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延長滾動軸承壽命
2012-01-19
作者：(美)David Boyer
除非采用正確的使用、保管、安裝的方法以及隨后的維護(hù)方法，否則軸承不能長期工作。這些因素都能縮短——有時是急劇地——預(yù)期的軸承使用壽命。軸承故障通常與潤滑或裝配不當(dāng)及誘發(fā)因素有關(guān)。大多數(shù)主要軸承廠提供檢查鑒定的技術(shù)幫助和有關(guān)軸承使用時損壞情況的報告。
各種故障類型的百分率依起因而不同，但一般是70%由于潤滑與裝配，20%由于誘發(fā)因素，10%由于軸承已達(dá)到疲勞極限或設(shè)計壽命。
與潤滑有關(guān)的軸承故障通常認(rèn)為是由以下一種或幾種原因引起的：
(1)長時間運(yùn)行而沒有適當(dāng)?shù)臐櫥芷冢斐尚阅芟陆怠?br /> (2)潤滑劑用量不足。
(3)落入異物使?jié)櫥瑒┪廴尽?br /> (4)所使用的潤滑劑種類不符合要求。
(5)超過潤滑劑正常的工作溫度范圍。
(6)潤滑方式不正確——油脂潤滑、靜態(tài)潤滑(如油繩潤滑等——譯者注)、循環(huán)供油或油霧潤滑。
由裝配引起的軸承故障通常有以下一種或幾種情況：
(1)傳動軸軸承位直徑或軸承座孔徑尺寸不恰當(dāng)。
(2)傳動軸彎曲或扭曲。
(3)帶輪/聯(lián)軸器不對中。
(4)軸承與軸的緊度不當(dāng)。
(5)軸承安裝誤差超出容許值。
(6)支承結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
(7)裝配方法不當(dāng)——亂敲亂打、工作馬虎大意，等等。
軸承故障有20%是由系統(tǒng)或外部因素引起的，其原因包括：
(1)外部施加的熱量超過軸承溫度極限值。
(2)焊接時接地不當(dāng)，使電流通過軸承。
(3)其它機(jī)器零部件的故障引起軸承的故障。
(4)負(fù)載/速度狀況的改變超出軸承的承受能力。
(5)過大的振動。
(6)暴露在腐蝕性環(huán)境或污染環(huán)境中。
(7)保管不當(dāng)。
(8)設(shè)備運(yùn)輸過程中受損。
(9)軸承選擇不符合使用條件。
(10)軸承本身有缺陷。
為了使軸承達(dá)到設(shè)計壽命，必須進(jìn)行正確的裝配，適當(dāng)?shù)娜粘＞S護(hù)，以及避免任何外部的有害因素影響。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，軸承因“自然”因素而損壞，通常是軸承套圈滾道的交變應(yīng)力引起材料疲勞。10%的軸承疲勞損壞率是正常的和可預(yù)料的。
使所有軸承都達(dá)到甚至超出其預(yù)期設(shè)計壽命，這是任何維修部門的Z大目標(biāo)。可惜現(xiàn)在工業(yè)界實(shí)際上還達(dá)不到這個水平。任何維修工作的實(shí)際目標(biāo)應(yīng)該是通過正確的維護(hù)方法以減少90%故障率。
許多軸承早在投入使用之前就已損壞，使用錯誤、運(yùn)輸方法不正確、保管不妥和裝配不當(dāng)都是軸承和設(shè)備過早損壞的原因。
1.運(yùn)輸
運(yùn)輸不當(dāng)是個普遍存在的問題，軸承摔在地上造成壓坑，積聚污染物，或裝配過程中受到?jīng)_擊負(fù)載。所有這些情況都會引起軸承過早損壞。設(shè)備在裝運(yùn)或裝配過程中會掉在地上，運(yùn)輸過程中沒有適當(dāng)固定或暴露于風(fēng)雨環(huán)境中，會導(dǎo)致軸承損壞。必須記住軸承是精密元件，運(yùn)輸時需要特別小心。
2.保管
延長軸承使用壽命應(yīng)該從保管時采用正確的措施開始。全部軸承或帶有軸承的設(shè)備在使用前并非都是貯存在干凈、干燥環(huán)境的室內(nèi)，保管可能是一個關(guān)鍵因素，特別對于超期未投入使用的軸承或設(shè)備更是如此。
