 检查结果 如果有下面几种缺陷的话 轴承就不能再用了 需要更换新的轴承 23 轴承的检查 1 内外环 滚动体 保持架其中任何一个有裂纹和出现碎片的 2 内外环 滚动体其中任何一个有剥离的 3 滚道面 挡边 滚动体有显著卡伤的 4 保持架的磨损显著或钢钉松动厉害的 5 滚道面 滚动体生锈和有伤痕的 6 滚动面 滚动体上有显著压痕和打痕的 7 内环内径面或外环外径上有蠕变的 8 过热变色厉害的 9 润滑脂密封轴承的密封板和屏蔽板破损严重的 24 运行轨迹与加载荷的方法 轴承一转动 内圈与外圈的滚道面 由于与滚动体是滚动接触a因而运行轨迹为暗面 运行轨迹附在滚道面上不属于异常 由此便可得知负载条件 所以在拆下轴的情况下 请严加注意和观察滚道面的运行轨迹 如果仔细观察运行轨迹的话 则会得知只负担径向载荷 承受大的轴向载荷 承受力矩载荷 或在轴承箱上有极端刚性不均等 可以检查对轴承是否加上了意外的载荷和安装误差是否过大等 并成为追究轴承损伤原因的线索 25 运行轨迹与加载荷的方法 a 是内圈旋转时只能承受径向载荷的量普通的运行轨迹 e h 所示的运行轨迹对轴承有很坏的影响 大多使用寿命比较短 深槽球轴承在不同的负载条件下产生的运行轨迹 26 运行轨迹与加载荷的方法 滚子轴承的运行轨迹也一样 I 是对在内圈旋转载荷时所使用的圆柱滚子轴承正确加上径向载荷时的外圈运行轨迹 J 是内圈与外圈相对倾斜 轴的挠度较大时的运行轨迹 滚道面的运行轨迹 在其纵向上产生浓淡 在负载圈的出人口处 运行轨迹是倾斜的 双列圆锥滚子轴承是内圈旋转 K表示只负担径向载荷时的外圈的运行轨迹 L表示只受轴向载荷时的轨迹 在内圈与外圈相对倾斜 只承受径向载荷的情况时 其运行轨迹偏离在两列轨道面180 的位置上 m 内圈旋转径向载荷 内圈旋转力矩载荷 非直线性 内圈旋转径向载荷 内圈旋转轴向载荷 内圈旋转径向载荷及力矩载荷 非直线性 i j k l m 27 轴承的损伤与对策 滚动轴承 如果没有选择错误和能够正确使用的话 到轴承寿命之前 可使用很长一段时间 在这种情况下 损伤状态为剥离 另一方面 还有意外地提早损伤 而经不住使用的早期损伤 作为该早期损伤的原因 有使用和润滑上考虑的不够 进而还有异物侵入 轴承组装的误差和轴的挠度大 对轴和轴承箱的研究不够等 可以说 这些原因互相重合的情况比较多 所以 要在充分了解轴承使用的机器 使用条件 轴承外围的结构的基础上 如果能弄清事故发生前后的状况 再结合轴承的损伤情况和多种原因进行考察 就可以防止同类事故的再次发生 28 轴承的损伤与对策 剥离 29 轴承的损伤与对策 剥离 照片1 向心角接触球轴承的内圈 沿轨道面的半周产生的剥离 原因是由于切削液的侵入而造成润滑不良 照片2 向心角接触球轴承的内圈 与滚道成斜面产生的剥离 安装时定心不准造成的 30 轴承的损伤与对策 剥离 照片3 深沟球轴承的内圈 滚道面上产生的球距的剥离 由安装时冲击载荷造成的压痕发展而成 照片4 向心球轴承的内圈 滚道面上产生的球距的剥离 由停转时冲击载荷造成的压痕发展而成 31 轴承的损伤与对策 剥离 照片5 照片4的外圈 滚道面上产生的球距的剥离 由停转时冲击载荷造成的压痕发展而成 照片6 