NSK轴承维修保养.docx
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NSK轴承维修保养.docx
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NSK轴承维修保养
1.使用注意事项
滚动轴承是精密部件,使用应十分谨慎。
即使高质量的轴承,如果使用不当,也不会得到预期的效果。
轴承的使用注意事项如下。
1.保持轴承及其周围环境的清洁
即使是肉眼看不到的微小灰尘,也会给轴承带来不良影响。
所以,要保持周围清洁,使灰尘不会侵入轴承。
2.小心谨慎地使用。
在使用中给轴承强烈冲击,会产生伤痕或压痕,诱发事故。
严重时,会引起裂缝、断裂,必须加以注意。
3.使用轴承专用工具。
必须使用专用工具,不可随意替代。
4.避免轴承生锈。
操作轴承时,手汗会造成生锈。
要注意用干净的手操作,尽量带手套,留意腐蚀性气体。
2.安装
轴承的安装是否正确,直接影响轴承使用时的精度、寿命和性能。
因此,设计及装配部门对于轴承的安装要充分研究,按照作业标准进行。
作业标准项目通常如下:
1.清洗轴承及相关零部件
2.检查相关零部件的尺寸及精度
3.安装
4.轴承安装后进行检查
5.填充润滑剂
希望在安装时,再打开轴承包装。
一般脂润滑时,不清洗轴承,直接填充润滑脂。
油润滑时,一般也不必清洗,但是,仪器用或高速用轴承等,要用洁净的油清洗,除去涂在轴承上的防锈剂。
除去了防锈剂的轴承,易生锈,所以不能随意放置。
再者,已封入润滑脂的轴承,不清洗直接使用。
轴承的安装办法,因轴承结构、配合、条件而异,由于一般多为轴旋转,所以内圈需要过盈配合。
圆柱孔轴承,多用压力机压入,或热装方法。
锥孔的场合,直接固定在锥形轴上,或用紧定套安装。
安装到轴承座时,多采用间隙配合,外圈有过盈量时,通常用压力机压入,或使用冷却后安装的冷缩方法。
用干冰作冷却剂,冷缩安装的场合,空气中的水分会凝结在轴承的表面。
所以需要采取防锈措施。
圆柱孔轴承的安装
用压力机压入的方法
小型轴承广泛采用压力机压入的方法。
如图1所示,将垫块顶住内圈,用压力机缓缓地压至内圈端面紧贴轴肩。
将外圈顶住垫块安装内圈,会造成滚道上的压痕或压伤,所以绝对禁止。
再者,操作时,应事先在配合面上涂油。
万不得已用榔头敲打安装的场合,要在内圈上垫上垫块作业。
这种做法屡屡造成轴承损伤,所以,只限于过盈量小的情况,不能用于过盈量大或中、大型轴承。
非分离型轴承如深沟球轴承,内、外圈都需要过盈安装的场合,如图2所示,用螺杆或油压,使用垫块将内、外圈同时压入。
调心球轴承外圈易倾斜,即使不是过盈配合,也最好垫上垫块安装。
分离型轴承如圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承,可以将内、外圈分别安装到轴和轴承座上。
将分别安装好的内圈和外圈结合时,关键的稳稳地合拢,防止二者中心偏离,勉强压入会造成滚到面擦伤。
热装的方法
大型轴承,压入时需要很大的力,所以很难作业。
因此,广泛采用热装法:
在油中加热轴承,使之膨胀,然后装到轴上。
使用这种方法,安装时不会出现受力不当的情况,可缩短作业时间。
轴承的加热温度,以轴承尺寸、所需的过盈量,参考图3决定。
热装作业有关注意事项,如下。
(a)轴承加热不可超过120゚C。
(b)为使轴承不接触油槽底部,应将轴承放在金属网架上,或吊起。
(c)为了防止操作中,因内圈温度下降而难于安装,加热轴承时应比所需温度高出20°C—30°C。
(d)安装后,轴承冷却,宽度方向也会收缩,所以要用轴螺母或其它合适的方法,将其锁紧,以防内圈与轴承挡肩之间产生间隙。
NSK感应加热装置
除用油热装外,利用电磁感应原理的NSK感应加热装置也被广泛使用。
