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延長滾動軸承壽命
2012-01-19
作者：(美)David Boyer
除非采用正確的使用、保管、安裝的方法以及隨后的維護方法，否則軸承不能長期工作。這些因素都能縮短——有時是急劇地——預期的軸承使用壽命。軸承故障通常與潤滑或裝配不當及誘發因素有關。大多數主要軸承廠提供檢查鑒定的技術幫助和有關軸承使用時損壞情況的報告。
各種故障類型的百分率依起因而不同，但一般是70%由于潤滑與裝配，20%由于誘發因素，10%由于軸承已達到疲勞極限或設計壽命。
與潤滑有關的軸承故障通常認為是由以下一種或幾種原因引起的：
(1)長時間運行而沒有適當的潤滑周期，造成性能下降。
(2)潤滑劑用量不足。
(3)落入異物使潤滑劑污染。
(4)所使用的潤滑劑種類不符合要求。
(5)超過潤滑劑正常的工作溫度范圍。
(6)潤滑方式不正確——油脂潤滑、靜態潤滑(如油繩潤滑等——譯者注)、循環供油或油霧潤滑。
由裝配引起的軸承故障通常有以下一種或幾種情況：
(1)傳動軸軸承位直徑或軸承座孔徑尺寸不恰當。
(2)傳動軸彎曲或扭曲。
(3)帶輪/聯軸器不對中。
(4)軸承與軸的緊度不當。
(5)軸承安裝誤差超出容許值。
(6)支承結構不穩定。
(7)裝配方法不當——亂敲亂打、工作馬虎大意，等等。
軸承故障有20%是由系統或外部因素引起的，其原因包括：
(1)外部施加的熱量超過軸承溫度極限值。
(2)焊接時接地不當，使電流通過軸承。
(3)其它機器零部件的故障引起軸承的故障。
(4)負載/速度狀況的改變超出軸承的承受能力。
(5)過大的振動。
(6)暴露在腐蝕性環境或污染環境中。
(7)保管不當。
(8)設備運輸過程中受損。
(9)軸承選擇不符合使用條件。
(10)軸承本身有缺陷。
為了使軸承達到設計壽命，必須進行正確的裝配，適當的日常維護，以及避免任何外部的有害因素影響。當出現這種情況時，軸承因“自然”因素而損壞，通常是軸承套圈滾道的交變應力引起材料疲勞。10%的軸承疲勞損壞率是正常的和可預料的。
使所有軸承都達到甚至超出其預期設計壽命，這是任何維修部門的Z大目標。可惜現在工業界實際上還達不到這個水平。任何維修工作的實際目標應該是通過正確的維護方法以減少90%故障率。
許多軸承早在投入使用之前就已損壞，使用錯誤、運輸方法不正確、保管不妥和裝配不當都是軸承和設備過早損壞的原因。
1.運輸
運輸不當是個普遍存在的問題，軸承摔在地上造成壓坑，積聚污染物，或裝配過程中受到沖擊負載。所有這些情況都會引起軸承過早損壞。設備在裝運或裝配過程中會掉在地上，運輸過程中沒有適當固定或暴露于風雨環境中，會導致軸承損壞。必須記住軸承是精密元件，運輸時需要特別小心。
2.保管
延長軸承使用壽命應該從保管時采用正確的措施開始。全部軸承或帶有軸承的設備在使用前并非都是貯存在干凈、干燥環境的室內，保管可能是一個關鍵因素，特別對于超期未投入使用的軸承或設備更是如此。
閑置的軸承可能會因暴露在惡劣天氣或高濕度的環境中而損壞，由于水的直接進入或霧化，使軸承里面會聚積濕氣。長期的聚積濕氣能造成滾動體與套圈滾道接觸處的表面腐蝕或集中腐蝕。
在套圈滾道上，聚積在滾動體周圍的濕氣使滾動體形成了許多腐蝕“小坑”。結果是，一旦設備投入使用時，腐蝕“小坑”會引起噪聲和過早損壞。
大多數軸承和設備制造廠家都有防止軸承腐蝕損壞的短期和長期的保管建議。這些措施包括經常上油、隔一段時間添加新潤滑油并排出雜質，同時轉動傳動軸使其獲得新的潤滑油并改變滾動體的位置。
軸承元件在延長閑置期間應保持充分潤滑。如果軸承元件保持充分潤滑，在使用前必須清除多余的潤滑油。這種做法特別適用于高速場合的軸承。
在在用設備附近存放閑置設備，會因振動引起軸承損壞。超過一定期限，周圍機器的振動會使滾動體在承受套圈滾道的負載處產生壓痕。滾動體/套圈滾道的相對運動使滾道磨出了凹痕。當軸承投入使用時會出現噪聲。
與設備或軸承制造廠家聯系采取正確的保管方法，確保設備或軸承在短期或者長期貯存或閑置后能有良好的性能。