照片4的球 滚珠 球表面的剥离 由停转时冲击载荷造成的压痕发展而成 32 轴承的损伤与对策 剥离 照片7 自动调心滚子的内圈 只是滚道面单列产生的整圈剥离 过大轴向载荷造成的损伤 照片8 照片7的外圈 滚道面单侧产生的整圈剥离 过大轴向载荷造成的损伤 33 轴承的损伤与对策 剥离 照片9 自动调心滚子轴承的内圈 只是滚道面单列产生的剥离 润滑不良造成的损伤 照片10 圆柱滚子轴承的滚子 滚动面轴向上产生的初期剥离 组装不良造成的内伤引起的故障发展 34 轴承的损伤与对策 卡伤 35 轴承的损伤与对策 卡伤 照片1 自动调心滚子轴承的内圈 内圈大挡边面上产生的卡伤 原因是急加减速造成的滚子打滑 照片2 照片1的球面滚子 滚子端面上产生的卡伤 原因是急加减速造成的滚子打滑 36 轴承的损伤与对策 卡伤 照片3 推力圆锥滚子轴承的内圈 内圈挡边面上产生的挡边 原因是磨损粉末混入 过大载荷造成的油膜热裂 照片4 双列圆柱滚子轴承的滚子 滚子端面上产生的卡伤 润滑不良 过大轴向载荷造成的损伤 37 轴承的损伤与对策 卡伤 照片5 推力自动调心滚子轴承的内圈 内圈挡边面上产生的卡伤 异物咬入 过大轴向载荷造成的损伤 照片6 照片5的球面滚子 滚子端面上产生的卡伤 异物咬入 过大轴向载荷造成的损伤 38 轴承的损伤与对策 卡伤 照片7 深沟球轴承的保持架 钢板冲压保持架凹处产生的卡伤 异物侵入造成的损伤 39 轴承的损伤与对策 擦伤 40 轴承的损伤与对策 擦伤 照片1 圆柱滚子轴承的内圈 滚道面圆周方向上产生的擦伤 原因是润滑剂封入过多造成滚子打滑 照片2 照片1的外圈 滚道面圆周方向上产生的擦伤 原因是润滑剂封入过多造成滚子打滑 41 轴承的损伤与对策 擦伤 照片3 自动调心滚子轴承的内圈 滚道面圆周方向上产生的擦伤 因润滑不良造成的 照片4 照片3的外圈 滚道面圆周方向上产生的擦伤 因润滑不良造成的 42 轴承的损伤与对策 擦伤 照片5 自动调心滚子轴承的内圈 滚道面圆周方向上产生的部分擦伤 因润滑不良造成的 照片6 照片5的外圈 滚道面圆周方向上产生的部分擦伤 因润滑不良造成的 43 轴承的损伤与对策 擦伤 照片7 照片5的球面滚子 滚动面中央产生的擦伤 因润滑不良造成的 44 轴承的损伤与对策 断裂 45 轴承的损伤与对策 断裂 照片1 双列圆柱滚子轴承的内圈 中间挡边部分产生的断裂 由安装时过大载荷而造成 照片2 圆锥滚子轴承的内圈 大挡边上产生的断裂 由安装时受到大的冲击而造成 46 轴承的损伤与对策 断裂 照片3 推力自动调心滚子轴承的内圈 大挡边上产生的断裂 反复载荷而造成的 照片4 实体外圈滚针轴承的外圈 外圈挡边上产生的断裂 原因是挡边过大载荷造成的滚子倾斜 47 轴承的损伤与对策 裂纹 裂缝 48 轴承的损伤与对策 裂纹 裂缝 照片1 双列圆柱滚子轴承的外圈 外圈侧面产生的热裂 原因是外侧侧面与配对零件的接触打滑而造成的异常发热 照片2 推力圆锥滚子轴承的滚子 滚子头部端面产生的热裂 原因是润滑不良造成与内圈挡边打滑而发热 49 轴承的损伤与对策 裂纹 裂缝 照片3 双列圆柱滚子轴承的外圈 以滚道面上产生的剥离为起点的轴向与圆周方向的裂缝 由冲击伤痕造成的表面剥离发展而致 