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滚动轴承过早老化的原因分析

滚动轴承过早老化会造成设备停机，现结合笔者的电机维修实践，介绍防止滚动轴承过早老化的经验。滚动轴承过早老化的原因有：配合过紧、润滑---、安装未对中、-振动、材料疲劳、污染腐蚀等。

1.配合过紧

当轴承内圈强制套入轴颈后，轻者将使滚道底部产生---磨损的环形轨迹，重者在滑道内、外圈和滚珠上均会有裂口或剥皮。原因：滚珠与滑道间隙被压得过小，扭矩增大，摩擦增加，轴承工作温度过高，使轴承磨损与疲劳加剧而失效。

防止方法：恢复轴承的径向间隙，减少过盈量。

轴承装配的检查方法有两种：

目测法：当电机端盖轴承室装上轴承后，用手转动端盖时，若轴承旋转-、灵活，无振动和上下摇晃现象，视为合格。

塞尺检查法：将装有轴承的电机端盖组装于机座止口上，用0.03mm厚的塞尺检查轴承一周的径向间隙，若d间隙位置刚好处在正中上方时(电机卧式安装)，则为组装正确、-，否则，属安装---。应适当调整端盖位置，重新装配，直至合格。

2.润滑---

原因是---缺少润滑脂或油脂干枯老化。由于电机高速运转摩擦生热，致使轴承温度过高而氧化变色，表现为轴承的滚珠、保持架、内圈及其轴颈等处变成褐色或蓝色。

防止方法：根据电动机的运行时间、环境温度、负荷状况、润滑脂好坏等4个因素，确定其补油和换油时间。一般情况下，电机运行6000~10000h应补油1次；运行10000~20000h应换油1次，2极或4极以上电动机的换油量为轴承室容积的1/2~2/3，且应采用锂基润滑脂(代号zl-2) 。1轴承用---洗净，压入轴承座，向轴承外圈的滚柱处填充壳牌三号锂基脂至三分之二满，用净手涂抹均匀，装上轴承压盖，用加涂螺栓防松胶的紧固螺栓压紧轴承压盖。

3.安装未对中

若安装未对中，则不仅轴承滑道上有珠痕，而且滚珠磨损痕迹不匀，还产生偏斜，用塞尺检查轴承两侧的径向间隙时会不等，且相差较大。原因可能是用铁榔头直接敲击过轴承外圈；传动带拉得(齿轮咬合)太紧；使主动轮和被动轮的中心线不平行。当其偏斜大于1/1000时，会造成轴承运行温度过高，滑道和滚珠---磨损，转轴弯曲和端盖螺栓压紧面与螺栓轴线不垂直。如果既承受重负荷又承受冲击负荷，应选用含有极压添加剂的润滑脂，如含有二---钼的润滑脂。

正确安装方法：用端面光滑平整、与轴承内圈厚度几乎相等的钢管套筒，把轴承压在洁净轴颈的正确位置上。压入时用力应均匀，不能过猛。然后按电机不同转速检查轴端径向的允许偏摆值。

4.-振动

当电机铁心有故障时，会使轴承-振动。原因有：铁心受热变形；电机轴承老化；转轴弯曲变形较大；端盖止口拧紧螺栓因振动松动；基础不坚固使轴承振动。

防止方法：将铁心车小，用硅有机清漆1052浸泡硅钢片表面和拉开的缝隙；更换同型号的新轴承；退出转子铁心校直转轴弯曲部分；采用180°对称法；拧紧端盖止口螺栓；加固基础，拧紧地脚螺栓。

5.材料疲劳

由于金属材料疲劳、轴承滚道和滚珠表面脱落的不规则碎片若混合在润滑脂中，会使其工作噪声增大，滚珠呈滑动状态，导致轴承径向间隙增大，且轴端允许的径向偏摆值增大2~3倍。轴承疲劳程度的决定因素包括：电机的负荷、转速、气隙，端盖型式，材料的韧性，润滑脂润滑脂加装量。1、流体侵蚀带座外球面轴承的流体侵蚀是指流体激烈地冲击固体表面会造成流体侵蚀，使固体表面上出现点状伤痕，这种损伤的表面较光滑。

