Дефектовка подшипников: Основные дефекты подшипников и их причины

Содержание

Основные дефекты подшипников и их причины


Категория:

   Подшипники качения


Публикация:

   Основные дефекты подшипников и их причины


Читать далее:

   Монтаж подшипников

Основные дефекты подшипников и их причины

Установить причину выхода из строя подшипника и определить пригодность его к дальнейшей работе в большинстве случаев можно на основании внешнего осмотра деталей и замеров зазоров подшипника.

Износ рабочих поверхностей — наиболее частый дефект подшипников электрических машин как общего, так и многих машин специального назначения. Пыль, мелкий песок, продукты износа щеток и т. п., смешиваясь со смазкой, вызывают абразивное истирание рабочих поверхностен Радиальный зазор и осевая игра подшипника увеличиваются, а при сильном износе достигают значительных величин. Рабочие поверхности принимают характерный матовый оттенок.

Если в подшипник абразивные частицы не попадают, то, как показывают многочисленные замеры подшипников, отработавших в эксплуатации и на стендах по нескольку расчетных долговечностей, величины зазоров не выходят за пределы, установленные для новых подшипников. Следовательно, увеличение зазоров более чем на 2—3 мк, т. е. на величину возможной погрешности в замерах, указывает на абразивный износ рабочих поверхностей. Попадание абразивных частиц в подшипник может происходить как при монтаже, так и в процессе эксплуатации электрической машины.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Грязь на рабочем месте, хранение смазки в открытых банках, низкое качество самой смазки, плохая промывка или промывка в грязном бензине, открытое хранение как промытого подшипника, так и смонтированного на валу основные причины загрязнения подшипника.

У роликовых подшипников от попадания абразивных частиц происходит также износ борта и на торце ролика появляется уступ.

Абразивный износ рабочих поверхностей может происходить также при их значительной коррозии. Продукты коррозии, смешиваясь со смазкой, портят рабочие поверхности, так же как и загрязнение подшипника. Поэтому подшипники с глубокой коррозией даже на нерабочих поверхностях отбраковывают.

Следует отметить, что в большинстве машин общего назначения и во многих машинах специального назначения можно допустить повышенные по сравнению с данными в приложениях 1, 2 и 3 величины радиальных зазоров и осевой игры. Эти вопросы решаются в каждом конкретном случае с учетом размера подшипника, конструкции машины, требований к величине допустимых зибраций и определяется практикой эксплуатации в каждом отдельном случае.

Усталостное выкрашивание металла на дорожках качения колец происходит вследствие усталости металла от действия многократных нагружений телами качения. Величина очага выкрашивания металла зависит от времени работы подшипника после образования трещин усталости, от которых начинается выкрашивание. Чем больше удельные (т. е. приходящиеся на каждый квадратный сантиметр) нагрузки, чем выше обороты и сильнее вибрации, тем быстрее распространяется выкрашивание металла по длине дорожки качения. Подшипники, имеющие выкрашивание металла на рабочих поверхностях, независимо от величины очага выкрашивания к дальнейшей работе непригодны.

Появление усталостного выкрашивания может произойти по трем основным причинам: усталости металла после обработки расчетной долговечности; как результат неправильного монтажа и увеличенных нагрузок; из-за плохого качества подшипника.

Усталостное выкрашивание после отработки расчетной долговечност и—явление нормальное. Для электрических машин общего назначения малой и средней мощности расчетная долговечность обычно равна 10000—20000 ч и выше.

Рис. 1. Усталостное выкрашивание металла на рабочих поверхностях подшипников.
а — на внутреннем кольце шарикового радиального однорядного подшипника после продолжительной работы от момента начала выкрашивания; б — на шарике шарикового радиального однорядного подшипника.

Причиной увеличенных нагрузок может явиться неправильный монтаж.

Повреждения рабочих поверхностей при монтаже эксплуатации также резко уменьшают работоспособность подшипника. Как показали испытания, ухудшение чистоты обработки дорожек качения шариковых однорядных подшипников с 10-го класса чистоты на 9-й класс уменьшает долговечность подшипника в 2 раза. Еще более резко сокращается долговечность при дальнейшем уменьшении чистоты обработки. Отсюда ясно, что попадание в подшипник твердых частиц, которые ухудшают чистоту рабочих поверхностей подшипника, приводит к резкому уменьшению его долговечности.

Появление выкрашивания у роликового подшипника на краю дорожки качения может явиться следствием перекоса наружного кольца относительно внутреннего из-за плохого монтажа, несоосности вала и посадочного места в корпусе, неперпендикулярности (больших биений) опорных заплечиков вала и корпуса.

