当FAG滚动轴承失效时需查明的工况数据

FAG滚动轴承失效时需查明的工况数据

当FAG滚动轴承失效时不仅要检查FAG滚动轴承本身,而且FAG滚动轴承使用环境和应用工况也要事先检查(如果可能的话要查看装配图)。

当FAG滚动轴承失效时,需查明以下工况数据

  1. FAG滚动轴承的应用背景:
    设备、FAG轴承位置、FAG滚动轴承实际工作寿命、有多少类似的设备及这些设备里有多少FAG轴承失效
  2. FAG滚动轴承结构:
    FAG定位轴承,FAG浮动轴承
  3. 浮动轴承布置
    可调整FAG轴承(弹性预载、刚性预载;带隔环、通过安装垫片)
  4. FAG滚动轴承的速度:
    恒定的,变化的(内圈和外圈)加速,减速或滞后
  5. FAG滚动轴承的载荷:
    FAG滚动轴承轴/径向、联合载荷、倾覆力矩恒定的,变化的(混合的)振荡(加速,振幅)
  6. FAG滚动轴承的离心力
    FAG滚动轴承的点载荷,圆周载荷(哪个套圈转动?)
  7. FAG滚动轴承配合件:
    FAG滚动轴承的轴配合面,轴承座配合面(配合情况)紧固件(比如:锁紧螺母类型,弹性螺栓等)
  8. FAG滚动轴承使用的环境状况:
    外界高温,低温,特殊介质(比如:氧气,真空,辐射),静态振动,灰尘,污物,潮气,腐蚀性介质,电场或磁场
  9. FAG滚动轴承的润滑:
    FAG滚动轴承的润滑剂,润滑剂量,FAG滚动轴承的润滑剂供给,FAG滚动轴承再润滑周期,FAG滚动轴承最后一次再润滑的日期/最后一次换油日期
  10. FAG滚动轴承的密封
    接触式,非接触式
  11. FAG滚动轴承损坏的背景:
    第一次安装或更换FAG滚动轴承,FAG滚动轴承位置的改变,到目前为止FAG滚动轴承的失效频率,到目前为止,FAG滚动轴承运转期间的特性,其它机器部件的维修(结构测量,焊接);由于其它机器零件(比如密封损坏,润滑油泄漏)导致的设备故障设备或FAG滚动轴承的运输距离和运输方式,FAG滚动轴承的包装
  12. 如果有FAG滚动轴承监测设备的话,来自于FAG滚动轴承监测设备的监控记录和图表

德国FAG角接触球轴承的配对

德国FAG角接触球轴承的配对

FAG角接触球轴承的安装位置标识

FAG角接触球轴承外径表面上用箭头标记标明了FAG轴承的接触角布置:

  • 〈〉表示FAG角接触球轴承 O 型布置
  • 〉〈 表示FAG角接触球轴承 X 型布置
  • 〈 〈 表示FAG角接触球轴承串联布置。

在带密封的FAG角接触球轴承 (BSB..-2Z-SU)中,在安装后还可以通过密封的颜色来识别FAG角接触球轴承的接触角:

  • FAG角接触球轴承外侧的棕色密封表示 O 型布置(内圈带有高的挡边)
  • FAG角接触球轴承外侧的红色密封表示 X 型布置(内圈带有低的挡边)。

根据需求对FAG角接触球轴承精密配对

FAG角接触球轴承尺寸表包含两个具有相同尺寸的推力角接触球轴承 BSB..-T 和 BSB..-SU。两个系列的FAG角接触球轴承在滚动体方面略有不同。本质区别在于滚道的精度。

FAG推力角接触球轴承 BSB..-T 和 760 是为满足高要求而制造的,堪比对主轴轴承提出的高要求。因此,FAG角接触球轴承运行噪音极低,即便在高速运行时也是如此。这些FAG角接触球轴承因而被用于高精度丝杠驱动应用中,以及在实验室等低噪声环境中使用的设备中。

FAG角接触球轴承对于常规机器制造的应用,例如在机床和运输系统中,FAG推力角接触球轴承 BSB..-SU 具有足够的精度。

FAG角接触球轴承的密封

FAG角接触球轴承具有基本设计的单列推力角接触球轴承无密封。

最常见尺寸的FAG角接触球轴承也提供有密封型号:

  • FAG角接触球轴承760..-2RS 和 BSB..-2RS
    接触唇式密封 2RS,具有最小接触力
  • FAG角接触球轴承BSB..-2Z-SU
    最小间隙密封 2Z。

FAG角接触球轴承的润滑

FAG角接触球轴承具有基本设计的无密封单列推力角接触球轴承不含润滑脂。

这种FAG角接触球轴承应首选用于通过油润滑的应用中。

此外,FAG角接触球轴承可通过后缀 L055 进行订购。这些FAG轴承用高性能润滑脂 Arcanol MULTITOP 进行润滑,并且可以通过端面的无密封滚道间隙进行重新润滑。