NSK感应加热装置,内装励磁线圈,通电后由于电磁感应作用,电流传到加热体(轴承),由轴承自身的阻抗产生热量。
因此可以在短时间内,不用火、油均匀加热。
轴承的热装作业效率高,清洁、装、拆较频繁的场合,如轧辊轴承、铁道车辆轴箱用圆柱滚子轴承,可使用NSK的专用感应加热装置进行内圈的安装、拆卸。
圆锥孔轴承的安装
锥孔轴承直接将内圈固定于锥形轴或者用紧定套、拆卸套安装到圆柱轴上(如图4、图5)。
大型调心滚子轴承多用油压安装,图6是使用液压螺母压入紧定套安装的例子。
图7是在紧定套上设置油孔,一边将高压油送入配合面,一边用螺栓压入紧定套安装的方法。
调心轴承的压入量参考表1。
查看径向游隙的减少量,进行安装。
使用塞尺测量游隙,如图8所示,同时测量两列的游隙,要基本相等的数值。
随着轴承的尺寸增大,安装到轴上时,由于自重外圈发生椭圆变形,如果在变形轴承最下部测量游隙,测得的数字会大于实际游隙,用这个错误的径向游隙,按表1的大致标准安装,会造成过盈量过大,或实际的安装游隙过小。
因此要如图9所示,以水平方向的横向两处游隙a、b和最下部游隙c的总和的一半作为游隙。
调心球轴承用紧定套安装到轴上时,要确保外圈能够灵活调心,安装后的游隙不能过小。
∙
∙
∙
∙
表1锥孔调心滚子轴承的安装
单位:
mm
轴承公称内径
d
径向游隙的减少量
轴向压入量
最小安装游隙
锥度1:
12
锥度1:
30
超过
到
最小
最大
最小
最大
最小
最大
CN游隙
C3游隙
30
40
0.025
0.03
0.4
0.45
-
-
0.01
0.025
40
50
0.03
0.035
0.45
0.55
-
-
0.015
0.03
50
65
0.03
0.035
0.45
0.55
-
-
0.025
0.035
65
80
0.04
0.045
0.6
0.7
-
-
0.03
0.04
80
100
0.045
0.055
0.7
0.85
1.75
2.15
0.035
0.05
100
120
0.05
0.06
0.75
0.9
1.9
2.25
0.045
0.065
120
140
0.06
0.07
0.9
1.1
2.25
2.75
0.055
0.08
140
160
0.065
0.08
1
1.3
2.5
3.25
0.06
0.1
160
180
0.07
0.09
1.1
1.4
2.75
3.5
0.07
0.11
180
200
0.08
0.1
1.3
1.6
3.25
4
0.07
0.11
200
225
0.09
0.11
1.4
1.7
3.5
4.25
0.08
0.13
225
250
0.1
0.12
1.6
1.9
4
4.75
0.09
0.14
250
280
0.11
0.14
1.7
2.2
4.25
5.5
0.1
0.15
280
315
0.12
0.15
1.9
2.4
4.75
6
0.11
0.16
315
355
0.14
0.17
2.2
2.7
5.5
6.75
0.12
0.18
355
400
0.15
0.19
2.4
3
6
7.5
0.13
0.2
400
450
0.17
0.21
2.7
3.3
6.75
8.25
0.14
0.22
450
500
0.19
0.24
3
3.7
7.5
9.25
0.16
0.24
500
560
0.21
0.27
3.4
4.3
8.5
11
0.17
0.27
560
630
0.23
0.3
3.7
4.8
9.25
12
0.2
0.31
630
710
0.26
0.33
4.2
5.3
10.5
13
0.22
0.33
710
800
0.28
0.37
4.5
5.9
11.5
15
0.24
0.39
800
900
0.31
0.41
5
6.6
12.5
16.5
0.28
0.43
900
1000
0.34
0.46
5.5