Усталостное выкрашивание металла как следствие недостатков изготовления подшипника происходит по следующим причинам:
— понижения или повышения твердости колец и тел качения из-за нарушения режима термообработки; устанавливается замерами твердости и проверкой в лаборатории структуры металла;
— шлифовочный ожог — местный отпуск (понижение твердости) в результате кратковременного резкого повышения температуры при шлифовке;
— выявляется в лаборатории травлением в 3—6%-ном водном растворе азотной кислоты;
— несоблюдение геометрических размеров, зазоров и биений колец; неточное изготовление тел качения. Замеры проводятся в лаборатории;
— плохое качество металла — крупные неметаллические включения, шлаковины, рыхлоты и др., выходящие на ра” бочую поверхность деталей подшипника или расположенные вблизи нее; выявляются металлографическим исследованием в лаборатории;

Цвета побежалости могут появиться в результате неправильной посадки подшипников на вал или в корпус, так как чрезмерные натяги приводят к выборке зазоров подшипника и как следствие к нагреву.

При значительных нагрузках и высоких оборотах цвета побежалости сильный перегрев и заклинивание подшипника могут явиться следствием выкрашивания металла на рабочих поверхностях.

Следует отметить, что характер разрушения подшипника при работе без смазки и от усталостного выкрашивания поверхности деталей различен.

Подшипники с цветами побежалости на рабочих поверхностях деталей к дальнейшей работе непригодны.

Разрушение штампованных сепараторов происходит по следующим причинам:
— от касания о кольцо из-за износа гнезд сепаратора или некачественного его изготовления; у подшипников малых размеров с диаметром отверстия менее 10 мм касание о кольцо допускается, но в этом случае чистота бортов и допуска на геометрию ужесточены;
— от появления выкрашивания металла на рабочих ДО” рожках колец; при появлении выкрашивания металла дорожках качения колец нагрузки на сепаратор B03P^j стают; поэтому, если на кольцах имеется выкрашиван ч металла, то разрыв сепаратора является его следствием,
— разрушение массивных сепараторов происходит также: из-за износа сепаратора по центрирующим поверхностям- при этом возникают дополнительные нагрузки на сепаратор, которые с увеличением износа возрастают; поэтому у разрушенного сепаратора необходимо внимательно осмотреть состояние центрирующих поверхностей;
— как следствие выкрашивания на дорожках качения колец и работы подшипника с недостаточным количеством смазки.

Подшипники с разрушившимся сепаратором отбраковываются. Кроме того, к дальнейшей работе не допускаются подшипники, имеющие износ сепаратора, трещины, грубые забоины, обрыв заклепок.

После осмотра подшипник проверяется на легкость вращения. Проверка производится медленным вращением от руки наружного кольца относительно внутреннего в горизонтальной плоскости. При заеданиях и притормаживаниях производится повторная промывка в бензине. Если ненормальности не устраняются, нужно тщательнее осмотреть рабочие части. Для проверки наличия зазора между штампованным сепаратором и кольцами отверткой или другим инструментом перемещают сепаратор из одного крайнего положения в другое. Сепаратор не должен касаться бортов колец.

Характерные признаки износа подшипников

Отслаивание

Локализация:

Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника

Признак:

Отслаивание на одной дорожке качения по всей окружности

Причина:

Чрезмерная осевая нагрузка

Корректирующее действие:

Уточнить правильность использования подшипника и проверить режимы нагрузки

Несмотря на то, что отслаивание в подшипнике сначала проявляется в чрезвычайно малой степени, оно значительно разрастается за сравнительно короткий промежуток времени. Нелегко определить здесь, появилось ли отслаивание в процессе обычной эксплуатации по истечении срока службы, или же это результат неправильной нагрузки.
К тому же, в отличие от других неисправностей, отслаивание часто наступает в результате сложного взаимодействия факторов смазки, нагрузки и вибрации, и, таким образом, сложно все свести к одной причине. Тем не менее, так как вероятность преждевременных трещин при правильном смазывании и нагрузках предельно мала, то следует рассматривать смазывание и размеры нагрузки как возможные источники неисправностей. На рисунке слева показана ранняя стадия отслаивания, которое происходит только на одной стороне сферического роликоподшипника, в результате чрезмерной осевой нагрузки. В дополнение к неправильной нагрузке причинами отслоения на ранней стадии являются сборка в наклонном положении, неправильный выбор зазора подшипника и низкая точность корпуса.


