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滚动轴承的装配及故障修理

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-07-26  作者:陈英  浏览次数:781

1 滚动轴承的结构特点

滚动轴承是滚动摩擦性质的轴承, 一 般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。在 内外圈上有光滑凹槽滚道, 滚动体可沿着 滚道滚动以形成摩擦。它具有摩擦小, 效 率高, 轴向尺寸小装拆方便等优点, 是机器 中的重要部件之一。由于本身的结构, 滚 动轴承存在一定的游隙, 因此轴承在装配 时, 应控制和调整合适的游隙, 以保证正常 工作并延长轴承使用寿命。

2 滚动轴承的装配方法

滚动轴承的装配方法应根据轴承的结 构、类型、尺寸大小及轴承部件的配合性 质来定。滚动轴承正常的装配, 不管是轴 还是孔, 一般都是过盈配合。过盈配合的 装配方法, 常用的有: 温差法, 压入法等。 在机械装配现场, 温差法用的要少一些, 主 要是操作比较复杂。温差法装配, 冷却法 要比加热法简单些, 一般采用液氮, 优点是 温差大, 线形膨胀量大, 干净。轴承装到孔 中, 直接把轴承泡在液氮里就行了。加热 法比较麻烦。为了加热均匀, 一般需要把 零件( 轴承) 放到液体里煮。如果是煮轴承, 要求就比较高了。加热介质要干净, 温度 要控制好等等。温差法最大的缺点是, 零 件的体积受限制。比如车床主轴装配, 需 要同时安装主轴和轴上的齿轮等零件, 温 差法根本无法做到。压入法应用最广泛。 一把榔头, 一根铜棒就能完成。操作上还 是有不少区别和注意事项的。装轴承时, 尽量采用非冲击的方式。如用压力机, 榔 头敲击的方式, 对零件和轴承都是保护不 利的。小规格小过盈的轴承, 用手动的压 力机, 如丝杠式的就可以, 甚至台钳即可。 大尺寸的轴承, 一般要用液压才可以。安 装轴承, 开始的时候, 要随时注意轴承是否 倾斜, 需要及时调整受力位置, 防止损坏安 装孔或者轴。当然, 安装前的准备工作也 非常重要, 清洗零件安装表面, 去除孔口、 轴端毛刺等。清理干净后, 在安装表面涂 上干净的机油等等。准备工作一定要细 心。如果由于毛刺、灰尘等研入装配表面, 导致轴承无法装配到位, 后面就比较严重 了, 往往陷入进退两难的地步, 甚至整个轴 或者零件都要报废掉。很多时候只能用敲 击的方式装、拆轴承, 冲击就不可避免了。 所以榔头的功夫, 到现在也是钳工重要的 基本训练。不同装卸方式, 敲击也不一样。 如果是用铜棒, 只能左一下, 右一下的对称 敲击, 每次力气不要过大, 将轴承逐渐敲击 进去。一般来说, 两侧对称敲击就好了, 不 用三点式的敲击。另外一种比较好的方法 是, 用一个与轴承外环或内环尺寸类似的 圆筒垫在轴承上, 榔头敲击圆筒的这一端 ( 自己做的专用工具, 敲击的这一头是死的) 在轴承已经入位的状况下( 全部进入孔内 或者轴上) , 敲击的力量可以大些, 其实这 种状况下, 原则上应该是用尽量少的敲击 次数将轴承打击到位。因为敲击的特点 是, 频繁的轻敲, 会产生铆接效果, 倒是容 易伤到轴或者孔的表面。①圆柱孔轴承的 装配。当轴承内圈与轴紧配合, 外圈与壳 体为较松配合时, 应先将轴承装在轴上, 压 装时在轴承端面垫上铜套管, 然后把轴承 与轴一起装入轴承座孔中。当轴承外圈与 轴承座孔为紧配合, 内圈与轴为较松配合 时, 可将轴承先压入轴承座孔, 再装入轴。 轴承的安装方法主要由配合过盈量大小来 决定, 过盈量小时用铜棒、套筒均匀敲击 轴承内外圈的方法, 过盈量较大时, 可用压 力机械压装, 过盈量很大时采用热装法装 配。②圆锥孔轴承装配。过盈量较小时可 直接装在有锥度的轴颈上。对尺寸大或过 盈量大而难经常拆卸的圆锥孔轴承, 采用 液压套合法装配。③推力轴承的装配。推 力球轴承有松环、紧环之分。松环的内孔 比紧环内孔大, 与轴配合有间隙, 能与轴相 对转动。紧环与轴取较紧的配合, 与轴相 对静止。装配时一定要使紧环靠在转动零 件的平面上, 松环靠在静止零件的平面上。

