軸承故障的檢查和失效的原因

鄭紅偉

滾動軸承在使用過程中由于本身質量和外部條件的原因，其承載能力、旋轉精度和耐磨性能等會發生變化。當軸承的性能指標低于使用要求而不能正常工作時，軸承就發生了故障甚至失效，軸承一旦發生失效等意外情況后，機器、設備將會停轉，出現功能喪失等各種異常現象，因此需要在短期內查出發生的原因，并采取相應的措施。

為使軸承在良好的條件下能夠保持應有的性能并長期使用。必須對軸承進行檢查和保養，檢查與保養對預防故障是很重要的，在運轉中要重點檢查軸承的滾動聲、振動、溫度和潤滑劑。

1.軸承的滾動聲

滾動軸承噪音一種是軸承本身產生的，即軸承固有的噪聲；另一種是軸承裝機后才產生的噪聲，與軸承本身的噪聲無關。通過聽聲音可以分析出一些問題。a)固有噪聲：滾道聲“各種軸承和滾動摩擦聲(圓柱滾子軸承)是滾動軸承固有的聲音。”滾道聲是由滾動體與滾道接觸時的彈性特性產生的，當軸承旋轉時，滾動體在滾道上滾動而發出的一種連續而圓滑的聲音：不正常的滾動摩擦聲可發出“咯吱、咯吱”之類不舒服的金屬摩擦異常聲音，潤滑良好時不會發出這樣的聲音。所以在一般情況下不成問題，只有噪聲增大之后才需注意。b)與軸承制造有關的噪聲：這里包括保持架噪聲和顫音，保持架噪聲主要發生在球軸承和圓錐滾子軸承中，當軸承旋轉時由于保持架的振動以及保持架與滾動體發生撞擊會發出聲音。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而產生的。c)使用不當引起的噪聲：對于各種軸承均存在。當軸承滾道表面或滾動體表面受到碰傷、壓坑、銹蝕，那么就會產生有一定周期的噪聲和振動。當軸承在運轉中有塵埃侵入時就會產生污物噪聲。這種噪聲是非周期性的，同樣也伴有振動，其聲音大小不固定，時有時無。

2.軸承的振動

軸承的振動對軸承的失效影響很明顯。例如：剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動檢測中反映出來，所以通過采用特殊的軸承振動測量裝置(頻率分析器和振動儀等)可測量出振動的大小，通過頻率分布可推斷出異常振動的具體情況，測得的數值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同，因此需要事先對每臺機器的測量值進行分析比較后確定判定標準。

3.軸承的溫度

通常軸承的溫度隨著運轉開始慢慢升高，1至2小時后達到穩定狀態。軸承的正常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉速和負載而不同。如果潤滑、安裝不合適，則軸承溫度會急驟上升，會出現異常高溫，這時必須停機并采取必要的防范措施。

4.潤滑劑

潤滑對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動等有重要影響，沒有正常的潤滑，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滑不良有關。因此軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外，軸承的潤滑還對散熱、防銹、密封、緩和沖擊等起作用。要保證潤滑劑不能過期失效，選型要正確。收割機軸承的潤滑分油潤滑和脂潤滑兩種，大機型齒輪箱油潤滑選擇用GL-5 80W90齒輪油：脂潤滑一般用二硫化鉬鋰基潤滑脂，潤滑增扭器無級變速下部裝置必須用美孚XHP222或更好的脂潤滑。

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、過緊配合導致的過小軸承間隙或潤滑不良等因素都能留下特殊的失效痕跡和失效形式。因此檢查失效的軸承在大多數時候可以發現導致軸承失效的原因，從而及時采取對策。一般來講，軸承的失效有1／3是因為軸承已經到了疲勞剝落期，屬于正常失效；1／3因為潤滑不良導致提前失效，1／3因為污染物進入軸承或安裝不正確，而造成軸承提前失效。一般來講，軸承運轉不正常時有如下七種常見癥狀：軸承過熱、軸承噪音過大、軸承壽命過低、振動大、達不到機器性能要求、軸承在軸上松動、軸轉動困難。

形成七種常見癥狀典型原因：潤滑脂、潤滑油過期失效或選型錯誤；潤滑脂太滿或油位太高；軸承游隙過小；軸承箱內孔不圓、軸承箱扭曲變形、支撐面不平、軸承箱孔內徑過小；接觸油封過盈量太大或彈簧太緊；一根軸上有兩個被固定軸承，由于軸膨脹導致軸承間隙變小；緊定套筒過分鎖緊；軸承箱孔太大、受力不平衡；兩個或多個軸承同軸度不好；防松卡環接觸到軸承；接觸油封磨損嚴重，導致潤滑油泄露；軸的直徑過大。導致軸承內圈膨脹嚴重，減少了軸承游隙；由于箱孔的材料材質太軟，受力后孔徑變大，致使外圈在箱孔內打滑；油位太低、軸承箱內潤滑脂不足；雜物、砂粒、炭粉或其它污染物進入軸承箱內；水、酸、油漆或其它污染物進入軸承箱內；安裝軸承前軸承箱內的碎片等雜物沒有清除干凈；軸徑太小、緊定套簡鎖緊不夠；由于打滑作用(由于急速啟動)致使滾動體上有擦痕；由于軸肩尺寸不合理致使軸彎曲；軸肩摩擦到軸承密封蓋；軸肩在軸承箱內接處面積過小致使軸承外環扭曲；軸承密封蓋發生扭曲；軸和軸承內套扭曲；軸和軸承外套扭曲；不正確的安裝方式，用錘子直接敲擊軸承；機器中的轉動件與靜止件接觸：接觸油封磨損嚴重，導致潤滑油泄漏：軸承游隙過大致使軸發生振動。

(作者單位：164000黑龍江省北安市紅星農場)