Задиры

Локализация:

Ролики двухрядного цилиндрического роликоподшипника

Признак:

Задиры на торцевой поверхности роликов

Причина:

Недостаточное количество смазки и чрезмерная осевая нагрузка

Корректирующее действие:

Улучшить условия смазки и метод смазки и проверить режимы нагрузки

В роликоподшипниках шероховатости появляются на поверхности ребра или на ролике из-за аккумуляции маленьких задиров, образованных в результате недостаточной смазки или улавливания осколков на поверхности ребра или конца ролика до того, как задиры появятся на поверхности качения. Следовательно, повреждение возникает на поверхности ребра или конца ролика до того, как оно появится на поверхности качения.


Размывание поверхности (полосы)

Локализация:

Наружное кольцо цилиндрического роликоподшипника

Признак:

Размывы появляются по всей окружности на поверхности дорожки качения

Причина:

Недостаточная радиальная нагрузка, проскальзывание роликов, вызванное чрезмерным количеством смазки

Корректирующее действие:

Изменить зазор подшипника, улучшить метод смазки, проверить режимы нагрузки

Размывание представляет собой повреждение поверхности, которое происходит между поверхностью дорожки качения и поверхностью качения, вызванное во время работы небольшими заеданиями, возникающих в результате скольжения и разрыва масляной пленки. Поверхность поврежденной зоны становится грубой в результате накопления мелких прилипаний, как показано на рисунке. Требуются более качественная смазка и улучшение метода смазки.


Разломы и трещины

Локализация:

Внутреннее кольцо конического роликоподшипника

Признак:

Трещины появляются на обратной поверхности борта внутреннего кольца

Причина:

Большая ударная нагрузка при монтаже

Корректирующее действие:

Откорректировать метод монтажа (использовать метод горячей посадки и соответствующие инструменты для монтажа)

На рисунке справа показан разлом на большом ребре внутреннего кольца конического подшипника. Это происходит, когда к подшипнику применяется неправильная осевая нагрузка или ударная нагрузка, или когда несоответствующая сила применяется к ребру во время сборки или разборки подшипника. Причины трещин включают применение тяжелой ударной нагрузки (см. рисунок слева) и чрезмерного натяга. Когда подшипник поддерживается только за два края внешнего кольца, он может треснуть вдоль осевой плоскости. А там, где есть проскальзывание между внутренним кольцом и валом или корпусом, трещина появится в правых углах в направлении проскальзывания. Данный феномен наблюдается в тех случаях, когда наружное кольцо слабо посажено к валу, и происходит пробуксовка.


Трещины

Локализация:

Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника

Признак:

Осевое растрескивание происходит на поверхности дорожки качения

Причина:

Сильное давление при посадке, вызванное разницей температур вала и внутреннего кольца

Корректирующее действие:

Проверить применение подшипника и использовать подшипники серии TL NSK (специальная сталь)

Повреждение сепаратора

Локализация:

Сепаратор радиально-упорного шарикоподшипника

Признак:

Разломы стенок карманов чугунного механически обработанного сепаратора

Причина:

Несоответствующее воздействие по нагрузке на сепаратор, вызванное смещением во время монтажа между внутренним и наружным кольцами

Корректирующее действие:

Проверить метод монтажа

Вмятины

Локализация:

Внутреннее кольцо конического роликоподшипника

Признак:

Появление небольших и больших вмятин и зазубрин на всей поверхности дорожки качения

Причина:

Попадание инородных веществ и грязи на поверхность

Корректирующее действие:

Улучшить уплотнение, фильтровать смазочное масло

Точечная коррозия

Локализация:

Тело качения шарикового подшипника

Признак:

Возникновение точечной коррозии на поверхности тел качения

Причина:

Попадание инородных частиц в смазку

Корректирующее действие:

Улучшить механизм уплотнения, фильтровать смазочное масло

Фреттинг-коррозия

Локализация:

Внутреннее кольцо радиального шарикоподшипника

Признак:

Появление коррозионно-механического изнашивания на поверхности по внутреннему диаметру подшипника

Причина:

Вибрация

Корректирующее действие:

Проверить посадку с натягом

Ложное бринеллирование (выбоины)

Локализация:

Внутреннее кольцо радиального шарикоподшипника

Признак:

Появление ложного бринеллирования на дорожке качения

Причина:

Вибрации от внешнего источника при стационарном положении

Корректирующее действие:

Обеспечить сохранность вала и корпуса при транспортировке, уменьшить вибрацию за счет преднатяга, использовать соответствующий смазочный материал

Выбоины на дорожках скольжения (выбоины Бринелля) могут появиться в результате небрежного обращения с подшипником, попадания посторонних частиц или тяжелой ударной нагрузки, примененной к подшипнику в состоянии покоя. К тому же, выбоина, подобная выбоине Бринелля, может быть вызвана повышенным истиранием в области контакта тела качения и дорожки качения из-за вибрации или качательного движения. Этот феномен, известный как ложное бринеллирование, часто наблюдается особенно в тех случаях, когда подшипник транспортируется во время установки в станок.


