​滑動軸承的損傷及預防

滑動軸承是軸承的兩大（dà）基本類型之一。滑動軸承是以軸瓦直接支承軸頸、承受載荷並保持軸的正常工作位置，它是一種滑動摩（mó）擦性質的軸承。

滑動軸承與滾動軸承相比，在某些場合具有顯著的優越性。例如，液體動壓滑動軸承的承載能力很大，且潤滑油膜能起緩衝和阻尼作用，因而這種軸承能耐衝擊（jī）和振動，適用於高速、大功率和低速重載的工作條件。液體動（dòng）壓或靜壓（yā）滑動軸承的運轉平穩性極好，可得到很高的旋轉精度。使用特別潤滑材料的滑動軸承，可（kě）在極（jí）其嚴（yán）峻、苛刻的情況工（gōng）作下運轉。同時，滑動軸承的製造成本低，裝拆修理均較方便，因此得到了廣泛應用。

滑動軸承有的由同一種材料構成，有的為了節約貴重金屬（shǔ），采用複合材（cái）料。這裏講的軸承材料主要指與（yǔ）軸直接接觸的軸襯的（de）材料而（ér）言（yán）。滑動軸承的常用材料有金屬軸承材料、非金屬和多孔質金屬軸承材料等。  

滑動軸承與（yǔ）被支承軸頸之間的滑轉速度較高，盡管在設計和生產時力求實現滑動軸承的良好（hǎo）潤滑，但實際上往往很難保證，因此，擦傷和磨損是不可避免的。同時，滑動軸承（chéng）在工作中往往承受交變載荷（即載荷（hé）的大小和方向隨時間（jiān）而（ér）變化，並不斷循環），因此還會發生疲勞破壞。軸承還經常與（yǔ）酸值較大的（de）潤滑油（yóu）接觸，故軸承還可能被腐蝕。另外，還可能潤滑不充分、軸承與支承軸（zhóu）頸間隙過小或不（bú）合理使用等等原因造成燒瓦等嚴重損傷。

為了（le）延（yán）長軸承的使用（yòng）壽命，就必須預防上述損傷的發生。為此，研究損傷（shāng）的發生（shēng）規律（lǜ），找出預防的（de）途徑是非常必要的。

一、損傷分（fèn）類

造成滑動軸承損傷的情況很多，主要有擦傷、磨損、疲勞、腐蝕及燒瓦等。

1、擦傷  

由於軸承與軸頸表麵發生金屬直接接觸而產（chǎn）生的（de）斑痕或嚴（yán）重擦痕稱為擦傷。擦傷通常發生在瞬時缺乏潤（rùn）滑的情況下。

造成擦傷的原因很多，下麵以M1432A磨床主軸滑動軸承為例加以說明。主軸起動（dòng）後，需要15～20s的時間（jiān）才會有充足的潤滑油流經主軸，如果主軸起動後幾秒鍾內就施加切削力，由於此時在軸承中尚未形成潤滑油流，有些滑動軸（zhóu）承就可能因得不到充足（zú）的潤滑而發生擦傷（shāng）。另外（wài），當主軸在潤滑油麵過（guò）低或進油管破裂的情（qíng）況下工作（zuò）時，少量（liàng）的空氣會進入潤滑係統中，造成潤滑油的瞬時斷流，也可能引起擦傷。潤滑油不潔，其中含有金屬或非金屬磨料也可將軸（zhóu）承（chéng）擦傷。

還應指出，擦傷是過渡磨損和疲勞剝落等損傷的前奏。擦傷會導致（zhì）過度磨損和疲勞剝落（luò）的發生和發展。

2、磨損  

磨（mó）損是滑動軸承的最常見的損傷。除了不可避免的正常磨損外，還可能由於使用維修不當引起早期磨損和過度磨損。

（1）潤滑不足引起的過度磨損當瞬時缺油反複出現，每次發生的（de）金屬之間的直接接觸和缺乏潤滑的情況不甚嚴重（chóng），持續的時間也不長，此（cǐ）時（shí）軸承溫度雖有提高，但不足以引起軸（zhóu）承過熱。但是，每（měi）當發生金屬的（de）直（zhí）接接觸時，軸承表麵的金屬就被磨掉，使軸承與軸頸之間的間（jiān）隙增大，當間隙（xì）超過極限間隙時，潤滑油（yóu）不能保持，液體潤滑條件破壞（huài），磨（mó）損加劇，從而導致過度磨損。