7.4
14
18.5
0.31
0.47
1000
1120
0.37
0.5
5.9
8
15
20
0.36
0.53
备注:
上表的径向(内部)游隙减少量是普通游隙轴承的数值。
轴承游隙为C3时,径向游隙减少量,以最大值为准。
3.运转检查
轴承安装结束后,为了检查安装是否正确,要进行运转检查。
小型机械可以用手旋转,以确认是否旋转顺畅。
检查项目有因异物、伤痕、压痕而造成的运转不畅,因安装不良,安装座加工不良而产生的力矩不稳定,由于游隙过小、安装误差、密封摩擦而引起的力矩过大等等。
如无异常则可以开始动力运转。
大型机械不能手动旋转,所以空载启动后立即切断动力,机械空转,检查有无振动、噪音、旋转部件是否有接触等等,确认无异常后,进入动力运转。
动力运转,从空载低速开始,缓缓的提高至所定条件的额定运转。
试运转中检查事项为,是否有异常音响、轴承温度的变化、润滑剂的泄漏或变色等等。
如果发现异常,应立即中止运转,检查机械,必要时要拆下轴承检查。
轴承温度,一般可根据轴承座的外部温度推测。
但利用油孔直接测量轴承外圈的温度更加准确。
轴承温度,从运转开始逐渐升高,通常1~2小时后温度稳定。
如果轴承安装不良,温度会急剧上升,出现异常高温。
其原因诸如润滑剂过多、轴承游隙过小、安装不良、密封装置摩擦过大等。
高速旋转的场合,轴承结构、润滑方式的选择错误等也是其原因。
轴承的转动音用听诊器等检查,有较强的金属噪声、异音、不规则音等说明异常。
其原因有润滑不良、轴或轴承座精度不良、轴承损伤、异物侵入等。
针对上述异常现象的原因及对策,请参照表2。
表2轴承的异常运转状态及其原因、对策
运转状态
推测的原因
对策
噪声
金属噪音
(1)
异常载荷
修正配合及轴承游隙,调整预紧,修正轴承座挡肩位置等
安装不良
轴、轴承座的加工精度,改善安装方法,提高安装精度
润滑剂不足、牌号不合适
补充润滑剂,选择合适的润滑剂
旋转件间相互接触
修改迷宫密封等的接触部分
规则音
由于异物滚动面上产生压痕、
锈蚀或伤痕
更换轴承,清洗相关零件,改善密封装置使用清洁的润滑剂
布氏压痕
更换轴承,使用正确的安装方法
滚到面的疲劳剥落
更换轴承
不规则音
游隙过大
修正配合轴承游隙,调整预紧量
异物侵入
更换轴承,清洗相关零件,改善密封装置,使用清洁润滑剂
球伤、剥落
更换轴承
异常温升
润滑剂过多
适量减少润滑剂,选择较硬的润滑脂
润滑剂不足、牌号不合适
补充润滑剂,选择合适的润滑剂
异常载荷
修正配合及轴承的游隙,调整预紧,调整轴承座的挡肩位置等
安装不良
改善轴、轴承座外壳的加工精度,改善安装方法,提高安装精度
配合面的蠕变
密封装置摩擦过大
更换轴承,修正配合,修改轴与轴承座,改善密封结构
振动大(轴的摇摆)
布氏压痕
更换轴承,使用正确的安装方法
剥落
更换轴承
安装不良
修正轴、轴承座挡肩垂直度、隔圈端面的垂直度
异物侵入
更换轴承,清洗各零件,改善密封装置等
润滑剂严重泄漏,变色
润滑剂过多,异物侵入
磨屑侵入等
润滑剂要适量,考虑重新选择润滑剂或更换轴承,清洗轴承座
注
(1):
中大型圆柱滚子轴承球轴承,脂润滑时,特别是冬天、低温等环境条件下,会有碾轧音的问题。
一般,即使发生碾轧音,轴承的温度也不会上升,不影响疲劳寿命,润滑脂寿命,可以正常使用。
担心碾轧音发生时,请与NSK联系。
4.拆卸
在定期检修、更换时需要拆卸轴承。
拆卸后,如要继续使用或还需检查进行调查时,拆卸要和安装一样谨慎。
注意不损伤轴承及零件,特别是拆卸过盈配合轴承,操作难度大,所以在设计阶段要事先考虑到便于拆卸。
根据需要设计制作拆卸工具也十分重要。
拆卸时,根据图纸研究拆卸方法、顺序、调查轴承的配合条件,以便拆卸作业顺利进行。
外圈的拆卸
拆卸过盈配合的外圈,如图10所示。
事先在轴承座的圆周上设置几处螺纹孔,用于安装、拆卸用螺栓。
通过均匀地拧紧螺栓来拆卸轴承。