Проскальзывание

Локализация:

Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника

Признак:

Проскальзывание, сопровождающееся задирами на поверхности посадочного отверстия подшипника

Причина:

Недостаточный натяг

Корректирующее действие:

Проверить натяг и предотвратить проворот. Использовать специальные подшипники с защитой от проскальзывания.

Проскальзывание — это феномен в подшипниках, когда относительное скольжение происходит на пригнанных поверхностях (между поверхностью отверстия внутреннего кольца и валом; и между внешней поверхностью наружного кольца и корпуса), образуя таким образом зазор на месте установки/подгонки. Проскальзывающая пригнанная поверхность образует блестящую или дымчатую поверхность с иногда появляющимися задирами или износом. На рисунке приведен пример данной проблемы.
Проверка натяга пригоняемой поверхности и боковой затяжки внешнего кольца эффективна в целях предупреждении проскальзывания. Смазывание между подшипником и валом/корпусом эффективно в предотвращении задиров и износа.


Заедание

Локализация:

Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника

Признак:

Дорожка качения обесцвечивается и плавится. Частицы износа сепаратора прокатываются и налипают на дорожку качения

Причина:

Недостаточное количество смазки

Корректирующее действие:

Проверить используемую смазку и метод смазки

Электрическая коррозия

Локализация:

Внутреннее кольцо конического роликоподшипника

Признак:

Полосатый рисунок коррозии появляется на поверхности дорожки качения

Причина:

Разность электрических потенциалов внутреннего и наружного колец

Корректирующее действие:

Изоляция подшипника

Когда электрический ток проходит через подшипник в рабочем состоянии, область контакта между внутренним/наружным кольцом и шариком/роликом расплавится из-за дугового разряда, проходящего через очень тонкую масляную пленку для формирования желобообразных складок. Данные желобки могут появиться в виде рябизны или полосатой неровной поверхности. Когда степень электрической коррозии значительная, это вызывает отслаивание, или нарушается жесткость поверхности дорожки качения, вызывая ускоренное абразивное истирание.


Ржавчина и коррозия

Локализация:

Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника

Признак:

Ржавчина на поверхности качения по шагу роликов

Причина:

Попадание воды в смазку

Корректирующее действие:

Улучшить механизм уплотнения

Коррозия внутренней стороны подшипника вызывается попаданием жидкости или использованием неправильного смазывающего вещества. На рисунке слева показан пример коррозии, вызванной недостаточным смазыванием из-за попадания жидкости.

Красно-коричневый или красно-черный абразивный порошок может появиться на пригнанной поверхности вала между валом/корпусом и внутренним/наружным
кольцом. Окись образуется окислением пригнанной поверхности вала в результате небольшого скольжения между валом/корпусом и внутренним/наружным кольцом,
которое возникает из-за малого контакта между ними, и часто наблюдается в сферах, где применяются вибрация и тяжелые нагрузки. Данный феномен, известный
как коррозионное истирание (также называемый фреттинг-коррозия), на первый взгляд похож на ржавчину.


Ошибки при монтаже

Локализация:

Внутреннее кольцо цилиндрического роликоподшипника

Признак:

Осевые царапины на поверхности качения

Причина:

Наклон внутреннего и наружного колец во время монтажа

Корректирующее действие:

Центрирование соответствующих сопрягающихся деталей при монтаже

Обесцвечивание

Локализация:

Внутреннее кольцо шарикоподшипника с 4-х точечным контактом

Признак:

Появление голубого или фиолетового оттенка на поверхности дорожки качения

Причина:

Тепловыделение, вызванное недостаточной смазкой

Корректирующее действие:

Откорректировать метод смазки

Износ подшипника


Факторы, влияющие на износ, включают попадание осколков, недостаточное смазывание и неправильное смазывающее вещество. Или же попадание воды вызывает коррозивный износ поверхности скольжения или поверхности качения. К тому же абразивное истирание может быть вызвано на пригнанной поверхности вала проскальзыванием по причине неправильной посадки.

8 Распространенные проблемы с подшипниками и способы их предотвращения

В идеальном мире о подшипниках почти не вспоминают, потому что они работают очень хорошо. Но проблемы с подшипниками и отказы подшипников случаются довольно часто.

