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　　摘　要：軸承是廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的零部件，是配套的精密零件，同時(shí)也是Z易損壞的元件之一。機(jī)械的許多故障都與軸承有關(guān)，軸承工作性能的好壞直接影響到與之相關(guān)聯(lián)的軸以及安裝在軸上的齒輪乃至整臺(tái)機(jī)器設(shè)備的性能。本文針對(duì)軸承常見(jiàn)損傷及失效的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的維護(hù)方案，效果和意義明顯。
　　關(guān)鍵詞：軸承；失效；診斷
　　1　引言
　　近年來(lái)港口發(fā)展速度的逐步加快，各類機(jī)械設(shè)備已成為港口生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要因素。隨著設(shè)備使用年限的增加，作為設(shè)備運(yùn)行關(guān)鍵部位的軸承已逐漸出現(xiàn)故障，尤其是在電機(jī)上的滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承在使用過(guò)程中由于本身質(zhì)量和外部條件的原因，其承載能力、旋轉(zhuǎn)精度和耐磨性能等會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)軸承的性能指標(biāo)低于使用要求而不能正常工作時(shí)，軸承就發(fā)生了損傷甚至失效^[1]。軸承一旦發(fā)生失效等意外情況后，機(jī)器、設(shè)備將會(huì)停轉(zhuǎn)，出現(xiàn)功能喪失等各種異常現(xiàn)象，因此在短期內(nèi)查出發(fā)生的原因，并采取相應(yīng)的措施成為關(guān)鍵。
　　2　常見(jiàn)的軸承損傷和失效分析
　　軸承的失效原因很多，除了正常的疲勞剝落以外，象失效的密封、過(guò)緊配合導(dǎo)致的過(guò)小軸承間隙或潤(rùn)滑不良等因素都能留下特殊的失效痕跡和失效形式。
　　一般來(lái)講，軸承的失效有1/3是因?yàn)檩S承已經(jīng)到了疲勞剝落期，屬于正常失效；1/3因?yàn)闈?rùn)滑不良導(dǎo)致提前失效，1/3因?yàn)槲廴疚镞M(jìn)入軸承或安裝不正確，而造成軸承提前失效。軸承損傷和失效在很多不同的運(yùn)行條件下都有可能發(fā)生，常見(jiàn)的軸承損傷和失效分析如下：
　　2.1 軸承噪音
　　軸承在工作中允許有輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲，如果響聲過(guò)大或有不正常的噪音或撞擊聲，則表明軸承有故障。滾動(dòng)軸承產(chǎn)生噪音的原因比較復(fù)雜：
　　軸承內(nèi)、外圈配合表面磨損，導(dǎo)致軸線偏離了正確的位置，軸在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生異響。
　　當(dāng)軸承疲勞時(shí)，其表面金屬剝落，也會(huì)使軸承徑向間隙增大產(chǎn)生異響。 
　　軸承潤(rùn)滑不足，形成干摩擦，以及軸承破碎等都會(huì)產(chǎn)生異常的聲響。
　　軸承磨損松曠后，保持架松動(dòng)損壞，也會(huì)產(chǎn)生異響軸承的損傷。
　　2.2 軸承溫度過(guò)高
　　在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，安裝軸承的部位允許有一定的溫度，當(dāng)用手撫摸機(jī)構(gòu)外殼時(shí)，應(yīng)以不感覺(jué)燙手為正常，反之則表明軸承溫度過(guò)高。
　　軸承溫度過(guò)高的原因有：潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì)，潤(rùn)滑油粘度過(guò)高；軸承裝配過(guò)緊；軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；負(fù)荷過(guò)大；軸承保持架或滾動(dòng)體碎裂等^[2]。
　　2.3 滾道表面金屬剝落
　　軸承滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈滾道面上均承受周期性脈動(dòng)載荷的作用，從而產(chǎn)生周期變化的接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，在滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝落。如果軸承的負(fù)荷過(guò)大，會(huì)使這種疲勞加劇。另外，軸承安裝不正、軸彎曲，也會(huì)產(chǎn)生滾道剝落現(xiàn)象。軸承滾道的疲勞剝落會(huì)降低軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，使機(jī)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)和噪聲。
　　2.4 軸承燒傷
　　燒傷的軸承其滾道、滾動(dòng)體上有回火色。燒傷的原因一般是潤(rùn)滑不足、潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì)，以及軸承裝配過(guò)緊等。
　　2.5 塑性變形
　　軸承的滾道與滾子接觸面上出現(xiàn)不均勻的凹坑，說(shuō)明軸承產(chǎn)生塑性變形。其原因是軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，工作表面的局部應(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限，這種情況一般發(fā)生在低速旋轉(zhuǎn)的軸承上。
　　2.6 軸承座圈裂紋
　　軸承座圈產(chǎn)生裂紋的原因可能是軸承配合過(guò)緊、軸承外圈或內(nèi)圈松動(dòng)、軸承的包容件變形、安裝軸承的表面加工不良等。
　　2.7 座圈滾道嚴(yán)重磨損
　　可能是座圈內(nèi)落入異物，潤(rùn)滑油不足或潤(rùn)滑油牌號(hào)不合適。
