轴承内圈开裂原因1.docx

调心滚子轴承产生偏载的原因及解决方案

在尺寸相同，结构类型不同的滚动轴承中，调心滚子轴承负荷能力最高，同时还具有调心性，因此，大型港机的减速机、行走台车等主要采用调心滚子轴承。然而，由于调心滚子轴承结构特点不被人们了解和重视，在使用中，比如一套轴承的两列滚子和滚道中，总是只有其中一列滚子和滚道磨损或损坏严重，而另一列无损坏或磨损不严重。这种情况无论是使用品牌轴承还是假冒伪劣轴承都会出现，只不过知名品牌轴承更耐磨一些。本文从安装调整方面介绍解决调心滚子轴承偏载问题的方法，希望对大家有所帮助。

调心滚子轴承产生偏载的原因及失效过程

由于调心滚子轴承具有调心性，允许轴承在不超出调心角的范围内(见表 1)使用，所以大多数轴承偏载是安装轴向预紧造成的。

为了说明轴向预紧力对调心滚子轴承造成的危害，用图1和图2分别表示轴承正常状态和轴向预紧状态。可以看出，在图2的轴向预紧状态下轴承内圈与外圈形成轴向错位。图2中滚道上的粗黑线表示受轴向力时，轴承一列滚子被内圈和外圈轴向挤紧后：滚动面接触部位。一列球面滚子在受轴向力时，滚子两端分别与内圈滚道、外圈滚道接触。这时，滚子外端一侧与外圈滚道接触，滚子内端一侧与内圈滚道接触。由于轴承回转时，内圈与外圈相对旋转方向相反，摩擦力迫使轴向被挤紧的球面滚子产生横向偏斜的打横动作，并产生温升导致轴承润滑油失效，滚子受热膨胀，摩擦力继续增大，直至球面滚子打横。滚子打横时挤压保持器和内圈挡边，造成保持架断裂，内圈挡边断裂，轴承损坏。

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－图1 正常状态

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从图3可以看出，失效轴承内圈一列滚道整个圆周磨损严重，一列挡边断裂；内圈另一列滚道和挡边完好无损。外圈一列滚道整个圆周磨损严重，且该处滚道边缘磨损剥离并产生断裂，外圈另一列滚道却正常。图3中轴承内圈和外圈的磨损部位与图2粗黑线标示的滚道位置相同，属于轴承受轴向力造成的磨损。仔细查看图3，你会发现滚道磨损痕迹属于表面材料热迁移形貌，说明当时轴承运行摩擦升温很高。

即使是轴承安装后轴向间隙预留不足，也会导致轴承偏载。因为随着轴运转温升膨胀，当产生的轴向力大于当量径向负荷与e值的乘积时(e值在样本中查出)，调心滚子轴承由双列滚子承载变为单列承载，此时轴承内圈与外圈轴向错位，内圈和外圈轴向挤压单列承载的球面滚子，致使受轴向力的滚子一头与外圈滚道接触摩擦，另一头与内圈滚道接触摩擦，由于内圈与外圈相对运动方向相反，造成该列滚子打横，保持架梁断裂，轴承损坏。

调心滚子轴承轴向定位调整

事实上，检查设备中调心滚子轴承是否存在偏载问题的方法很简单，只需打开轴承端盖，用一把平尺测轴承内圈和外圈端面是不是在同一平面上，就能够看出轴承内圈与外圈是否偏斜或是否轴向错位，但是将偏载轴承调整到正确位置却比较困难。只有在简单的剖分式轴承座内安装的轴承，可以用调整地脚螺栓来调整轴承座孑L相对于轴的同心度，解决轴承内圈与外圈安装后偏斜的问题；还可以打开轴承端盖和轴承座上盖，调整解决轴承内圈与外圈安装时轴向错位的问题。

如果轴承装在整体式轴承座内，调整时需要将轴两端的轴承盖打开，对类似于图2轴向错位的轴承，轴的两端轴承外圈端面均低于内圈端面，多数情况是轴

承端盖顶压外圈端面所致，可将轴承内圈和外圈端面调在同一平面后，按设定的轴向间隙，将轴承端盖垫起离开外圈端面，留出轴向问隙；外圈端面高于内圈端面时，可将轴承内圈和外圈端面调在同一平面后，按设定的轴向间隙，将轴承端盖垫起离开外圈端面，留出轴向间隙。在高速轴的轴承端盖加垫时，环形垫片应采用导热的金属材料，这样可以改善轴端部的散热条件。

如果更换新轴承安装，调心滚子轴承内圈的压装方法如下：A锥形轴用锁紧螺母、端盖、端帽或油压螺母直接压装轴承

B紧定套用锁紧螺母(见图4)或油压螺母直接压装轴承

C退卸衬套用轴用锁紧螺母或油压螺母压装退卸衬套以安装轴承。

为保证运转中轴承内圈、滚子与轴温升后径向热膨胀而预留的径向游隙不会过大或过小，防止后期安装游径向隙变化，应注意进行以下测量。

A加热法安装的轴承要求轴与轴承等温后再次测量安装游隙。B在加装的锁紧垫圈锁紧前，再次测量安装游隙。

C在油压螺母换成锁紧螺母时，再次测量安装游隙。

D在注油泵油压卸载后，再次测量安装游隙。调心滚子轴承装在轴上后，再将轴连同轴承装于轴承座中，进行上述轴向定位和调整。

轴向间隙的设定与实现

根据轴所用材料和轴承座 (壳体)材料的热膨胀系数及工作温度，分别计算两者温升的轴向膨胀量，两者