Хорошая новость заключается в том, что во многих случаях вы можете предотвратить возникновение проблем с подшипниками. В этой статье мы расскажем о 8 распространенных проблемах с подшипниками и о том, как их предотвратить, чтобы вам не пришлось столкнуться с отказом подшипника.

Проблемы со смазкой подшипников

Смазка может быть либо благословением, либо занозой в боку. Вероятно, неудивительно, что проблемы 1-3 вызваны проблемами со смазкой подшипников.

Смазка является основной причиной проблем с подшипниками. Большинство людей понимают, что шарики внутри подшипника никогда не должны ехать прямо по дорожке качения подшипника. Сложность заключается в том, чтобы знать, сколько или как мало смазки требуется подшипнику.

Во-первых, давайте кратко объясним науку о смазке подшипников. Шариковый подшипник имеет изогнутую дорожку качения, поэтому относительное движение между шариком и дорожкой качения всегда будет вызывать скольжение . По этой причине между шариками и дорожкой качения должна быть защитная смазочная пленка, которая предотвращает скольжение металла по металлу.

Итак, вот три основных проблемы, с которыми вы можете столкнуться при смазке подшипников, и способы их предотвращения.

1. Недостаточное количество смазки подшипника

Если смазки недостаточно, произойдет прямой контакт металла с металлом, что вызовет трение, вызывающее разрушительное тепло.

Обычно эту проблему можно определить, осмотрев подшипник и увидев обесцвечивание шарика и дорожки качения. Это также может проявляться как неисправность из-за перегрузки, потому что тепло вызывает расширение кольца подшипника, увеличивая результирующую нагрузку на подшипник.

2. Ваш подшипник вращается быстрее, чем указано в рейтинге смазки

Если вы используете консистентную смазку, обязательно проверьте рейтинг скорости смазки.

Если ваш подшипник вращается быстрее, чем указано в рейтинге смазки, масло не успеет повторно сцепиться с загустителем после прохождения по нему шарика (или другого тела качения), что приведет к перегреву подшипника.

Перегрев подшипника может привести к катастрофическому отказу всей системы.

Не забудьте также проверить срок службы смазки. Если срок службы смазки истек, то смазка начнет разрушаться, не давая ей образовывать эту повторяющуюся масляную пленку, когда шарики катятся по ней.

3. Ваша система слишком горячая или слишком холодная

Если температура системы слишком высокая, вязкость смазки может резко снизиться, что не позволит смазке оставаться там, где она необходима в подшипнике.

С другой стороны, если температура системы слишком низкая, вязкость может стать слишком высокой, что заставит подшипник прилагать дополнительные усилия, чтобы протолкнуть и разделить масло и загуститель, когда шарики проходят по смазке.

Защитите подшипник от проблем со смазкой, выбрав смазку, которая сохраняет достаточную толстую пленку при рабочей температуре вашего применения.

Чтобы максимально увеличить срок службы смазки, при выборе смазки учитывайте срок службы системы, температуру, вязкость и скорость.

4. Загрязнение подшипника

Другой распространенной причиной отказа подшипника является загрязнение. Загрязнение происходит, когда частицы попадают в дорожку качения подшипника во время работы и зажаты между шариками и дорожкой качения подшипника.

Поскольку шарики продолжают катиться по частицам, на дорожке качения образуются кратеры, что приводит к вибрации машины и чрезмерному выделению тепла.

Чтобы определить загрязнение подшипника, осмотрите дорожки качения и проверьте, нет ли на них вмятины или кратера. Твердое загрязнение имеет тенденцию оставлять острые края вокруг кратера, а мягкое загрязнение имеет тенденцию оставлять более гладкие края.

Вы также можете увидеть «хвост кометы» на одной стороне кратера. Это от того, что мяч ударился о край кратера, а затем вернулся, сглаживая этот край по пути.

Предотвращение загрязнения подшипников

Если у вас есть приложение, которое работает в «более грязных» средах, вот несколько рекомендаций по предотвращению загрязнения:

  1. Приобретите подшипники с уплотнениями или защитными шайбами ​​
  2. Добавьте бесконтактное лабиринтное уплотнение к конструкции вашего приложения. Лабиринтные уплотнения добавляются перед подшипником для защиты его от всех видов грязи, мусора и загрязнений.
  3. Если доступен чистый сжатый воздух, создайте давление в отсеке подшипника, чтобы вытолкнуть любые загрязнения, которые могли попасть внутрь дорожек качения.

5. Подшипники с перегрузкой

Подшипники с перегрузкой возникают, когда давление между шариками и дорожкой качения подшипника становится слишком высоким, что приводит к пластической деформации. Обычно это вызвано чрезмерными нагрузками на подшипники.

