浅谈滚动轴承与滑动轴承的修理

时间:2018-08-25  浏览:0次

 

摘 要:滚动轴承与滑动轴承是现代应用广泛的两种轴承形式。二者的使用寿命因其选型、安装、使用及保养等的恰当与否而各有不同。文章根据两种轴承自身的不同特点,对其故障成因做了浅要的分析,并且对相应的修理方法技术做了简单的介绍。

  关键词:滚动轴承;滑动轴承;修理
  滚动轴承与滑动轴承应用很广,它们的寿命与其选型、安装、使用、保养等方面有着密切关系。根据二者故障成因的不同,其修理方法也各有不同。掌握轴承故障诊断的分析原理和方法是准确诊断轴承故障的前提。
  1 滚动轴承的修理
  1.1滚动轴承的概念
  滚动轴承(rolling bearing)是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架组成。
  1.2滚动轴承的调整及更换
  滚动轴承应用很广,它的使用寿命与选型是否适当、安装是否正确、使用是否合理、保养是否及时等有很大的关系。
  滚动轴承属于标准零件,出现故障后一般均采用更换的方式,不进行修复,这是因为它的构造比较复杂,精度要求高,修复受到一定条件的限制。通常滚动轴承在工作过程中如发现以下各种缺陷,应及时调整和更换。
  (1)滚动轴承的工作表面受力变载荷应力的作用,金属因疲劳而产生蜕皮现象。
  (2)由于润滑不良、密封不好、灰尘进入,造成工作表面被腐蚀,初期产生具有黑斑点的氧化层,进而发展形成锈层而剥落。
  (3)滚动体表面产生凹坑,滚道表面磨损或鳞状剥落,使间隙增大,工作时发生噪声且无法调整。如果继续使用,就会出现振动。
  (4)保持架磨损或碎裂,使滚动体卡住或从保持架上脱落。
  (5)轴承因装配或维护不当而产生裂纹。
  (6)轴承因过热而退火。
  (7)内外圈与轴颈和轴承座孔配合松动,工作时,两者之间发生互相滑移,加速磨损,或者它们之间配合过紧,拆卸后轴承转动仍过紧。
  1.3滚动轴承的修理
  在某些情况下,如使用大中型轴承、特殊型号轴承,购置同型号的新轴承比较困难,或轴承个别零件磨损,稍加修复即可使用,并能满足性能要求等,从解决生产急需、节约的角度出发,修复旧轴承还是非常必要的。这时需要根据轴承的大小、类型、缺陷的严重程度、修复的难易、经济效益和本单位的实际条件综合考虑。下面介绍几种常用的修复方法。
  1.3.1选配法
  它不需要修复轴承中的任何一个零件,只要将同类轴承全部拆卸,并清洗、检验,把符合要求的内外圈和滚动体重重新装配成套,恢复配合间隙和安装精度即可。
  1.3.2电镀法
  凡选配法不能修复的轴承,可对外圈和内圈滚道镀铬,恢复其原来的尺寸后再进行装配。镀铬层不宜太厚,否则容易剥落,降低机械性能,也可镀铜、镀铁。
  1.3.3电焊法
  圆锥或圆柱滚子轴承的内圈尺寸若能确定修复,可采用电焊修补。修补的工艺过程是:检查、电焊、车削整形、抛光、装配。
  1.3.4修整保持架
  轴承保持架除变形过大、磨损过度外,一般都能使用专用夹具和工具进行整形。若保持架有裂纹,可用电焊修补。为了防止保持架整形和装配时断裂,应在整形前先进行正火处理,正火后再抛光待用。若保持架有小裂纹,也可在校正后用胶粘剂修补。
  1.4滚动轴承的代用
  如果在维修过程中需要更换的轴承缺货,且又不便于修复,这时可考虑代用,代用的原则是必须满足同种轴承的技术性能要求,特别是工作寿命、转速、精度等级。代用的方法主要有:直接代用、加垫代用、以宽代窄、内径镶套改制代用、外径镶套改制代用、内外径同时镶套改制代用、用两套轴承代替一套轴承等。
  2 滑动轴承的修理
  2.1滑动轴承的概念
  滑动轴承(sliding bearing),在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。但启动摩擦阻力较大。轴被轴承支撑的部分称为油颈,与油颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减磨材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
  2.2滑动轴承的种类