瞬時缺油的原因（yīn）除了在擦傷中所述的以外（wài），濾清器（qì）堵塞、油溫過高等都能造成瞬時缺油，瞬時缺油反複出（chū）現，輕度擦傷反複發生，會導致軸承（chéng）的深度磨損等，使軸承早（zǎo）期損壞。

（2）磨料浸入引起的早期磨損潤滑油中（zhōng）浸入磨料，會造成軸承磨料磨損。潤滑油中的磨料來源有兩個方麵：一是裝（zhuāng）配中清潔不善；二是運行中浸入的塵土及磨損的碎屑等得不到有效的濾清。

磨料的大小、形狀及硬度各不相同，在合金中的嵌（qiàn）藏性也（yě）不一（yī）致。大的硬質顆粒在軸承間隙中沿軸頸的旋轉方向移動，會造成軸承工作麵的拉（lā）溝磨損。細小的硬粒可以嵌入軸承合金中，但嵌入量達到一定限度後，便不再繼續嵌入，會加劇軸承的磨損。

3、疲勞  

滑動軸承在（zài）工作中承（chéng）受循環交變載荷。在局部高溫處（chù），由於溫差應力和油膜最大峰值壓應力的迭加，以及由於該處升溫使合金強度降低，便有可能首先（xiān）在該處產生顯（xiǎn）微裂紋。以後隨著（zhe）應力的不斷（duàn）重複，特別是（shì）當潤滑油（yóu）進入裂紋後，由於潤滑油的楔裂作用促使裂紋加深（shēn）並（bìng）延表層擴（kuò）展，最後使合金剝落。

引起（qǐ）軸承疲勞破壞的具體原（yuán）因很（hěn）多，一般（bān）有以下幾方麵：

（1）軸承工作表（biǎo）麵質量下降在修理中采用刮研時，由於刮（guā）削的（de）表麵質量不高，特別（bié）是刮削時跳刀而產生的波浪式跳（tiào）刀痕，將成為疲勞破壞的基點。

由於軸（zhóu）承工（gōng）作表麵凸凹不平，凸起處會使油膜間隙減小，使油膜壓力（lì）和溫（wēn）度急劇升（shēng）高，形成（chéng）一個額外（wài）的高溫高壓。當這一（yī）高（gāo）壓（yā）與油膜承受的峰值壓力方向相同時，由於壓（yā）力的迭加，凸起處（chù）形成比光滑處更大的交變載荷區。另外，在該處還由於表麵不平而（ér）產生應（yīng）力（lì）集中。因此，由（yóu）於刮研不良而使（shǐ）軸承（chéng）表麵質量達不到租糙（cāo）度等級要求，是導致軸承合金疲勞（láo）剝落的重要原因之一。

（2）輕度反複擦傷軸承的（de）輕度反複擦（cā）傷，不僅會導（dǎo）致軸（zhóu）承（chéng）的深度磨損，而且會（huì）導致軸承合金層的疲勞。由於輕度反（fǎn）複擦傷。金（jīn）屬（shǔ）之問的（de）直接接觸不（bú）斷（duàn）發生。致使凸起處的溫度升的更高，疲勞裂紋的產生和發展更（gèng）為快速，疲勞強度大為降低。

（3）其他因素的影響軸承間隙不當、軸（zhóu）與軸承的幾何形狀和相互位置（zhì）偏差過大、合金層過厚、軸（zhóu）承座孔不規矩等引起軸承變形、軸（zhóu）承（chéng）超載及工作溫（wēn）度過高等（děng）等，都會直接或間接地影（yǐng）響（xiǎng）軸承的疲勞強度。