Если это происходит с вашим устройством, вот как определить источник чрезмерной нагрузки:

  • Слишком большая осевая нагрузка приводит к равномерной деформации внутренней и внешней дорожек качения подшипника.
  • В системах с вращающимся валом и слишком большой радиальной нагрузкой внутренняя дорожка качения будет иметь равномерную деформацию.
    • Это от вала, вращающегося через точку защемления подшипника, при этом внешняя дорожка качения остается неподвижной.
    • Вы должны определить «зону нагрузки» на внешнем кольце, где деформация наиболее заметна, непосредственно в месте защемления.

Как подшипники перегружаются

Наиболее распространенной причиной перегрузки подшипников являются чрезмерные нагрузки, как мы упоминали выше, но есть и другие менее распространенные источники перегрузки, такие как:

  • Неправильная установка подшипника, вызывающая чрезмерную нагрузку
  • Центробежные силы от тел качения (при вращении на очень высоких скоростях)
  • Дисбаланс валов
    • Дисбаланс валов имеют характеристики, сходные с радиальной нагрузкой, но перевернутые. Внутреннее кольцо будет иметь зону действия нагрузки, поскольку радиальная нагрузка постоянна по отношению к внутреннему кольцу. Внешнее кольцо будет иметь равномерное повреждение, так как вокруг него вращается радиальная нагрузка.

Перегрузка может иметь те же симптомы, что и загрязнение. Обе проблемы создают кратеры на поверхности дорожки качения, которые вызывают чрезмерную вибрацию и/или нагрев.

Как исправить перегруженные подшипники

Если вы считаете, что возникла проблема с перегрузкой подшипника, вот несколько полезных советов по устранению проблемы, в зависимости от ее причины:

  • Если перегрузка вызвана чрезмерной осевой или радиальной нагрузкой: добавьте подшипники или измените размер подшипника, чтобы уменьшить давление на каждый отдельный подшипник.
  • Отрегулируйте угол контакта на радиально-упорном подшипнике, чтобы оптимизировать его для определенного типа нагрузки.
  • Если перегрузка возникает из-за высоких скоростей вращения, переключитесь на керамические шарики, так как они имеют меньший вес шарика. Также приобретите подшипник с шариками меньшего размера, например радиально-упорные шарикоподшипники серии KH. Эти опции уменьшат центробежные силы на высоких скоростях.

6. Подшипники с недостаточной нагрузкой

Повреждение из-за недостаточной нагрузки возникает, когда между телами качения и дорожками качения оказывается недостаточное усилие. Это может привести к тому, что шарики в подшипнике проскальзывают и скользят по дорожке качения, что приводит к чрезмерному нагреву. Этот тип повреждения чаще встречается в высокоскоростных приложениях.

Если это происходит с вашим устройством, вот как это определить:

  • Проверьте шарики в подшипнике, если вы видите несколько отчетливых окружных линий (также называемых «кольцами Сатурна»), возможно, у вас возникла проблема с недогруженные подшипники.

Защитите подшипники от повреждений из-за недостаточной нагрузки, правильно нагрузив подшипники. Предварительная нагрузка на подшипник означает приложение осевой силы (независимо от прилагаемой силы) к дорожке качения для предотвращения проскальзывания. Это можно сделать, среди прочего, используя смещения подшипников или волновые пружины.

7. Повреждение сепаратора подшипника

Повреждение сепаратора подшипника обычно является результатом чего-то другого в приложении.

Например, недостаточная нагрузка и быстрое ускорение могут привести к ударам тел качения о стенки карманов сепаратора. Если проблема заключается в недогрузке, увеличение предварительного натяга может помочь ограничить величину относительного перемещения тела качения в кармане сепаратора. Для быстрого ускорения можно использовать более прочный материал сепаратора, такой как латунь или бронза.

Для некоторых сепараторов, например с фенольным материалом, высокие температуры могут привести к высыханию и ломкости сепараторов. Сила от шара (или другого элемента качения) может затем ударить по сепаратору и привести к его повреждению и даже выходу из строя.

Повреждение клетки также может быть вызвано любой из вышеперечисленных проблем, которые мы уже рассмотрели, таких как загрязнение и чрезмерная нагрузка. Эти проблемы могут привести к тому, что мячи будут подпрыгивать в кармане клетки, что приведет к катастрофическим повреждениям клетки. Таким образом, поиск и анализ источника повреждения клетки является необходимым первым шагом к предотвращению дальнейшего повреждения клетки.