3.裝配
軸承過早損壞的主要原因之一是裝配和安裝不當。這個問題一般發生在把軸承固定到軸上并安裝到設備上的過程中。
要使軸承的裝配和安裝正確，就需閱讀、弄懂和遵守軸承和設備制造廠的使用說明書中列舉的指南。軸承的裝配和安裝由若干基本步驟組成：
(1)在準備安裝前保持軸承的包裝。
(2)提供干凈工作場地。
(3)使用合適的工具。
(4)校核傳動軸的軸承位和軸承座孔直徑尺寸。
(5)根據說明書把軸承安裝到傳動軸的軸承位上。
(6)正確地把軸承/軸組件裝到設備上并定位。
(7)檢查軸承/軸的同軸度情況。
(8)根據說明書把軸承固定在設備上。
(9)檢查旋轉的靈活性。
(10)根據說明書進行潤滑。
(11)如有可能，將機器運轉一段時間，然后停車檢查。
(12)再檢查軸承安裝的緊固度、同軸度和定位情況。
4.維護
良好的軸承運轉性能需要根據所推薦的潤滑計劃表進行潤滑，并采用正確的包括監測的維護措施。大多數主要軸承制造廠家和銷售者都提供正確選擇軸承方法、Z佳密封方案和潤滑方式。Z后，設備制造廠家、安裝者和維護人員都應通過正確的管理和維護，負責保證軸承有良好的運轉性能。
有些正確的維護方法有助于軸承獲得良好的運轉性能和延長使用壽命，而某些方法看起來似乎并不重要和顯而易見，但它們確對軸承的運轉性能起有益作用。
(1)在安裝過程中和安裝后避免軸承誤用。
(2)避免在有熱源、潮濕或污染的惡劣環境中使用。
(3)根據使用說明書裝配軸承。
(4)在機器起動前檢查軸承的緊固度、同軸度、旋轉靈活性和定位情況。
(5)在使用中，定期再檢查軸承的緊固度、同軸度和定位情況。
(6)起動時保證提供合適的潤滑。
(7)按推薦的時間間隔使用適用的油品及合理的用量進行潤滑。
(8)如有可能，監測軸承狀況——溫度和振動水平。
(9)更換損壞的或有問題的軸承以避免發生災難性的故障。
(10)只能用與原來的尺寸、種類和精度相同的新軸承進行替換。
(11)分析更換下來的軸承以確定可能的故障模式。
(12)不要任意變換使用條件(負載、速度、溫度等)而不進行重新測算。
(13)就軸承選擇和故障分析向制造廠商咨詢尋求幫助。
各種故障類型的百分率依起因而不同，但一般是70%由于潤滑與裝配，20%由于誘發因素，10%由于軸承已達到疲勞極限或設計壽命。
與潤滑有關的軸承故障通常認為是由以下一種或幾種原因引起的：
(1)長時間運行而沒有適當的潤滑周期，造成性能下降。
(2)潤滑劑用量不足。
(3)落入異物使潤滑劑污染。
(4)所使用的潤滑劑種類不符合要求。
(5)超過潤滑劑正常的工作溫度范圍。
(6)潤滑方式不正確——油脂潤滑、靜態潤滑(如油繩潤滑等——譯者注)、循環供油或油霧潤滑。
由裝配引起的軸承故障通常有以下一種或幾種情況：
(1)傳動軸軸承位直徑或軸承座孔徑尺寸不恰當。
(2)傳動軸彎曲或扭曲。
(3)帶輪/聯軸器不對中。
(4)軸承與軸的緊度不當。
(5)軸承安裝誤差超出容許值。
(6)支承結構不穩定。
(7)裝配方法不當——亂敲亂打、工作馬虎大意，等等。
軸承故障有20%是由系統或外部因素引起的，其原因包括：
(1)外部施加的熱量超過軸承溫度極限值。
(2)焊接時接地不當，使電流通過軸承。
(3)其它機器零部件的故障引起軸承的故障。
(4)負載/速度狀況的改變超出軸承的承受能力。
(5)過大的振動。
(6)暴露在腐蝕性環境或污染環境中。
(7)保管不當。
(8)設備運輸過程中受損。
(9)軸承選擇不符合使用條件。
(10)軸承本身有缺陷。
為了使軸承達到設計壽命，必須進行正確的裝配，適當的日常維護，以及避免任何外部的有害因素影響。當出現這種情況時，軸承因“自然”因素而損壞，通常是軸承套圈滾道的交變應力引起材料疲勞。10%的軸承疲勞損壞率是正常的和可預料的。
使所有軸承都達到甚至超出其預期設計壽命，這是任何維修部門的Z大目標。可惜現在工業界實際上還達不到這個水平。任何維修工作的實際目標應該是通過正確的維護方法以減少90%故障率。
許多軸承早在投入使用之前就已損壞，使用錯誤、運輸方法不正確、保管不妥和裝配不當都是軸承和設備過早損壞的原因。
