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滾動軸承過早老化的原因

2010-04-08

　　滾動軸承過早老化會造成設備停機，現結合筆者的電機維修實踐，介紹防止滾動軸承過早老化的經驗。滾動軸承過早老化的原因有：配合過緊、潤滑不良、安裝未對中、強烈振動、材料疲勞、污染腐蝕等。
　　1.配合過緊
　　當軸承內圈強制套入軸頸后，輕者將使滾道底部產生嚴重磨損的環形軌跡，重者在滑道內、外圈和滾珠上均會有裂口或剝皮。原因：滾珠與滑道間隙被壓得過小，扭矩增大，摩擦增加，軸承工作溫度過高，使軸承磨損與疲勞加劇而失效。
　　防止方法：恢復軸承的徑向間隙，減少過盈量。
　　軸承裝配質量的檢查方法有兩種：
　　目測法：當電機端蓋軸承室裝上軸承后，用手轉動端蓋時，若軸承旋轉自如、靈活，無振動和上下搖晃現象，視為合格。
　　塞尺檢查法：將裝有軸承的電機端蓋組裝于機座止口上，用0.03mm厚的塞尺檢查軸承一周的徑向間隙，若Z大間隙位置剛好處在正中上方時(電機臥式安裝)，則為組裝正確、可靠，否則，屬安裝不良。應適當調整端蓋位置，重新裝配，直至合格。
　　2.潤滑不良
　　原因是嚴重缺少潤滑脂或油脂干枯老化。由于電機高速運轉摩擦生熱，致使軸承溫度過高而氧化變色，表現為軸承的滾珠、保持架、內圈及其軸頸等處變成褐色或藍色。
　　防止方法：根據電動機的運行時間、環境溫度、負荷狀況、潤滑脂好壞等4個因素，確定其補油和換油時間。一般情況下，電機運行6000~10000h應補油1次；運行10000~20000h應換油1次，2極或4極以上電動機的換油量為軸承室容積的1/2~2/3，且應采用優質鋰基潤滑脂(代號ZL-2) 。
　　3.安裝未對中
　　若安裝未對中，則不僅軸承滑道上有珠痕，而且滾珠磨損痕跡不勻，還產生偏斜，用塞尺檢查軸承兩側的徑向間隙時會不等，且相差較大。原因可能是用鐵榔頭直接敲擊過軸承外圈；傳動帶拉得(齒輪咬合)太緊；使主動輪和被動輪的中心線不平行。當其偏斜大于1/1000時，會造成軸承運行溫度過高，滑道和滾珠嚴重磨損，轉軸彎曲和端蓋螺栓壓緊面與螺栓軸線不垂直。
　　正確安裝方法：用端面光滑平整、與軸承內圈厚度幾乎相等的鋼管套筒，把軸承壓在潔凈軸頸的正確位置上。壓入時用力應均勻，不能過猛。然后按電機不同轉速檢查軸端徑向的允許偏擺值。
　　4.強烈振動
　　當電機鐵心有故障時，會使軸承強烈振動。原因有：鐵心受熱變形；電機軸承老化；轉軸彎曲變形較大；端蓋止口擰緊螺栓因振動松動；基礎不堅固使軸承振動。
　　防止方法：將鐵心車小，用硅有機清漆1052浸泡硅鋼片表面和拉開的縫隙；更換同型號的新軸承；退出轉子鐵心校直轉軸彎曲部分；采用180°對稱法；擰緊端蓋止口螺栓；加固基礎，擰緊地腳螺栓。
　　5.材料疲勞
　　由于金屬材料疲勞、軸承滾道和滾珠表面脫落的不規則碎片若混合在潤滑脂中，會使其工作噪聲增大，滾珠呈滑動狀態，導致軸承徑向間隙增大，且軸端允許的徑向偏擺值增大2~3倍。軸承疲勞程度的決定因素包括：電機的負荷、轉速、氣隙，端蓋型式，材料的韌性，潤滑脂質量潤滑脂加裝量。
　　防止方法：根據電機運行記錄，當輕負荷工作電流為額定值的60%以上，運行至2000~25000h、中等負荷工作電流為額定值的60%~80%運行至15000~20000h、重負荷工作電流為額定值的80%~100%運行至10000~15000h后，均應考慮軸承材料的正常疲勞，更換同型號的新軸承。
　　6.污染腐蝕
　　此時，滾道和滾珠的表面上出現紅色、褐色的斑點狀腐蝕，與新軸承的響聲相比工作噪聲增大。
　　原因是，裝配場所不清潔，如有水氣、酸、堿及有毒氣體存在；工具和手的污染；使用了質量低劣的潤滑指。
　　防止方法：裝配軸承須保持環境、工具和于的潔凈；清洗軸承要徹底；更換優質的鋰基潤滑脂。

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