閑置的軸承可能會因暴露在惡劣天氣或高濕度的環(huán)境中而損壞，由于水的直接進(jìn)入或霧化，使軸承里面會聚積濕氣。長期的聚積濕氣能造成滾動體與套圈滾道接觸處的表面腐蝕或集中腐蝕。
在套圈滾道上，聚積在滾動體周圍的濕氣使?jié)L動體形成了許多腐蝕“小坑”。結(jié)果是，一旦設(shè)備投入使用時，腐蝕“小坑”會引起噪聲和過早損壞。
大多數(shù)軸承和設(shè)備制造廠家都有防止軸承腐蝕損壞的短期和長期的保管建議。這些措施包括經(jīng)常上油、隔一段時間添加新潤滑油并排出雜質(zhì)，同時轉(zhuǎn)動傳動軸使其獲得新的潤滑油并改變滾動體的位置。
軸承元件在延長閑置期間應(yīng)保持充分潤滑。如果軸承元件保持充分潤滑，在使用前必須清除多余的潤滑油。這種做法特別適用于高速場合的軸承。
在在用設(shè)備附近存放閑置設(shè)備，會因振動引起軸承損壞。超過一定期限，周圍機(jī)器的振動會使?jié)L動體在承受套圈滾道的負(fù)載處產(chǎn)生壓痕。滾動體/套圈滾道的相對運(yùn)動使?jié)L道磨出了凹痕。當(dāng)軸承投入使用時會出現(xiàn)噪聲。
與設(shè)備或軸承制造廠家聯(lián)系采取正確的保管方法，確保設(shè)備或軸承在短期或者長期貯存或閑置后能有良好的性能。
3.裝配
軸承過早損壞的主要原因之一是裝配和安裝不當(dāng)。這個問題一般發(fā)生在把軸承固定到軸上并安裝到設(shè)備上的過程中。
要使軸承的裝配和安裝正確，就需閱讀、弄懂和遵守軸承和設(shè)備制造廠的使用說明書中列舉的指南。軸承的裝配和安裝由若干基本步驟組成：
(1)在準(zhǔn)備安裝前保持軸承的包裝。
(2)提供干凈工作場地。
(3)使用合適的工具。
(4)校核傳動軸的軸承位和軸承座孔直徑尺寸。
(5)根據(jù)說明書把軸承安裝到傳動軸的軸承位上。
(6)正確地把軸承/軸組件裝到設(shè)備上并定位。
(7)檢查軸承/軸的同軸度情況。
(8)根據(jù)說明書把軸承固定在設(shè)備上。
(9)檢查旋轉(zhuǎn)的靈活性。
(10)根據(jù)說明書進(jìn)行潤滑。
(11)如有可能，將機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，然后停車檢查。
(12)再檢查軸承安裝的緊固度、同軸度和定位情況。
4.維護(hù)
良好的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)性能需要根據(jù)所推薦的潤滑計劃表進(jìn)行潤滑，并采用正確的包括監(jiān)測的維護(hù)措施。大多數(shù)主要軸承制造廠家和銷售者都提供正確選擇軸承方法、Z佳密封方案和潤滑方式。Z后，設(shè)備制造廠家、安裝者和維護(hù)人員都應(yīng)通過正確的管理和維護(hù)，負(fù)責(zé)保證軸承有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
有些正確的維護(hù)方法有助于軸承獲得良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和延長使用壽命，而某些方法看起來似乎并不重要和顯而易見，但它們確對軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)性能起有益作用。
(1)在安裝過程中和安裝后避免軸承誤用。
(2)避免在有熱源、潮濕或污染的惡劣環(huán)境中使用。
(3)根據(jù)使用說明書裝配軸承。
(4)在機(jī)器起動前檢查軸承的緊固度、同軸度、旋轉(zhuǎn)靈活性和定位情況。
(5)在使用中，定期再檢查軸承的緊固度、同軸度和定位情況。
(6)起動時保證提供合適的潤滑。
(7)按推薦的時間間隔使用適用的油品及合理的用量進(jìn)行潤滑。
(8)如有可能，監(jiān)測軸承狀況——溫度和振動水平。
(9)更換損壞的或有問題的軸承以避免發(fā)生災(zāi)難性的故障。
(10)只能用與原來的尺寸、種類和精度相同的新軸承進(jìn)行替換。
(11)分析更換下來的軸承以確定可能的故障模式。