防止方法：根据电机运行记录，当轻负荷工作电流为额定值的60%以上，运行至2000~25000h、中等负荷工作电流为额定值的60%~80%运行至15000~20000h、重负荷工作电流为额定值的80%~100%运行至10000~15000h后，均应考虑轴承材料的正常疲劳，更换同型号的新轴承。但与包塑轴承工业强国相比，我国包塑轴承业还存在一定差距，主要表现为-、高技术含量和高附加值产品比例偏低、产品稳定性有待进一步提-方面。

6.污染腐蚀

此时，滚道和滚珠的表面上出现红色、褐色的斑点状腐蚀，与新轴承的响声相比工作噪声增大。

原因是，装配场所不清洁，如有水气、酸、碱及有毒气体存在；工具和手的污染；使用了低劣的润滑指。

防止方法：装配轴承须保持环境、工具和于的洁净；清洗轴承要-；更换的锂基润滑脂。

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怎样防止非标带座外球面轴承被侵蚀

带座外球面轴承因使用环境的不同，所以被侵蚀的表现也是不同的，因为侵蚀方式不同。轴承当然也逃不掉这个被侵蚀的宿命，下面就来讲一讲轴承被侵蚀的三种方式。

1、流体侵蚀

带座外球面轴承的流体侵蚀是指流体激烈地冲击固体表面会造成流体侵蚀，使固体表面上出现点状伤痕，这种损伤的表面较光滑；2、气蚀

带座外球面轴承的气蚀是固体表面与液体接触并作相对运动时所产生的表面损伤形式。当润滑油在油膜低压区时，油中会形成气泡，气泡运动到高压区后，在压力作用下气泡溃灭，在溃灭的瞬间产生-的冲击力和高的温度，固体表面在这冲击力的反复作用下，材料发生疲劳脱落，使摩擦表面出现小凹坑，进而发展成海绵状伤痕。 重载、高速，且载荷和速度变化较大的滑动轴承中，常发生气蚀；深沟球轴承也有一定的缺点,主要是：1．深沟球轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多,因此,深沟球轴承的径向尺寸大。3、电侵蚀

轴承的电侵蚀是指由于电机或电器漏电，在带座外球面轴承摩擦表面间产生电火花，在摩擦表面上造成点状伤痕，其特征是损伤往复出现在较硬的轴颈表面上。

要想预测带座外球面轴承的疲劳寿命，判断剩余寿命，就需了解所有的轴承疲劳破坏现象，为此将花费很长时间。然而，由于滚动疲劳是在接触点的压应力下发生的疲劳，要达到破损将发生-的材料变化。因此，除了表面出现早期裂纹、滚道遭受化学影响、裂纹的扩展先于材料变化的情况外，检测材料变化就可能判断轴承的疲劳度。正确安装方法：用端面光滑平整、与轴承内圈厚度几乎相等的钢管套筒，把轴承压在洁净轴颈的正确位置上。

刮去轴承、轴颈及腔内的旧润滑脂，用清洗剂清洗轴承和轴颈并用布擦干，后用布擦净内腔。　　

检查轴承与轴承座圈，发现有裂纹、疲劳剥落和轴承滚子松散等现象，应更换轴承。如果发现轴承座圈上有麻点，也应更换轴承。　　

检查带座外球面轴承内径与轴颈的配合情况，配合间隙应不大于0.10mm测量轴颈时，应在垂直地面的上下两个部位该处为d的磨损部位测量。如果配合间隙超过规定的使用限度，应更换轴承，使之恢复正常的配合间隙。不允许在轴颈上打毛刺、麻点来缩小间隙。跟着冶金技术例如轴承钢的真空脱气等的提高，原材料得到---。　　

待所有零件都符合要求后，将内轴承涂抹润滑脂后放人中。

将带座外球面轴承内腔涂抹润滑脂时应注意，应将润滑脂挤进轴承内直至润滑脂从轴承的另一侧冒出来为止。在腔内和轴头盖内涂抹薄薄一层润滑脂，使之起到防锈的作用。注意腔内的润滑脂不要涂抹得太多，否则会影响散热和制动。　　