照片4 将外圈作为辊子使用的双列圆柱滚子轴承的外圈 外圈旋转 外径面上产生的裂纹 原因是外圈的旋转不良造成的平面磨损与发热 50 轴承的损伤与对策 裂纹 裂缝 照片5 照片4外圈的滚道面 外径面的裂纹发展到滚道面 照片6 自动调心滚子轴承的内圈 滚道面上产生的轴向裂纹 原因是轴与内圈的温差造成配合应力大 51 轴承的损伤与对策 裂纹 裂缝 照片7 照片6内圈的断裂面 在滚道面正下方能看到了起点 照片8 自动调心滚子轴承的滚子 转动面上产生了轴向裂纹 52 轴承的损伤与对策 保持架的损伤 53 轴承的损伤与对策 保持架的损伤 照片1 深沟球轴承的保持架 钢板冲压保持架的凹部折损 照片2 向心推力角接触轴承的保持架 铸铁切制保持架凹柱的折损 原因是内外圈的倾斜安装 造成的对保持架的异常载荷作用 54 轴承的损伤与对策 保持架的损伤 照片3 向心推力角接触轴承的保持架 高强度黄铜铸件切制保持架的凹部的折损 照片4 圆柱滚子轴承的保持架 钢板冲压保持架的柱的折损 55 轴承的损伤与对策 保持架的损伤 照片5 向心推力角接触球轴承的保持架 钢板冲压保持架的变形 原因是使用不良造成冲击载荷 照片6 圆柱滚子轴承的保持架 高强度黄铜铸件切制保持架端面部的变形 安装时由于过大的冲击载荷而造成的 56 轴承的损伤与对策 保持架的损伤 照片7 圆柱滚子轴承的保持架 高强度黄铜铸件切制保持架 凹处的磨损与变形 照片8 向心推力角接触轴承的保持架 高强度黄铜铸件切制保持架凹面外径面上产生的阶梯式磨损 57 轴承的损伤与对策 压痕 58 轴承的损伤与对策 压痕 照片1 双列圆锥滚子轴承的内圈 滚道面上产生的无数个微小压痕 由于异物咬人所造成的 照片2 双列国锥滚子轴承的外圈 滚道面上产生的无数个微小压痕 由于异物咬人而造成的 59 轴承的损伤与对策 压痕 照片3 圆锥滚子轴承的内圈 整个滚道面上产生的无数个大小不等的压痕 由于异物的咬人而造成的 照片4 照片3的圆锥滚子 整个转道面上产生的无数个大小不等的压痕 由于异物的咬人而造成的 60 轴承的损伤与对策 梨皮状点蚀 61 轴承的损伤与对策 梨皮状点蚀 照片1 回转支撑轴承的外圈 滚道面上产生的梨皮状点蚀 凹处底部受到腐蚀 照片2 照片1的球 转动面上产生梨皮状点蚀 62 轴承的损伤与对策 磨损 63 轴承的损伤与对策 磨损 照片1 圆柱滚子轴承的内圈 滚道面上产生的波状磨损和由电蚀造成的许多点坑 此为由电蚀引起发展而造成的损伤 照片2 自动调心滚子轴承的外圈 负载端滚道面上产生的有凹凸形状的波状磨损 静止中反复振动下 由异物侵入而造成的损伤 64 轴承的损伤与对策 磨损 照片3 双列圆锥滚子轴承的内圈 挡边面上产生的阶梯式磨损与滚道面的微振磨损 静止中的过大载荷下 微振磨损发展的损伤 照片4 照片3的圆锥滚子 滚子头部端面上产生的阶梯式磨损 静止中的过大载荷下微振磨损发展的损伤 65 轴承的损伤与对策 微振磨损 66 轴承的损伤与对策 微振磨损 照片1 深沟球轴承的内圈 内径面上产生的微振磨损 由于振动造成的损伤 照片2 向心推力球轴承的内圈 整个内径面上产生的显著的微振磨损 过盈量不足造成的损伤 67 轴承的损伤与对策 