4、腐蝕  

由於（yú）潤滑油中的殘酸（suān）的作用，軸承合金會發生病蝕。尤其是含鉛較多的軸承腐蝕尤為（wéi）嚴（yán）重。腐蝕後的軸承工作表麵呈天花狀的（de）潰爛和麻點，還會產生顯微裂紋，使疲勞（láo）強（qiáng）度降低。

軸承的深度磨損會增加軸承對腐蝕作用的敏感性。在發生深度磨損（sǔn）後，因缺乏（fá）對腐（fǔ）蝕有（yǒu）抵製作用的（de）表麵層，腐蝕會加劇。

腐蝕與疲勞兩種（zhǒng）損（sǔn）壞形式很相似，常常被混淆（xiáo）。細致觀察可以區分，腐蝕（shí）的麻坑較（jiào）小而（ér）且密（mì）集，通常在（zài）軸承（chéng）工作表麵上分布比較均勻，而且被腐蝕的軸承有特有的顏色。

5、燒（shāo）瓦（wǎ）  

燒瓦是滑動軸（zhóu）承的惡性損傷，是由於軸（zhóu）承中產生“高熱（rè）”造成的，其主要原（yuán）因有以（yǐ）下幾個方麵：

（1）長時間缺（quē）乏潤滑當缺乏潤滑持續較長的時間時，軸承的溫度將急劇增高。隨著溫度的急劇增高，軸承和軸頸表麵的合金發生（shēng）局部熔化，使軸與軸承粘結（jié）在一起，發（fā）生“抱軸”。“抱軸”後，會產生軸承表麵撕裂以及軸承在軸承座中轉動。

在燒瓦進程中的不同階（jiē）段，損壞的速度是不同的。在初級階段，產生的高溫使軸承表（biǎo）麵（miàn）層和內層中的鉛和（hé）其它軟金屬熔化，熔化的鉛被塗抹在表麵層（céng）上，如同潤滑劑一樣，可起到（dào）一點潤滑作用，使（shǐ）溫度的進一步升高減緩。當軟金屬（shǔ）被燒掉（diào）之後，損壞的程程便大大加快（kuài）。

（2）起動後（hòu）立即加力如果主軸起動後立即（jí）加力，由於潤滑油還沒來（lái）得及供給，輕者（zhě）會造成擦傷，重者還可（kě）能引起燒瓦。

（3）裝配和幾何形（xíng）狀誤差太大軸承的潤滑（huá）對軸承（chéng）間隙的（de）大小十分敏感。間隙過小，會限製潤滑油流（liú），難以（yǐ）形成穩（wěn）定的油膜，摩擦熱不易被帶走，金屬直接（jiē）接觸的可能性增加（jiā），燒瓦的可能性（xìng）增大。間隙過大，潤滑油容易流失，油膜難於形成，也會增加燒瓦的可能性。

軸（zhóu）承的尺寸過小，半圓周（zhōu）過盈量（liàng）不足，使軸承在軸承座中轉動，堵住進油孔，就可能引起燒瓦。

軸承蓋與軸瓦的裝配錯（cuò）誤，也會引起異（yì）常損傷，甚至發生燒瓦。

軸頸與軸承的幾何形狀和相互位置誤差（chà）（圓度、圓柱度、同軸度等）過大，也會引起（qǐ）間（jiān）隙的迅（xùn）速變化，增加金屬（shǔ）直接接觸和（hé）燒瓦的可能性。

二、預防

滑（huá）動軸承的損傷與使（shǐ）用（yòng）、維修因素（sù）關係（xì）極大，要預防滑動的損傷，必（bì）須從使用和維（wéi）修入（rù）手。

1、滑動軸承的合理選用

（1）嚴防主（zhǔ）軸啟動後立即切削在正常情況下，會有一定量的潤滑油留存在軸承上，它可供主軸短期啟動怠速時潤滑之用。但是，當主軸轉速超過1000r/min時，就需要有真正的潤滑油流。當主軸啟動時，至少需要15～30s才能在潤滑係中（zhōng）形成油流和油壓。如果啟（qǐ）動後，在2s之內便向砂輪（lún）施加最大（dà）切削壓力，換句話說，軸承將在10多秒之內處於無油潤滑（huá）狀態，還要以較（jiào）高的速度、較大的（de）壓力運轉，因此，很容易引起軸承損傷（shāng）。