8. Повреждение подшипника из-за микроистирания

Микроистирание возникает в результате трения двух материалов друг о друга.

Микроизнос подшипника может выглядеть как небольшие пятна ржавчины на поверхности, но является результатом окисления коричневого цвета, образующегося в результате трения, возникающего при трении. Это происходит в подшипниках, когда посадка между наружным кольцом и корпусом или внутренним кольцом и валом слишком велика.

Исправьте микроизнос подшипника, уменьшив посадку с проскальзыванием или перейдя к запрессовке между двумя сопрягаемыми компонентами. Также можно использовать осевое зажимное усилие, чтобы кольцо подшипника не проскальзывало.

В завершение

Проблемы с подшипниками и отказы случаются чаще, чем можно было бы ожидать. Надеемся, что эти 8 распространенных проблем с подшипниками и их решения помогут предотвратить отказ подшипника в вашем приложении.

Если вы хотите, чтобы инженер помог вам диагностировать неисправность подшипника, свяжитесь с нами. Наши инженеры могут либо помочь, либо выполнить анализ отказов подшипников для вашего применения.

12 причин выхода из строя подшипников

Вещи ломаются. Что бы вы ни делали, всегда есть вероятность того, что продукт выйдет из строя. То же самое относится и к подшипникам, но это не означает, что вы не можете предотвратить многие проблемы, которые приводят к дорогостоящим простоям.

Эта статья представляет собой руководство по основным факторам, которые могут привести к выходу подшипника из строя, а также о том, как предотвратить возникновение проблем. Узнав больше об этих потенциальных проблемах и зная, как их предотвратить, вы сможете максимально продлить срок службы своих подшипников и сделать свое приложение намного сильнее.

1. Неисправность смазки

Согласно недавнему исследованию, до 80 процентов отказов подшипников вызваны неправильной смазкой. Это включает в себя недостаточное смазывание, использование неподходящих смазочных материалов или чрезмерные температуры, ухудшающие качество смазочного материала.

Что искать

Обратите внимание на изменение цвета тел качения (например, синего или коричневого) и дорожек качения, а также на перегрев или чрезмерный износ подшипника.

Как это исправить

Используйте соответствующий тип и правильное количество смазки, избегайте потери смазки и соблюдайте соответствующие интервалы повторного смазывания.

2. Загрязнение

Загрязнение происходит из-за попадания посторонних веществ в смазку подшипников или чистящие растворы. К ним относятся грязь, абразивный песок, пыль, стальная стружка с загрязненных рабочих зон и грязные руки или инструменты.

Что искать

Следите за вмятинами на телах качения и дорожках качения, которые вызывают вибрацию.

Как это исправить

Отфильтруйте смазку и очистите рабочие зоны, инструменты, приспособления и руки, чтобы снизить риск загрязнения.

3. Неправильный монтаж

В большинстве случаев подшипники должны монтироваться с запрессовкой на вращающемся кольце.

Что искать

Ряд условий может вызвать вмятины, износ, растрескивание колец, высокие рабочие температуры, преждевременную усталость и преждевременный выход подшипников из строя. К ним относятся посадка подшипников на валы путем приложения давления или ударов по внешнему кольцу, установка подшипников в корпус путем надавливания на внутреннее кольцо, свободная посадка на вал, свободная посадка на корпус, слишком тугая посадка, некруглые корпуса и плохая отделка. на посадочном месте подшипника.

Как это исправить

Следуйте надлежащим инструкциям по установке и проведите обучение, чтобы все сотрудники понимали разницу между правильно и неправильно установленным креплением.

4. Несоосность

Погнутые валы, выступающие заплечики валов, несоответствующие квадратным прокладкам, несоосные зажимные гайки и неправильная установка из-за неплотной посадки могут привести к перекосу, что может привести к перегреву и выходу из строя сепаратора.

Что искать

Следует отметить путь износа, который не параллелен краям дорожек качения невращающегося кольца.

Как это предотвратить

Осмотрите валы и корпуса на наличие биения заплечиков и посадочных мест подшипников и используйте прецизионные контргайки.

5. Ложный Бринеллинг

Быстрое движение шариков в дорожке качения во время простоя оборудования изнашивает смазку. Кроме того, отсутствие вращения в подшипнике не позволяет свежей смазке вернуться на место. Оба эти условия приводят к ложному бринеллированию.

Что искать

Вы можете увидеть линейные следы износа в осевом направлении на шаге тел качения или отсутствие выступающих кромок в отличие от следов неправильного монтажа.