微振磨损 照片3 双列圆柱滚子轴承的外圈 滚道面上在滚子间距中产生的微振磨损 68 轴承的损伤与对策 假性布氏压痕 69 轴承的损伤与对策 假性布氏压痕 照片1 深沟球轴承的内圈 滚道面上产生的假性布氏压痕 停转时由外部振动造成的损伤 照片2 照片1的外圈 滚道面上产生的假性布氏压痕 停转时由外部的振动造成的损伤 70 轴承的损伤与对策 假性布氏压痕 照片3 推力球轴承的外圈 滚道面上产生的球间距假性布氏压痕 在小摆动角度下反复摆动造成的损伤 照片4 圆柱滚子轴承的滚子 转动面上产生的假性布氏压痕 停转时由外部的振动造成的损伤 71 轴承的损伤与对策 蠕变 72 轴承的损伤与对策 蠕变 照片1 自动调心滚子轴承的内圈 带有内径面上产生的卡伤的蠕变 因过盈量不足而造成的 照片2 自动调心滚子轴承的外圈 整个外径面上产生的蠕变 由外圈和轴套的间隙配合造成的 73 轴承的损伤与对策 烧伤 74 轴承的损伤与对策 烧伤 照片1 自动调心滚子轴承的内圈 滚道面变色和熔融 保持架磨损粉末压延和附着在上面 润滑不足造成的损伤 照片2 照片1的球面滚子 滚子滚道面变色和熔融 保持架磨损粉末压延和附着在上面 润滑不足造成的损伤 75 轴承的损伤与对策 烧伤 照片3 向心推力角接触轴承的内圈 滚动面变色 出现了球间距间隔的熔融根 预压过大造成的损伤 照片4 照片3的外圈 滚动面变色 出现了球间距间隔的熔融根 预压过大造成的损伤 照片5 照片3的保持架 球 保持架熔融 破损 球变色 熔融 预压过大造成的损伤 76 轴承的损伤与对策 电蚀 77 轴承的损伤与对策 电蚀 照片1 圆锥滚子轴承的内圈 滚道面上产生的条纹状电蚀 照片2 照片1的圆锥滚子 滚道面上产生的条纹状电蚀 78 轴承的损伤与对策 电蚀 照片3 圆柱滚子轴承的内圈 滚道面上产生的带坑的带状电蚀 照片4 深沟球轴承的球 滚动面上产生的浓着色 全面 是电蚀 79 轴承的损伤与对策 生锈 腐蚀 80 轴承的损伤与对策 生锈 腐蚀 照片1 圆锥滚子轴承的外圈 滚道面及挡边上生锈 原因是由于进水而造成润滑不良 照片2 回转支承轴承的外圈 滚动面上产生的球距锈 停转时水分凝结造成的损伤 81 轴承的损伤与对策 生锈 腐蚀 照片3 自动调心滚子轴承的内圈 滚道面上产生的滚距锈 水分侵入到润滑剂中造成的损伤 照片4 自动调心滚子轴承的滚子 滚道面上产生的坑状锈 保管中的水分凝结造成的损伤 82 轴承的损伤与对策 安装伤痕 83 轴承的损伤与对策 安装伤痕 照片1 圆柱滚子轴承的内圈 滚道面上产生的轴向伤痕 安装时的内圈 外圈倾斜造成的损伤 照片2 双列圆柱滚子轴承的外圈 整个滚道面上产生的滚动体间距的线性伤痕 安装时的内圈 外圈倾斜造成的损伤 84 轴承的损伤与对策 安装伤痕 照片3 圆柱滚子轴承的滚子 滚动体面上产生的轴向伤痕 安装时的内圈 外圈倾斜造成的损伤 85 轴承的损伤与对策 变色 86 轴承的损伤与对策 变色 照片1 角接触球轴承的内圈 滚道面上产生的青紫色变色 原因是润滑不良造成的发热 照片2 点接触球轴承的内圈 滚道面上产生的青紫色的变色 原因是润滑不良造成的发热 87 附表损伤诊断一览表 本表是将可能性高的原因汇总成一览表 88