(12)不要任意變換使用條件(負(fù)載、速度、溫度等)而不進(jìn)行重新測算。
(13)就軸承選擇和故障分析向制造廠商咨詢尋求幫助。
各種故障類型的百分率依起因而不同，但一般是70%由于潤滑與裝配，20%由于誘發(fā)因素，10%由于軸承已達(dá)到疲勞極限或設(shè)計壽命。
與潤滑有關(guān)的軸承故障通常認(rèn)為是由以下一種或幾種原因引起的：
(1)長時間運(yùn)行而沒有適當(dāng)?shù)臐櫥芷冢斐尚阅芟陆怠?br /> (2)潤滑劑用量不足。
(3)落入異物使?jié)櫥瑒┪廴尽?br /> (4)所使用的潤滑劑種類不符合要求。
(5)超過潤滑劑正常的工作溫度范圍。
(6)潤滑方式不正確——油脂潤滑、靜態(tài)潤滑(如油繩潤滑等——譯者注)、循環(huán)供油或油霧潤滑。
由裝配引起的軸承故障通常有以下一種或幾種情況：
(1)傳動軸軸承位直徑或軸承座孔徑尺寸不恰當(dāng)。
(2)傳動軸彎曲或扭曲。
(3)帶輪/聯(lián)軸器不對中。
(4)軸承與軸的緊度不當(dāng)。
(5)軸承安裝誤差超出容許值。
(6)支承結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。
(7)裝配方法不當(dāng)——亂敲亂打、工作馬虎大意，等等。
軸承故障有20%是由系統(tǒng)或外部因素引起的，其原因包括：
(1)外部施加的熱量超過軸承溫度極限值。
(2)焊接時接地不當(dāng)，使電流通過軸承。
(3)其它機(jī)器零部件的故障引起軸承的故障。
(4)負(fù)載/速度狀況的改變超出軸承的承受能力。
(5)過大的振動。
(6)暴露在腐蝕性環(huán)境或污染環(huán)境中。
(7)保管不當(dāng)。
(8)設(shè)備運(yùn)輸過程中受損。
(9)軸承選擇不符合使用條件。
(10)軸承本身有缺陷。
為了使軸承達(dá)到設(shè)計壽命，必須進(jìn)行正確的裝配，適當(dāng)?shù)娜粘＞S護(hù)，以及避免任何外部的有害因素影響。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，軸承因“自然”因素而損壞，通常是軸承套圈滾道的交變應(yīng)力引起材料疲勞。10%的軸承疲勞損壞率是正常的和可預(yù)料的。
使所有軸承都達(dá)到甚至超出其預(yù)期設(shè)計壽命，這是任何維修部門的Z大目標(biāo)。可惜現(xiàn)在工業(yè)界實(shí)際上還達(dá)不到這個水平。任何維修工作的實(shí)際目標(biāo)應(yīng)該是通過正確的維護(hù)方法以減少90%故障率。
許多軸承早在投入使用之前就已損壞，使用錯誤、運(yùn)輸方法不正確、保管不妥和裝配不當(dāng)都是軸承和設(shè)備過早損壞的原因。
1.運(yùn)輸
運(yùn)輸不當(dāng)是個普遍存在的問題，軸承摔在地上造成壓坑，積聚污染物，或裝配過程中受到?jīng)_擊負(fù)載。所有這些情況都會引起軸承過早損壞。設(shè)備在裝運(yùn)或裝配過程中會掉在地上，運(yùn)輸過程中沒有適當(dāng)固定或暴露于風(fēng)雨環(huán)境中，會導(dǎo)致軸承損壞。必須記住軸承是精密元件，運(yùn)輸時需要特別小心。
2.保管
延長軸承使用壽命應(yīng)該從保管時采用正確的措施開始。全部軸承或帶有軸承的設(shè)備在使用前并非都是貯存在干凈、干燥環(huán)境的室內(nèi)，保管可能是一個關(guān)鍵因素，特別對于超期未投入使用的軸承或設(shè)備更是如此。
閑置的軸承可能會因暴露在惡劣天氣或高濕度的環(huán)境中而損壞，由于水的直接進(jìn)入或霧化，使軸承里面會聚積濕氣。長期的聚積濕氣能造成滾動體與套圈滾道接觸處的表面腐蝕或集中腐蝕。
在套圈滾道上，聚積在滾動體周圍的濕氣使?jié)L動體形成了許多腐蝕“小坑”。結(jié)果是，一旦設(shè)備投入使用時，腐蝕“小坑”會引起噪聲和過早損壞。