1.運輸
運輸不當是個普遍存在的問題，軸承摔在地上造成壓坑，積聚污染物，或裝配過程中受到沖擊負載。所有這些情況都會引起軸承過早損壞。設備在裝運或裝配過程中會掉在地上，運輸過程中沒有適當固定或暴露于風雨環境中，會導致軸承損壞。必須記住軸承是精密元件，運輸時需要特別小心。
2.保管
延長軸承使用壽命應該從保管時采用正確的措施開始。全部軸承或帶有軸承的設備在使用前并非都是貯存在干凈、干燥環境的室內，保管可能是一個關鍵因素，特別對于超期未投入使用的軸承或設備更是如此。
閑置的軸承可能會因暴露在惡劣天氣或高濕度的環境中而損壞，由于水的直接進入或霧化，使軸承里面會聚積濕氣。長期的聚積濕氣能造成滾動體與套圈滾道接觸處的表面腐蝕或集中腐蝕。
在套圈滾道上，聚積在滾動體周圍的濕氣使滾動體形成了許多腐蝕“小坑”。結果是，一旦設備投入使用時，腐蝕“小坑”會引起噪聲和過早損壞。
大多數軸承和設備制造廠家都有防止軸承腐蝕損壞的短期和長期的保管建議。這些措施包括經常上油、隔一段時間添加新潤滑油并排出雜質，同時轉動傳動軸使其獲得新的潤滑油并改變滾動體的位置。
軸承元件在延長閑置期間應保持充分潤滑。如果軸承元件保持充分潤滑，在使用前必須清除多余的潤滑油。這種做法特別適用于高速場合的軸承。
在在用設備附近存放閑置設備，會因振動引起軸承損壞。超過一定期限，周圍機器的振動會使滾動體在承受套圈滾道的負載處產生壓痕。滾動體/套圈滾道的相對運動使滾道磨出了凹痕。當軸承投入使用時會出現噪聲。
與設備或軸承制造廠家聯系采取正確的保管方法，確保設備或軸承在短期或者長期貯存或閑置后能有良好的性能。
3.裝配
軸承過早損壞的主要原因之一是裝配和安裝不當。這個問題一般發生在把軸承固定到軸上并安裝到設備上的過程中。
要使軸承的裝配和安裝正確，就需閱讀、弄懂和遵守軸承和設備制造廠的使用說明書中列舉的指南。軸承的裝配和安裝由若干基本步驟組成：
(1)在準備安裝前保持軸承的包裝。
(2)提供干凈工作場地。
(3)使用合適的工具。
(4)校核傳動軸的軸承位和軸承座孔直徑尺寸。
(5)根據說明書把軸承安裝到傳動軸的軸承位上。
(6)正確地把軸承/軸組件裝到設備上并定位。
(7)檢查軸承/軸的同軸度情況。
(8)根據說明書把軸承固定在設備上。
(9)檢查旋轉的靈活性。
(10)根據說明書進行潤滑。
(11)如有可能，將機器運轉一段時間，然后停車檢查。
(12)再檢查軸承安裝的緊固度、同軸度和定位情況。
4.維護
良好的軸承運轉性能需要根據所推薦的潤滑計劃表進行潤滑，并采用正確的包括監測的維護措施。大多數主要軸承制造廠家和銷售者都提供正確選擇軸承方法、Z佳密封方案和潤滑方式。Z后，設備制造廠家、安裝者和維護人員都應通過正確的管理和維護，負責保證軸承有良好的運轉性能。
有些正確的維護方法有助于軸承獲得良好的運轉性能和延長使用壽命，而某些方法看起來似乎并不重要和顯而易見，但它們確對軸承的運轉性能起有益作用。
(1)在安裝過程中和安裝后避免軸承誤用。
(2)避免在有熱源、潮濕或污染的惡劣環境中使用。
(3)根據使用說明書裝配軸承。
(4)在機器起動前檢查軸承的緊固度、同軸度、旋轉靈活性和定位情況。
(5)在使用中，定期再檢查軸承的緊固度、同軸度和定位情況。
(6)起動時保證提供合適的潤滑。
(7)按推薦的時間間隔使用適用的油品及合理的用量進行潤滑。
(8)如有可能，監測軸承狀況——溫度和振動水平。
(9)更換損壞的或有問題的軸承以避免發生災難性的故障。
(10)只能用與原來的尺寸、種類和精度相同的新軸承進行替換。
(11)分析更換下來的軸承以確定可能的故障模式。
(12)不要任意變換使用條件(負載、速度、溫度等)而不進行重新測算。
(13)就軸承選擇和故障分析向制造廠商咨詢尋求幫助。
趙華民，王麒 譯自(美)《Plant Engineering》1997.8
來源：《設備管理與維修》
來源：《設備管理與維修》
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