3 滚动轴承的故障及损伤

滚动轴承的故障现象一般表现为两 种, 一是轴承安装部位温度过高, 二是轴承 运转中有噪音。其一轴承温度过高。在机 构运转时, 安装轴承的部位允许有一定的 温度, 当用手抚摸机构外壳时, 应以不感觉 烫手为正常, 反之则表明轴承温度过高。 轴承温度过高的原因有: 润滑油质量不符 合要求或变质, 润滑油粘度过高; 机构装配 过紧( 间隙不足) ; 轴承装配过紧; 轴承座圈 在轴上或壳内转动;{HotTag}负荷过大; 轴 承保持架或滚动体碎裂等。其二轴承噪 音。滚动轴承在工作中允许有轻微的运转 响声, 如果响声过大或有不正常的噪音或 撞击声, 则表明轴承有故障。滚动轴承产 生噪音的原因比较复杂, 主要是轴承内、 外圈配合表面磨损。由于这种磨损, 破坏 了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系, 导 致轴线偏离了正确的位置, 在轴在高速运 动时产生异响。当轴承疲劳时, 其表面金 属剥落, 也会使轴承径向间隙增大产生异 响。此外, 轴承润滑不足, 形成干摩擦, 以 及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承 磨损松旷后, 保持架松动损坏, 也会产生异 响。滚动轴承的损伤。①滚道表面金属剥 落。轴承滚动体和内、外圈滚道面上均承 受周期性脉动载荷的作用, 从而产生周期 变化的接触应力。当应力循环次数达到一 定数值后, 在滚动体或内、外圈滚道工作 面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过 大, 会使这种疲劳加剧。另外, 轴承安装不 正、轴弯曲, 也会产生滚道剥落现象。轴承 滚道的疲劳剥落会降低轴的运转精度, 使 机构发生振动和噪声。②轴承烧伤。烧伤 的轴承其滚道、滚动体上有回火色。烧伤 的原因一般是润滑不足、润滑油质量不符 合要求或变质, 以及轴承装配过紧等。③ 塑性变形。轴承的滚道与滚子接触面上出 现不均匀的凹坑, 说明轴承产生塑性变形。 其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷 作用下, 工作表面的局部应力超过材料的 屈服极限, 这种情况一般发生在低速旋转 的轴承上。④轴承座圈裂纹。轴承座圈产 生裂纹的原因可能是轴承配合过紧, 轴承 外国或内圈松动, 轴承的包容件变形, 安装 轴承的表面加工不良等。⑤保持架碎裂。其 原因是润滑不足, 滚动体破碎, 座圈歪斜等。 ⑥保持架的金属粘附在滚动体上。主要原 因是滚动体被卡在保持架内或润滑不足。 ⑦座圈滚道严重磨损。主要是座圈内落入 异物, 润滑油不足或润滑油牌号不合适。

4 滚动轴承的维护和修理

滚动轴承在使用过程中出现的故障及 产生的磨损或损伤, 要及时调整修理, 对轴 承间隙太小, 润滑不良的应及时调整间隙, 重新润滑; 对有杂物进入轴承的, 应及时清 洗轴承重新润滑。滚动轴承常用的润滑剂 有润滑油和润滑脂两种。当轴的圆周速度 小于( 4 ~5 ) m / s 时采用润滑脂润滑因为润 滑脂不易流失,受温度影响不大, {TodayHot}加一次润滑脂可以使用较长的 时间。润滑油润滑主要用于高速和工作环 境温度较高的轴承因为摩擦阻力小能散 热。当拆卸轴承时发现轴颈磨损时可采用 镀铬法修复, 发现轴承座孔磨损时, 可用喷 涂法或镶套法修复并经机械加工达到尺寸 要求。只有在装配前认真做好清洗润滑, 使用过程中发现异常及早解决才能减少故 障、延长轴承的使用寿命, 提高生产率。

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