将及外轴承装回到轴颈上，用手将轴头调整螺母拧上，然后用轴头扳手按规定扭力拧紧调整螺母。拧紧螺母后，应左右转动几圈，看看轴承安装情况；另一方面，通过转动使轴承与座圈正确配合。此时轴承紧度适当，车轮自由转动而感觉不出轴向间隙。

后依次安装锁片、固定螺母、轮胎、防尘罩和装饰盖等件。

中国包塑轴承的前景--非标轴承

   我国包塑轴承行业的优势企业研发了十六个关键领域中的十三个领域的106种重大技术装备的配套包塑轴承528种，产品达到国外同类产品水平。但我国包塑轴承工业大而不强，包塑轴承制造工艺和装备技术发展缓慢，车加工数控自动化水平低，许多技术难题攻关未能取得突破，包塑轴承钢新钢种的研发，钢材的提高，润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发，尚不能适应包塑轴承产品水平和提高的要求，影响包塑轴承的精度、性能、寿命和-性。所以,在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合〈如内燃机曲轴轴承),多采用滑动轴承。

   目前我国包塑轴承生产企业通过引进的工艺设备，以及通过自身的研究开发，行业整体技术水平有了很大的提高，包括发行人在内的部分生产企业的工艺设备已达到水平。目前代表水平的盐淬热处理生产线也只有包括发行人在内的少数企业能掌握。

   国际包塑轴承主要生产和地区为中国、德国、瑞典、日本，十年前，已形成了八大跨国公司占--的格局，其市场占有率达到80.00％以上，具有较为明显的技术优势。我国包塑轴承行业已形成较大的经济规模，目前约占全球包塑轴承行业市场总额的10.00％，2011年全行业包塑轴承产量180.00亿套，销售额1,420.00亿元，位居第三。但与包塑轴承工业强国相比，我国包塑轴承业还存在一定差距，主要表现为、高技术含量和高附加值产品比例偏低、产品稳定性有待进一步提-方面。近年来，随着经济的蓬勃发展，我国包塑轴承行业自主-能力和-的配套能力大大增强，我国包塑轴承行业已能生产7万多个规格各种类型的包塑轴承，基本满足-和建设的配套要求。轴承失效分析的主要任务，就是根据大量的背景材料、分析数据和失效形式，找出造成非标轴承失效的主要因素，以便有针对性地提出改进措施，延长调心滚子轴承的服役期，避免轴承发生-性的早期失效。  

滚动轴承的防锈--非标轴承

轴承防锈工作是一项重要的工作，-是工序间的防锈，像轴承在热处理车间经过酸洗、清洗、磨削加工后，还有许多道工序。当产品不是采用流水生产时，一次顺序地加工完毕就要储存在中间库内，因此工序间储存的轴承套圈必须进行防锈。

工序间防锈一般采用的方法有以下几种：

1.浸在防锈槽内

将轴承圈套浸在5％---s钠和0.6％碳s钠的水溶液中，防锈效果尚好，但要许多防锈槽等设备，占用大量的空间，管理也不方便。

2.浸涂浓---s钠溶液

将产品清洗后，浸入含有15％-20％的---s钠和0.6％碳s钠的溶液中，再将它堆放起来。采用这种方法其防锈期较短，一般仅能保持7-14天，而且在梅雨季节，由于天气潮湿，只能保持2-3天

就必须重新处理，需要花费人工和金钱。

3.涂油

像成品一样涂上防锈油。这一方法必须在执行下一工序前进行清洗，比较麻烦。

新防锈工艺方法介绍

经过与相关厂家共同攻关，多年的生产实践表明，对工序间防锈进行多次改进，以采用淋喷式的防锈效果比较好。初对滚柱防锈进行---，将半成品和成品每天用---s钠水溶液冲洗一次，3个月后抽验结果没有发现锈蚀，现在对轴承圈套半成品采用淋喷式防锈，效果亦如此。当其偏斜大于1/1000时，会造成轴承运行温度过高，滑道和滚珠---磨损，转轴弯曲和端盖螺栓压紧面与螺栓轴线不垂直。淋喷式防锈工艺比较简单，其方法如下：