这些螺纹孔平常盖上盲塞。
圆锥滚子轴承等分离型轴承,如图11,在轴承座挡肩上设置几处切口,使用垫块,用压力机拆卸,或轻轻敲打拆卸。
∙
圆柱孔轴承的拆卸
用压力机拆卸内圈最简单。
此时,要注意让内圈承受其拉力。
(图12)
∙
∙
∙
再者,也常常使用如图13、图14所示的拉拔器,无论哪种工具,其拉爪都必须牢牢地卡在内圈端面上。
为此,需要考虑轴肩尺寸,或在轴肩处加工沟槽,以便使用拉拔器(图14)
大型轴承的内圈拆卸采用液压法。
通过设在轴上的油孔,将高压油通入配合面,便于拉拔。
宽度大的轴承,可同时使用拉拔器进行拆卸作业。
NU型、NJ型圆柱滚子轴承的内圈拆卸可以利用感应加热法。
这种方法是在短时间内加热局部,使内圈膨胀后拉拔的。
(图15)需要批量安装这类轴承内圈时,也使用感应加热法。
圆锥孔轴承的拆卸
拆卸较小型的带紧定套轴承,如图18所示,用紧固于轴上的挡块支撑内圈,将螺母拧松后,垫上垫块,然后用榔头敲打衬套拆卸。
图16是拉拔退卸套筒的作业。
使用锁紧螺母进行拆卸。
作业困难的情况下,如图17所示,在螺母圆周上设置多个螺栓孔,依靠拧入螺栓来拉拔衬套。
大型轴承,利用液压拆卸更加容易,如图19。
在锥孔轴上的油孔中加压送油,使内圈膨胀,拆卸轴承。
操作中防止轴承突然脱落,也可使用液压螺母拆卸衬套。
图20是利用液压螺母拆卸衬套的方法。
∙
∙
∙
∙
∙
∙
5.轴承的检修
轴承的清洗
检修拆卸下的轴承时,首先记录轴承外观,确认润滑剂的残存量,取样后,清洗轴承。
清洗剂普遍使用汽油、煤油。
拆下来的轴承的清洗,分粗洗和精洗,在容器内先放上金属网,使轴承不直接接触容器内的脏物。
粗洗时,如果轴承带着脏物旋转,会损伤轴承滚动面,应该加以注意。
在粗洗油中,使用刷子出去润滑脂、粘着物,基本干净后,转入精洗。
精洗,是将轴承在清洗油中一边旋转,一边仔细地清洗。
另外,清洗油也要经常更换保持清洁。
轴承的检修和判断
判断拆卸下的轴承可否再使用时,要在轴承清洗后检查,仔细检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙是否增加及有无影响尺寸精度下降的损伤、异常。
非分离型小型球轴承等,则用单手平端内圈,旋转外圈确认是否顺畅。
圆锥滚子轴承等分离型轴承,可以对滚动体、外圈的滚道面分别检查。
大型轴承因不能用手旋转,注意检查滚动体、滚道面、保持架、挡边面等的外观,轴承的重要性越高越需谨慎检查。
判断轴承可否再次使用时,要根据轴承的损伤程度、机械性能、重要性、运转条件、检查周期等相关因素来决定。
但是检查时若发现有下列缺陷,则轴承不能继续使用,需要更换新轴承。
(a)内圈、外圈、滚动体、保持架中任意一件有裂纹或缺口。
(b)套圈、滚动体中任意一件有断裂。
(c)滚动面、挡边、滚动体上有明显擦伤。
(d)保持架磨损明显,或铆钉明显松动。
(e)滚道面、滚动体上有锈蚀或伤痕。
(f)滚道面、滚动体上有严重的压痕或碰伤。
(g)内圈内径面或外圈外径面上有明显的蠕变。
(h)因过热而明显变色。
(i)封入润滑脂的轴承,密封圈或防尘盖破损严重。
∙6.保养检修
保养、检修与故障处理
为保持滚动轴承的原有性能,尽可能在良好状态下长期使用,必须定期对轴承进行检查和维护,以预防故障,确保运转可靠,提高效率和效益。
应按该机械运转条件和作业标准,定期进行保养。
内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸检查。
运转中的检修事项包括轴承的转动音、振动、温度、润滑剂的状态等等。
运转中发现异常状态,以表2为参考,查找原因,并采取相应对策。
根据需要对拆卸下的轴承仔细检查。
有关拆卸后的事项,请参见前项5轴承的检修。
∙NSK轴承异常探知器
∙预测运转中轴承的异常状况,在生产中极为重要。
