SEBEK滾動軸承是轉(zhuǎn)動設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的機械零件,同時也是最容易產(chǎn)生故障的零件。據(jù)統(tǒng)計,在使用滾動軸承的轉(zhuǎn)動設(shè)備中,大約有30%的機械故障都是由于滾動軸承而引起的。滾動軸承的常見故障形式有以下幾種。
1. 疲勞剝落(點蝕) 滾動軸承工作時,滾動體和滾道之間為點接觸或線接觸,在交變載荷的作用下,表面間存在著極大的循環(huán)接觸應(yīng)力,容易在表面處形成疲勞源,由疲勞源生成微裂紋,微裂紋因材質(zhì)硬度高、脆性大,難以向縱深發(fā)展,便成小顆粒狀剝落,表面出現(xiàn)細(xì)小的麻點,這就是疲勞點蝕。嚴(yán)重時,表面成片狀剝落,形成凹坑;若軸承繼續(xù)運轉(zhuǎn),將形成大面積的剝落。疲勞點蝕會造成運轉(zhuǎn)中的沖擊載荷,使設(shè)備的振動和噪聲加劇。然而,疲勞點蝕是滾動軸承正常的、不可避免的失效形式。軸承壽命指的就是出現(xiàn)第一個疲勞剝落點之前運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù),軸承的額定壽命就是指90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕的壽命。(利用軸承故障檢測儀對軸承進(jìn)行診斷)
2. 磨損 潤滑不良,外界塵粒等異物侵入,轉(zhuǎn)配不當(dāng)?shù)仍?,都會加劇滾動軸承表面之間的磨損。磨損的程度嚴(yán)重時,軸承游隙增大,表面粗糙度增加,不僅降低了軸承的運轉(zhuǎn)精度,而且也會設(shè)備的振動和噪聲隨之增大。
3. 膠合 膠合是一個表面上的金屬粘附到另一個表面上去的現(xiàn)象。其產(chǎn)生的主要原因是缺油、缺脂下的潤滑不足,以及重載、高速、高溫,滾動體與滾道在接觸處發(fā)生了局部高溫下的金屬熔焊現(xiàn)象。 通常,輕度的膠合又稱為劃痕,重度的膠合又稱為燒軸承。 膠合為嚴(yán)重故障,發(fā)生后立即會導(dǎo)致振動和噪聲急劇增大,多數(shù)情況下設(shè)備難以繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
4. 斷裂 軸承零件的裂紋和斷裂是最危險的一種故障形式,這主要是由于軸承材料有缺陷和熱處理不當(dāng)以及嚴(yán)重超負(fù)荷運行所引起的;此外,裝配過盈量太大、軸承組合設(shè)計不當(dāng),以及缺油、斷油下的潤滑喪失也都會引起裂紋和斷裂。
5. 銹蝕 銹蝕是由于外界的水分帶入軸承中;或者設(shè)備停用時,軸承溫度在露點以下,空氣中的水分凝結(jié)成水滴吸附在軸承表面上;以及設(shè)備在腐蝕性介質(zhì)中工作,軸承密封不嚴(yán),從而引起化學(xué)腐蝕。銹蝕產(chǎn)生的銹斑使軸承表面產(chǎn)生早期剝落,同時也加劇了磨損。
6. 電蝕 電蝕主要是轉(zhuǎn)子帶電,電流擊穿油膜而形成電火化放電,使表面局部熔焊,在軸承工作表面形成密集的電流凹坑或波紋狀的凹凸不平。
7. 塑性變形(凹坑及壓痕) 對于轉(zhuǎn)速極低(n<1 r/min)的軸承,或間歇擺動的軸承,其故障形式主要是永久性塑性變形,即在滾道上受力最大處形成凹坑。發(fā)生塑性變形,主要與過大的擠壓應(yīng)力有關(guān),例如,工作載荷過重,沖擊載荷過大,熱變形影響等。軸承出現(xiàn)凹坑后,會產(chǎn)生很大的振動和噪聲。 此外,當(dāng)硬顆粒從外界進(jìn)入滾動體與滾道之間時,會在滾道表面形成壓痕。
8. 保持架損壞 潤滑不良會使保持架與滾動體或座圈發(fā)生磨損、碰撞。裝配不當(dāng)所造成的保持架變形,會使保持架與滾動體或座圈之間產(chǎn)生卡澀,從而加速了保持架的磨損。保持架磨損后,間隙變大,與滾動體之間的撞擊力增大,以致使保持架斷裂。
滾動軸承的故障種類是多種多樣的,然而,在實際應(yīng)用中最常見和最有代表性的故障類型通常只是三種,,即疲勞剝落(點蝕)、磨損、膠合。其中,膠合從發(fā)生到軸承完全損壞的過程往往極短暫,因此一般難以通過定期檢查及時發(fā)現(xiàn)。