1.设备的购建

根据半成品储存多少，建立一个中间库，地面用水泥地坪，中间可设置一条走道，约1.5m，用来通行轴承套圈的小车。在通道的末端放一个存放---s钠水溶液水池，溶液配方为5％-10％---s钠加上0.6％碳s钠，并在地面上做好回水沟，而后将轴承套圈堆放在两旁地板上，每堆轴承套圈之间留着0.6m的走道。可讲中间库设计为64m2左右，其---s钠水溶液水池为1m3。要想预测带座外球面轴承的疲劳寿命，判断剩余寿命，就需了解所有的轴承疲劳破坏现象，为此将花费很长时间。

2.工艺方法

每天上午用---s钠水溶液冲洗一次，水溶液由水泵从水池内吸出来，经橡皮管道通到莲蓬头，像淋喷那样冲洗轴承套圈。冲洗后的水溶液由回水沟流回水池，在回水沟末端水池上层，用细铁丝网及纱布做一个过滤网以纺织灰尘垢物流入水池内。中间库应保质清洁。

水池的溶液每2天化验一次，根据化验结果进行补充，池内溶液的更换期限按不同月份进行，4-9月每2周-调换一次，10月-次年3月，每月调换一次。

结论

淋喷式防锈，管理比较方便，又节约劳动力，过去中间库用2个人防锈还无法完成，现在用一个人还可兼做其它工作，从防锈效果来看亦很-。曾在2003年3月份对7002136及3620滚柱4000多粒，采用淋喷式防锈，将近一年多来还保持十分光亮，没有锈蚀。此外对化学品的消耗亦有很大节约，过去滚柱车间每月需消耗---s钠4000多千克，而现在只用200千克，节约近一半。(3)避免通过滚动体施力，这就要求装拆内圈(轴圈)时通过内圈施力，装拆外圈时)通过外圈施力。

淋喷式防锈法经过相关厂家近几年来的试验与使用，证明对中、大型、批量多、周期长的轴承半成品非常适合。

3.1造成锈蚀的主要原因有以下几点：

1、部分企业在生产轴承的过程中没有严格按清洗防锈规程和油封防锈包装的要求对加工过程中的轴承零件和装配后的轴承成品进行防锈处理。如套圈在周转过程中周转时间太长，外圈外圆接触有腐蚀性的液体或气体等。

2、部分企业在生产中使用的防锈、清洗---等产品的达不到工艺技术规定的要求。

3、由于轴承钢价格一降再降，从而造成轴承钢材质逐渐下滑。如钢材中非金属杂质含量偏高钢材中硫含量的升高使材料自身抗锈蚀性能下降，金相组织偏差等。现生产企业所用的轴承钢来源较杂，钢材更是鱼龙混珠。

4、部分企业的环境条件较差，空气中有害物含量高，周转场地太小，难以进行有效的防锈处理。再加上天气炎热，生产工人违反防锈规程等现象也不乏存在。

5、一些企业的防锈纸、尼龙纸袋和塑料筒等轴承包装材料不符合滚动轴承油封防锈包装的要求也是造成锈蚀的因素之一。

6、部分企业轴承套圈的车削余量和磨削余量偏小，外圆上的氧化皮、脱碳层未能完全去除也是原因之一。

3.2轴承锈蚀的鉴别.

测定锈坑-，1肉眼观察：观察进口轴承外表锈蚀状态。

2借助放大镜5~10倍进一步观察进口轴承外表锈蚀状态。

3借助显微镜25~100倍分析锈蚀产物。分析查明腐蚀原因。

4通常根据锈蚀水平，锈蚀可分为三种：5轻锈：进口轴承外表失去金属光泽，出现暗灰色。6中锈：进口轴承外表出现黄色、红褐色、淡褐色或有少量锈粉末。7重锈：进口轴承外表呈黑s片状锈层或凸起锈斑。