滚动轴承故障的主要形式在自然环境中的执行机构技术应用研究

在设备的运转中,由于各种原因会导致轴承的损坏,比如磨损、锈蚀、胶合、断裂、疲劳剥落、塑性变形和保持架损坏等都可能导致轴承的过早损坏,即使在安装、润滑和正常维护的情况下,一段时间后也会导致磨损和疲劳剥落等影响正常工作的情况。因此,引起轴承故障的原因是很复杂的,滚动轴承故障主要形式有以下几种:1.胶合;2.磨损;3.锈蚀;4.疲劳剥落;5.塑性变形;6.断裂;7.保持架损坏。

1.胶合:由于润滑不良或高速重载,在摩擦发热时,轴承零件可以在极短时间内达到很高温度,导致表面烧伤及胶合。这是一种金属粘附现象。

2.磨損:尘埃或异物侵入,以及润滑不良,都可能加剧滚道与滚动体相对运动时产生表面磨損。随着游隙增大和表面粗糙度增加,这将降低机器精度,并增加振动与噪声。

3.锈蚀:这是滚动轴承最严重的问题之一。高精度轴承可能因为表面锈蚀而失去精度并不能继续工作。当水分或酸碱性物质直接侵入,或空气中水分凝结成水滴附在軸套上,也會引起锈蚀。此外,当軸套内部有电流通过時,可形成电火花並導致電蝕。

4.疲劳剥落:交變載荷作用下,在一定深度處形成裂纹,並逐渐扩展至接觸表面,使得表層發生剝落坑,最终發展為剝落,這種現象就是疲勞剝落。這種現象將導致運轉時衝擊載荷與振動增強。

5.plastic deformation(塑性變形):過大的衝擊載荷或靜載荷,或因熱變形引起額外載荷,或硬度高異物侵入,都能造成滾道上凹痕或劃痕,這將產生劇烈振動與噪聲。而且一旦有壓痕,它們還會引發附近表面的脫皮。

6.breakage(斷裂):過高的載荷可導致軸套零件斷裂。加工缺陷,如銬邊或倒角瑕疵,以及裝配不當,都會產生剩餘應力。在運行時若遇到過多熱應力,也能夠造成軸套零件斷裂。此外,不當裝配方法與工藝也可能導致軸套卡死無法旋轉。

7.bearing housing damage(保持架損壞):由於裝配或使用不當,有時候保留架會發生變形,加大了它們之間摩擦甚至使某些部分卡死無法旋轉,也可能造成保留架與內/外圈之間摩擦問題,這些損傷將進一步提高震動噪音並加劇溫升從而導致軸套損壞。

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