Как это исправить

Устраните или поглотите внешнюю вибрацию, которая может привести к движению шаров. Также обязательно используйте смазочные материалы, содержащие противоизносные присадки.

6. Коррозия

Влага, кислота, низкокачественная или разложившаяся смазка, плохая упаковка и конденсат из-за чрезмерных перепадов температуры могут вызвать коррозию, вызывающую абразивное воздействие на обработанные поверхности шариковых и роликовых подшипников.

Что искать

Ищите красные и коричневые пятна или отложения на телах качения, дорожках качения или сепараторах, а также повышенную вибрацию с последующим износом, увеличение радиального зазора или потерю предварительного натяга.

Как это исправить

Отводите коррозионно-активные жидкости от поверхностей подшипников. Выбирайте подшипники со встроенным уплотнением и рассмотрите возможность использования внешних уплотнений для особо агрессивных сред. Использование подходящего материала подшипника, такого как нержавеющая сталь, может помочь, если вы не можете избежать коррозионной среды.

7. Электрические повреждения (рифление)

Постоянное прохождение переменного или постоянного тока, даже при слабом токе, может привести к электрическому повреждению.

Что искать

Коричневатые следы могут наблюдаться параллельно оси на большей части дорожки качения или по всей окружности дорожки качения.

Как это исправить

Предотвратите прохождение электрического тока через подшипник путем заземления или использования изолированных подшипников.

8. Усталость (выкрашивание)

Выкрашивание часто является результатом перегрузки, чрезмерного предварительного натяга, плотной посадки внутреннего кольца и использования подшипника сверх расчетного срока службы.

Что искать

На усталость может указывать разрушение рабочих поверхностей и последующее удаление мелких дискретных частиц материала с внутреннего кольца, наружного кольца или тел качения. Выкрашивание прогрессирует и будет распространяться при продолжении эксплуатации. Он всегда сопровождается заметным увеличением вибрации и шума.

Как это исправить

Замените подшипник и/или рассмотрите возможность модификации конструкции, в которой используется подшипник с увеличенным расчетным ресурсом усталости, внутренними зазорами и рекомендациями по правильному валу и корпусу.

9. Перегрев

Перегрев, как правило, является результатом чрезмерно высоких рабочих температур и неправильной смазки. Высокие температуры могут привести к вытеканию смазки (удалению масла), что снижает эффективность смазки. В условиях повышенных температур окисление может привести к потере смазочных масел из смазки, в результате чего останется сухое мыло с коркой, которое может заклинить подшипник. Более высокие температуры также снижают твердость металла, вызывая преждевременный выход из строя.

Что искать

Обратите внимание на изменение цвета колец, тел качения и сепараторов. В крайних случаях компоненты подшипника деформируются. Более высокие температуры также могут ухудшить или разрушить смазку.

Как это исправить

Контроль температуры или перегрузки, адекватные тепловые пути и дополнительное охлаждение являются одними из лучших вариантов для уменьшения перегрева.

10. Чрезмерные нагрузки

Слишком большая нагрузка на подшипник является еще одной распространенной причиной отказа.

Что искать

Вы можете увидеть вздымающиеся пути износа тел качения, следы перегрева и обширные зоны усталости.

Как это исправить

Уменьшите нагрузку или рассмотрите возможность изменения конструкции с использованием подшипника большей грузоподъемности.

11. Неправильное хранение и обращение

Неправильное хранение подвергает подшипники воздействию влаги и пыли. Хранение подшипников при чрезмерно высоких температурах также может сократить срок годности смазки, поэтому всегда уточняйте у производителя смазки условия хранения. Обращение с подшипниками путем преждевременного вскрытия коробок и разрыва оберток может привести к попаданию грязи и подвергать подшипники воздействию коррозионно-активных элементов.

Что искать

Следите за влажностью и температурой, которые могут вызвать ржавчину и/или открытые подшипники в месте хранения.

Как это исправить

Храните подшипники в сухом месте при комнатной температуре. Всегда накрывайте подшипники, чтобы они оставались чистыми во время хранения, и доставляйте их на место установки перед распаковкой.

12. Подходит

Плотная посадка может быть вызвана чрезмерной нагрузкой тела качения, когда посадки с натягом превышают радиальный зазор при рабочих температурах. Микродвижения между установленными деталями, где посадки слишком свободны по отношению к действующим силам, могут привести к неплотной посадке.

Что искать

Для обеспечения плотной посадки ищите следы интенсивного износа тела качения в нижней части дорожки качения, перегрев или осевую трещину внутреннего кольца. При неплотной посадке обратите внимание на любое истирание (образование мелких металлических частиц), которое оставляет характерный коричневый цвет.