為了避免在啟動時損傷軸（zhóu）承，應（yīng）當切記：磨（mó）床主軸在開車後，至少在30s內（nèi）不允許進行磨削。

（2）定期檢查潤滑油，必要時添加或更換潤滑油的嚴重不足，會造成軸承的過度磨損就，甚至引起燒挖。因此，在機械的使用過程中，應及時檢查潤滑油的存（cún）儲量，不足時予以添加。

潤滑油的粘度對軸承的潤滑影響很（hěn）大，要（yào）根據磨床主軸起動（dòng）時（shí）的溫度（而不是運轉（zhuǎn）時可（kě）能達到的溫（wēn）度）來選擇潤滑油（yóu）的粘度等級（jí），因為潤滑油（yóu）的粘度對起動期的影響極大（dà），當采用推薦的潤（rùn）滑油時，起動期軸（zhóu）承損傷的可能（néng）性就小。

在機械使用過程中，還應定期檢查（chá）潤滑（huá）油的質量。潤滑（huá）油變質，潤滑作用會降低，將（jiāng）給機械的工作帶來危害，因此，在使用中必（bì）須注意檢查潤滑油的質量，必要時予以更換。

（3）適（shì）時進行濾清器的保養使（shǐ）潤滑（huá）油的濾清器經常處在良好的（de）技術狀態，對預防軸承損傷有極大的作用。

（4）定期進行軸（zhóu）承（chéng）的檢（jiǎn）查、調整（zhěng）軸承的檢查可分為不解體檢（jiǎn）查和（hé）解體檢查兩（liǎng）種。不解體（tǐ）檢查是在機器不拆卸的情況下（xià），借助於儀器設備或憑經驗進行聲響聽診。

軸承發生（shēng）損傷後，機器運轉時，軸承的響聲會發生異常（cháng），即出現敲擊聲，當主軸的負荷越大時，聲音越突出。當合（hé）金脫落、燒瓦或間隙增大到一定程度時，任何負荷下，一般都能聽到敲擊聲。

為了提高聽診效果，可采用機用聽（tīng）診器。

軸承（chéng）的解體檢查通常是結合高號保養（yǎng）和修理進行，有時是在不解（jiě）體診（zhěn）斷發現問題後進行。通過解體檢查，能準確地鑒定軸承損（sǔn）傷的情（qíng）況。

2、修理裝配的注意事項

為了預防滑動軸承損傷，除了要合理使用（yòng）外，還應在修理裝配時確保修理裝配質量，滑動軸承的裝配質量直接關係到滑動（dòng）軸承和機器的運轉質量，直（zhí）接（jiē）影響（xiǎng）軸（zhóu）承的壽命。

（1）裝配基本原則（zé）

1）裝配前必須熟（shú）悉裝配圖，了解結構和裝配技術要求。

2）保證軸承與軸之間有合理的間隙和良好的接觸。

3）保證軸承與軸承座間良好接觸，特別是薄壁軸承，更要保證良好密合。

4）軸承座必須牢靠地固定在機體上，軸承座與（yǔ）機體接觸麵之間要盡量緊密，高速機械要求尤為嚴格。

5）在軸承配（pèi）合副的所有零件中，隻允許軸頸與軸（zhóu）承之間有相對運動，軸承絕不允許轉動。

6）潤滑油槽（cáo）開鑿合（hé）理，確保潤滑油（yóu）路暢通，使潤滑油能通（tōng）暢（chàng）地流到軸承中去。

7）確保密封裝置的（de）質量，不得漏油，也不能（néng）讓灰塵侵入（rù）。

8）裝配前，必須認真檢查零件（jiàn）的技術狀況。不合格的零件，不得裝配。裝配前零件必（bì）須要去毛刺及認真（zhēn）清洗。