大多數(shù)軸承和設(shè)備制造廠家都有防止軸承腐蝕損壞的短期和長期的保管建議。這些措施包括經(jīng)常上油、隔一段時間添加新潤滑油并排出雜質(zhì)，同時轉(zhuǎn)動傳動軸使其獲得新的潤滑油并改變滾動體的位置。
軸承元件在延長閑置期間應(yīng)保持充分潤滑。如果軸承元件保持充分潤滑，在使用前必須清除多余的潤滑油。這種做法特別適用于高速場合的軸承。
在在用設(shè)備附近存放閑置設(shè)備，會因振動引起軸承損壞。超過一定期限，周圍機(jī)器的振動會使?jié)L動體在承受套圈滾道的負(fù)載處產(chǎn)生壓痕。滾動體/套圈滾道的相對運(yùn)動使?jié)L道磨出了凹痕。當(dāng)軸承投入使用時會出現(xiàn)噪聲。
與設(shè)備或軸承制造廠家聯(lián)系采取正確的保管方法，確保設(shè)備或軸承在短期或者長期貯存或閑置后能有良好的性能。
3.裝配
軸承過早損壞的主要原因之一是裝配和安裝不當(dāng)。這個問題一般發(fā)生在把軸承固定到軸上并安裝到設(shè)備上的過程中。
要使軸承的裝配和安裝正確，就需閱讀、弄懂和遵守軸承和設(shè)備制造廠的使用說明書中列舉的指南。軸承的裝配和安裝由若干基本步驟組成：
(1)在準(zhǔn)備安裝前保持軸承的包裝。
(2)提供干凈工作場地。
(3)使用合適的工具。
(4)校核傳動軸的軸承位和軸承座孔直徑尺寸。
(5)根據(jù)說明書把軸承安裝到傳動軸的軸承位上。
(6)正確地把軸承/軸組件裝到設(shè)備上并定位。
(7)檢查軸承/軸的同軸度情況。
(8)根據(jù)說明書把軸承固定在設(shè)備上。
(9)檢查旋轉(zhuǎn)的靈活性。
(10)根據(jù)說明書進(jìn)行潤滑。
(11)如有可能，將機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間，然后停車檢查。
(12)再檢查軸承安裝的緊固度、同軸度和定位情況。
4.維護(hù)
良好的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)性能需要根據(jù)所推薦的潤滑計劃表進(jìn)行潤滑，并采用正確的包括監(jiān)測的維護(hù)措施。大多數(shù)主要軸承制造廠家和銷售者都提供正確選擇軸承方法、Z佳密封方案和潤滑方式。Z后，設(shè)備制造廠家、安裝者和維護(hù)人員都應(yīng)通過正確的管理和維護(hù)，負(fù)責(zé)保證軸承有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
有些正確的維護(hù)方法有助于軸承獲得良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和延長使用壽命，而某些方法看起來似乎并不重要和顯而易見，但它們確對軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)性能起有益作用。
(1)在安裝過程中和安裝后避免軸承誤用。
(2)避免在有熱源、潮濕或污染的惡劣環(huán)境中使用。
(3)根據(jù)使用說明書裝配軸承。
(4)在機(jī)器起動前檢查軸承的緊固度、同軸度、旋轉(zhuǎn)靈活性和定位情況。
(5)在使用中，定期再檢查軸承的緊固度、同軸度和定位情況。
(6)起動時保證提供合適的潤滑。
(7)按推薦的時間間隔使用適用的油品及合理的用量進(jìn)行潤滑。
(8)如有可能，監(jiān)測軸承狀況——溫度和振動水平。
(9)更換損壞的或有問題的軸承以避免發(fā)生災(zāi)難性的故障。
(10)只能用與原來的尺寸、種類和精度相同的新軸承進(jìn)行替換。
(11)分析更換下來的軸承以確定可能的故障模式。
(12)不要任意變換使用條件(負(fù)載、速度、溫度等)而不進(jìn)行重新測算。
(13)就軸承選擇和故障分析向制造廠商咨詢尋求幫助。
趙華民，王麒 譯自(美)《Plant Engineering》1997.8
來源：《設(shè)備管理與維修》
來源：《設(shè)備管理與維修》
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