　　3　軸承的檢查與維護(hù)
　　為使軸承在良好的條件下能夠保持應(yīng)有的性能并長(zhǎng)期使用，必須對(duì)軸承進(jìn)行檢查和保養(yǎng)，檢查與保養(yǎng)對(duì)預(yù)防故障是很重要的，在運(yùn)轉(zhuǎn)中要重點(diǎn)檢查軸承的滾動(dòng)聲、振動(dòng)、溫度和潤(rùn)滑劑。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的不斷摸索，開展了對(duì)車輛設(shè)備軸承實(shí)施主動(dòng)維護(hù)管理，取得了較好效果。
　　3.1 軸承的聲音診斷
　　在設(shè)備工作時(shí)，通過(guò)聽聲音可以分析出一些問(wèn)題。軸承噪音一種是軸承本身產(chǎn)生的，即軸承固有的噪聲；另一種是軸承裝機(jī)后才產(chǎn)生的噪聲，與軸承本身的噪聲無(wú)關(guān)。
　　固有噪聲：滾道聲是由滾動(dòng)體與滾道接觸時(shí)的彈性特性產(chǎn)生的，當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體在滾道上滾動(dòng)而發(fā)出的一種連續(xù)而圓滑的聲音；不正常的滾動(dòng)摩擦聲可發(fā)出“咯吱、咯吱”之類不舒服的金屬摩擦異常聲音，潤(rùn)滑良好時(shí)不會(huì)發(fā)出這樣的聲音。所以在一般情況下不成問(wèn)題，只有噪聲增大之后才需注意。
　　與軸承制造有關(guān)的噪聲：這里包括保持架噪聲和顫音，保持架噪聲主要發(fā)生在球軸承和圓錐滾子軸承中，當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)由于保持架的振動(dòng)以及保持架與滾動(dòng)體發(fā)生撞擊會(huì)發(fā)出聲音。這種聲音具有周期性，顫音（各種軸承）是有一定頻率的聲音，是由于滾道面上有較大的波紋度引起的振動(dòng)而產(chǎn)生的。
　　使用不當(dāng)引起的噪聲：對(duì)于各種軸承均存在，當(dāng)軸承滾道表面或滾動(dòng)體表面受到碰傷、壓坑、銹蝕，那么就會(huì)產(chǎn)生有一定周期的噪聲和振動(dòng)。當(dāng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有塵埃侵入時(shí)就會(huì)產(chǎn)生污物噪聲，這種噪聲是非周期性的，同樣也伴有振動(dòng)，其聲音大小不固定，時(shí)有時(shí)無(wú)。
　　3.2 軸承的振動(dòng)監(jiān)測(cè)
　　軸承的振動(dòng)對(duì)軸承的失效影響很明顯，例如：剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會(huì)在軸承振動(dòng)檢測(cè)中反映出來(lái)。
　　通過(guò)采用頻率分析器和振動(dòng)儀等可測(cè)量出振動(dòng)的大小，通過(guò)頻率分布可推斷出異常振動(dòng)的具體情況。但是測(cè)得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同，因此需要事先對(duì)每臺(tái)機(jī)器的測(cè)量值進(jìn)行分析比較后確定判定標(biāo)準(zhǔn)。
　　3.3 軸承的溫度檢測(cè)
　　通常軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開始慢慢升高1至2小時(shí)后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速和負(fù)載而不同。軸承的溫度可以通過(guò)紅外檢測(cè)儀測(cè)量，如果潤(rùn)滑、安裝不合適，則軸承溫度會(huì)急驟上升，會(huì)出現(xiàn)異常高溫，這時(shí)必須停機(jī)并采取必要的防范措施。
　　3.4 加強(qiáng)潤(rùn)滑管理工作
　　潤(rùn)滑對(duì)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動(dòng)等有重要影響，沒(méi)有正常的潤(rùn)滑，軸承就不能工作。分析軸承的損壞原因表明，40%左右的軸承損壞都與潤(rùn)滑不良有關(guān)。因此軸承的良好潤(rùn)滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外，軸承的潤(rùn)滑還對(duì)散熱、防銹、密封、緩和沖擊等起作用。加強(qiáng)潤(rùn)滑管理工作是延長(zhǎng)車輛設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵措施。搞好潤(rùn)滑管理不僅要求操作人員，應(yīng)按使用說(shuō)明書的要求對(duì)軸承的潤(rùn)滑部位進(jìn)行按質(zhì)、按量的定期加注或更換潤(rùn)滑油，還應(yīng)隨時(shí)觀察油質(zhì)的變化情況和做好監(jiān)測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。
　　4　總結(jié)
　　軸承性能、水平和質(zhì)量對(duì)機(jī)械設(shè)備的精度和性能的影響越來(lái)越大。因此，工作人員不僅要加強(qiáng)軸承日常維護(hù)保養(yǎng)和檢查，而且要對(duì)軸承損傷和失效的現(xiàn)象及原因熟練了解和把握，使用聽觸法、溫度測(cè)量法、潤(rùn)滑脂檢查法等檢查是否存在故障現(xiàn)象。通過(guò)這些方法和以上介紹的故障分析及處理方法，可以盡早發(fā)現(xiàn)軸承存在的隱患，迅速解決問(wèn)題，確保設(shè)備正常、安全和完好運(yùn)轉(zhuǎn)^[3]。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]梁華.滾動(dòng)軸承的失效分析[J].理化檢驗(yàn),2005,41.
　　[2]柳全成.異步電動(dòng)機(jī)軸承跑套的危害及處理[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2006,33(11): 52-53,56.
　　[3]彭濤,江濤.滾動(dòng)軸承的損傷及防止[J].軸承,2005,（9）:45-48.