NSK轴承异常探测器,能监视运转中轴承的状况,一旦出现异常状况,马上报警或自动停机。
既能预防故障,又能实现科学维护。
∙轴承的损伤与对策
∙一般来说,正确使用轴承,可以达到疲劳寿命。
但如果发生意外的早期损伤,则无法再使用。
与疲劳寿命不同,这种早期损伤,被称作故障或事故。
多起因于安装、使用、润滑上的考虑不周,从外部侵入的异物或对于轴、轴承座的研究不足等。
轴承的损伤状态如滚子轴承的套圈挡边的擦伤,其原因可能是润滑剂不足、牌号不合适、供排油结构有缺陷、异物侵入、轴承安装误差或轴的挠曲过大,也有可能是以上各种原因综合引起的。
∙因此,仅调查轴承损伤,很难得知损伤的真正原因。
可是,如果在充分了解使用轴承的机器、工况及其外围结构的基础上,弄清故障发生的前后状况,再结合轴承的损伤情况及多种相关原因进行分析,就可以防止同类故障再次。
表3给出了具有代表性的轴承损伤原因和对策。
∙表3轴承的损伤和其原因及对策
损伤状态
原因
对策
剥落
向心轴承的滚道单侧发生剥落
异常轴向载荷
将自由端轴承的外圈配合改为间隙配合
滚道圆周方向对称位置上发生剥落
轴承座孔圆度不好
剖分型轴承座要特别注意,
修改轴承座内径面的精度
向心球轴承
滚道面上的剥落成倾斜状态
滚子轴承
滚道面,滚动面的端部附近剥落
安装不良,轴挠曲、对中误差、轴、
轴承座精度不好
注意安装,对中误差
选择游隙大的轴承
修正轴、轴承座挡肩的垂直度
滚道面产生呈滚动体间距分布的剥落
安装时大的冲击载荷
停机生锈
圆柱滚子轴承的装配伤
注意安装
长期停机时防锈
滚道面,滚动面早期剥落
游隙过小载荷过大润滑不良生锈等
选择正确的配合、轴承游隙
及润滑剂
成对双联轴承的早期剥落
预紧过大
调整预紧
擦伤
滚道面,滚动面上的擦伤
初期润滑不良,润滑脂过硬,启动时加速度大
改用软的润滑脂、避免急加速
推力球轴承滚道面上螺旋线状的擦伤
套圈倾斜、转速过快
改善安装调整预紧、选择正确的轴承结构
滚子端面和挡边引导面的擦伤
润滑不良、安装不良。
轴向载荷过大
选择合适的润滑剂改善安装
破损
外圈或内圈的裂纹
过大的冲击载荷、过盈量过大、轴的圆柱度不良、紧定套锥度不良。
轴肩的圆角半径大、热裂纹的进一步发展、剥落的进一步发展
重新研究载荷条件,将配合正确化,修改轴、套筒的加工精度,修改圆角的半径(比轴承的倒角尺寸小)
滚动体的破裂
挡边缺损
剥落的进一步发展
安装时敲击了挡边
搬运时,不慎掉落
注意安装使用
保持架破损
安装不良造成的保持架异常载荷、
润滑不良
改善安装
选择合适的润滑方法及润滑剂
压痕
滚道面上的呈滚动体间距分布的压痕(布氏压痕)
安装时的冲击载荷
停机时的过大载荷
注意使用
滚道面、滚动面的压痕
金属粉末、砂等异物侵入
清洗轴承座、改善密封装置,使用清洁的润滑油
异常磨损
类似(钢渗碳后的)布氏压痕的损伤
运输途中,轴承静止状态下的振动
微幅的摆动
将轴和轴承座固定
采用油润滑
适当预紧以减轻振动
微动磨损
在配合面上伴随有红褐色磨损粉末的局部磨损。
配合面微小游隙导致的滑动磨损
采用大的过盈量。
涂油。
滚道面,滚动面,挡边面,保持架等的磨损。
异物侵入,润滑不良,锈蚀
改善密封装置,清洗轴承座,使用清洁的润滑剂。
蠕变
配合面上的擦伤磨损
过盈量不足
紧定套锁紧不足
修改过盈量,修正紧定套的锁紧量
咬粘
滚道面,滚动体,档边面变色,软化熔敷
游隙过小,润滑不良,安装不良
重新检查配合及轴承(内部)游隙
适量供给合适的润滑剂
改进安装方法及与安装相关的零件
电蚀
滚道面上搓衣板状的凹凸
因通电造成的电火花引起的熔融
采用地线,避免电流通过轴承,将轴承绝缘
锈蚀
腐蚀
轴承内部,配合面等的锈蚀及腐蚀
空气中的水分凝结
微动磨损
腐蚀性物质的侵入
高温、多湿地方要注意保管
长期停机时、注意防锈
∙
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