  滑动轴承的种类很多:①按承受载荷的方向可以分为径向(向心)滑动轴承和推力(轴向)滑动轴承两类。②按润滑剂种类可以分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体润滑轴承、固体润滑轴承、磁流体润滑轴承和电磁轴承。③按润滑膜厚度可以分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承。④按轴瓦材料可以分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承。⑤按轴瓦结构可以分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承。
  2.3滑动轴承的修理
  滑动轴承由于具有结构简单,便于制造和维修,外形尺寸小,承受重载冲击载荷的性能较好等优点,应用相当广泛。滑动轴承常见的实效形式有磨损及刮伤、胶合、疲劳破裂等。出现各种形式的失效,使滑动轴承过早损坏,需要维修。下面介绍几种常用的修理方法。
  2.3.1更换轴承法
  更换轴瓦一般在下述条件下需要更换新轴瓦:①严重烧损、瓦口烧损面积大、磨损深度大,用刮研与磨合的方法不能挽救。②瓦衬的轴承合金减薄到极限尺寸。③轴瓦发生碎裂或裂纹严重。④磨损严重,径向间隙过大而不能调整。
  2.3.2刮研法
  轴承在运转中擦伤或严重胶合(烧瓦)的事故是经常见到的。通常的维修方法是清洗后刮研轴瓦内表面,然后再与轴颈配合刮研,直到重新获得需要的接触精度为止。对于一些较轻的擦伤或某一局部烧伤,可以通过清洗并更换润滑油,然后用在运转中磨合的方法来处理,而不必再进行拆卸刮研。
  2.4调整径向间隙法
  部分式轴承因磨损而使径向间隙增大,从而出现漏油、振动、磨损加快等现象。在维修时经常用增减轴承瓦口之间的垫片重新调整径向间隙,改善上述缺陷。修复时若撤去轴承瓦口之间的垫片,则应按轴颈尺寸进行刮配。如果轴承瓦口之间无调整垫片,可在轴衬背面镀铜或垫上薄铜皮,但必须垫牢防止窜动。轴衬上合金层过薄时,要重新浇注抗磨合金或更换新轴衬后刮配。
  2.5补焊和堆焊法
  对磨损、刮伤、断裂或有其他缺陷的轴承,可用补焊或堆焊修复,一般用气焊修复轴瓦。对常用的巴氏合金轴承采用补焊,主要的修复工艺是:
  (1)用扁錾、刮刀等工具对需要补焊的部分进行清理,做到表面无油污、残渣、杂质,并露出金属的光泽。
  (2)选择与轴承材质相同的材料作为焊条,用气焊对轴承补焊,焊层厚度一般为2~3mm,较深的缺陷可补焊多层。
  (3)补焊面积较大时,可将轴承底部侵入水中冷却,或间歇作业,留有冷却时间。
  (4)补焊后再加工,局部补焊可通过手工修整与刮研完成修复,较大面积的补焊可在机床上进行切削加工。
  2.6塑性变形法
  对于青铜轴套或轴瓦还可采用塑性变形法修复,主要有镦粗、压缩和校正等方法。
  2.6.1镦粗法
  它是用金属模和芯棒定心,在上模上加压,使轴套内径减小,然后再加上其内径,使用于轴套的长度与直径之比小于2的情况。
  2.6.2压缩法
  将轴套装入模具中,在压力的作用下使轴套通过模具把其内、外径都减小,减小后的外径用金属喷涂法恢复原来的尺寸,然后再加工到需要的尺寸。
  2.6.3校正法
  将两个半轴瓦合在一起,固定后在压力机上加压成椭圆形,然后将半轴瓦的接合面各切去一定厚度,使轴瓦的内外径均减小,外径用金属喷涂法修复,再加工到所要求的尺寸。
  2.7镶套法
  对于整体式轴承,没有轴套的轴承内孔磨损后,可用镶套法修复,即把轴承空镗大,压入加工好的衬套,然后按轴承颈修复,使之达到配合要求。
  3 结束语
  滚动轴承与滑动轴承相比,各有优缺点,各占有一定的适用场合,因此,两者不能完全互相取代,并且各自向一定的方向发展,扩大自己的领域。但是,由于滚动轴承的突出优点,颇有后来者居上的趋势。目前,滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式,应用愈来愈广泛。
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