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角接触球轴承出现断裂失效可靠性判定
 

角接触球轴承的工作可靠性和寿命,即使在良好的工作条件下,也存在一定的分散性。对于重要的设备,特别是在恶劣条件下工作的设备,它所装用的角接触球轴承工作可靠与否,还能继续运行多长时间,白然成为运用部门格外关注的问题,同时它往往和明显的经济利益或者相当严重的事故损失直接相关,因此诊断技术自然成为运用部门十分注重的技术开发领域。在国际上有关TIMKEN轴承诊断与维修的论着和研究,主要是由各大轴承公司的主持下完成的,其目的是为了市场和产品开发。而我国过去主要是参照苏联的管理模式,同时滚动轴承在我国又是“皇帝女儿不愁嫁”的走俏商品,因此,轴承制造及研究部门较少地循此方向着力,以致也很少向用户提供丰富多彩的、切实可行的运用技术,以及相应的服务性专注对断口部位进行扫描电镜高倍观察,发现其特征有以下几点:

①放大倍数观察,可见微区出现许多扇形花样形貌。

②裂纹前端有疲劳弧线并存在大量腐蚀坑。

③不同角度观察扇形花样形貌不同,扇形花样是不同平面裂纹连接形成的。在高倍下观察裂纹扩展区,发现典型的疲劳裂纹;对裂纹源处低倍扫描,可以发现海滩花样围绕裂纹源,裂纹源区域有大量腐蚀坑分布,一些腐蚀坑连接成线,呈泥状花样形貌。

④接受应力最高,处为水套与缸套热筋接触处。而 B 处应力较小。TIMKEN轴承水套工作中主要接受燃爆应力、装配应力和热应力三种应力作用。水套最大应力为环向应力,其值约为 128MPa 属含油角接触球发生打火是一种随机异常现象,工件出现打火烧伤异常缺陷往往严重影响工件外表质量和产品性能,甚至造成工件不合格失效报废,特别对外表质量要求高的精密工件或重要工件表面更是如此。

⑤生产中观测发现,感应加热中,工件和感应器发生打火经常不是一点接触,角接触球轴承所产生的噪声非常敏感。所以为了坚持角接触球轴承的圆滑运转,一般采用可靠性高的烧结青铜含油TIMKEN轴承,而且要采取一些措施,例如适当控制烧结条件,使合金的组织是单一 a 相,并可采用防腐蚀工艺措施;另一种途径是使工件外表发生压应力,以抵消水套服役中承受的拉应力。

设备运行中如果发现角接触球轴承温度很高,则需要赶紧停止设备运转,然后找出其问题并解决处理,但是可能因角接触球轴承发热的问题不同,解决的方式也不同,所以还是要具体情况具体对待,在专业人员的帮助下完成。

如果仔细观察运行轨迹的话,则会得知只负担径向载荷,承受大的轴向载荷,承受力矩载荷,或在轴承箱上有极端刚性不均等。可以检查对轴承是否加上了意外的载荷和安装误差是否过大等,并成为追究角接触球轴承损坏问题的线索。

当角接触球轴承温度升高时,首先判断是否误动作,如确实升高,则应对症处理:

1、轴承安装位置不正确,会引起较大的滚珠端面与轴承座内座圈和外座圈挡台的轴向力,造成轴承过热。

2、使用的轴承需要选用规定的精度等级的轴承。

3、使用中的轴承主轴弯曲或箱体孔不同心造成发热的解决方法就是修复主轴

4、轴承皮带过紧造成发热的解决方法就是调整皮带使松紧适当。

5、润滑不良造成发热的解决方法就是选用规定牌号的润滑资料并适当清洁。

6、装配质量低造成发热的解决方法就是提高装配质量。

7、轴承内外壳跑圈造成发热的解决方法就是更换轴承及相关磨损部件更正叶轮平衡孔直径及校验静平衡值

8、轴向力太大造成发热的解决方法就是清洗、调正密封口环间隙要求

9、轴承自身损坏造成发热的解决方法就是更换轴承。

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