单列、有密封FAG推力角接触球轴承使用这种润滑脂进行永久性润滑。

INA角接触球轴承的混合式设计

INA角接触球轴承的混合式设计

通过混合式INA推力角接触球轴承 ZKLF..-HC 和 ZKLN..-HC,INA为 “ 假性布氏压痕 ” 问题提供了可靠的解决方案,该问题已知与具有滚珠丝杠驱动的进给轴有关,并且偶尔会出现,其中滚珠被视为导致滚道中出现压痕的原因。因此可以避免由于这种损坏导致的INA轴承过早失效的现象 (它通常被描述为槽蚀作用)。

不过,如果INA轴承存在滚动接触元件之间相对运动不足的运行状况,则INA轴承滚动接触处的油膜会被破坏,于是出现INA轴承部分干运转的情况(钢 / 钢直接接触)。例如,在静止状态下具有微小的旋转角度、高度动态的位置调整或振动时,INA轴承会出现此类运行状况。这偶尔会导致INA轴承在几小时内由于假性布氏压痕而过早失效的问题。混合式INA角接触球轴承的陶瓷滚动体可永久消除这种有害的钢/钢接触。

混合式INA角接触球轴承的优点

INA角接触球轴承陶瓷球轴承比钢球轴承的优势:

  • 即使在长期的微动工况下陶瓷球INA轴承依然保持很高的可靠度
  • 三倍的油脂工作寿命
  • 陶瓷球INA轴承运转速度更高。

混合式INA角接触球轴承的其他特点如下:

  • 陶瓷球INA轴承与钢球INA轴承具有相同的基本额定寿命
  •  陶瓷球INA轴承基本额定静载荷低大约 30%,这一点在许多丝杠驱动应用中不受其他因素影响
  • 陶瓷球INA轴承滚道系统的轴向刚度仅降低 5%。

德国FAG轴承的变质层

德国FAG轴承的变质层

在FAG轴承磨削过程中,FAG轴承的工件表面层将受到砂轮的切削力、压缩力和摩擦力的作用。尤其是后两者的作用,使FAG轴承工件表面层形成方向性很强的塑性变形层和加工硬化层。这些变质层必然影响FAG轴承表面层残余应力的变化。

  1. FAG轴承冷塑性变形层
    在FAG轴承磨削过程中,每一刻磨粒就相当于一个切削刃。不过在很多情况下,切削刃的前角为负值,磨粒除切削作用之外,就是使FAG轴承工件表面承受挤压作用(耕犁作用),使FAG轴承工件表面留下明显的塑性变形层。这种变形层的变形程度将随着砂轮磨钝的程度和磨削进给量的增大而增大。
  2. FAG轴承热塑性变形(或高温性变形)层
    磨削热在FAG轴承工作表面形成的瞬时温度,使一定深度的FAG轴承工件表面层弹性极限急剧下降,甚至达到弹性消失的程度。此时FAG轴承工作表面层在磨削力,特别是压缩力和摩擦力的作用下,引起的自由伸展,受到基体金属的限制,表面被压缩(更犁),在FAG轴承表面层造成了塑性变形。高温塑性变形在磨削工艺不变的情况下,随FAG轴承工件表面温度的升高而增大。
  3. 加工FAG轴承硬化层
    有时用显微硬度法和金相法可以发现,由于加工变形引起的FAG轴承表面层硬度升高。

双列不带安装孔的INA推力角接触球轴承设计

双列不带安装孔的INA推力角接触球轴承设计

INA推力角接触球轴承 ZKLN 安装在轴承座孔中,INA推力角接触球轴承外圈通过环形螺母或法兰端盖进行轴向固定。

INA推力角接触球轴承ZKLN型公差较大

INA推力角接触球轴承 ZKLN..-2RS-PE 对应于INA推力角接触球轴承 ZKLN 系列,但是轴向跳动公差介于公差等级 5 和 ISO 492 (DIN 620-2)之间,INA推力角接触球轴承 ZKLN..-2RS-PE 直径公差较大,后缀为 PE。它们用于定位精度要求较低的场合。

因此,使用这些INA推力角接触球轴承时,对相邻结构的精度要求更低。

INA推力角接触球轴承重载系列

INA推力角接触球轴承 ZKLN..-2RS 和 ZKLN..-2Z 也提供有重载系列。

INA推力角接触球轴承对于相同的轴径,它们的截面尺寸更大,因此INA推力角接触球轴承基本额定载荷更高。

德国FAG黑系列外球面球轴承座单元的特点

德国FAG黑系列外球面球轴承座单元的特点

德国FAG最新推出的黑系列外球面球轴承座代表简便的安装,超低的运转噪音,较高的可靠性。FAG外球面球轴承座喷漆的铸铁轴承座尺寸严格按照日本工业标准JIS 1559 B制造。与之配合的FAG外球面球轴承源于62系列球轴承。FAG外球面球轴承座的内外圈均采用了DUROTECT® B涂层,大大提高了FAG外球面球轴承座的抗腐蚀能力。这些特性,使FAG外球面球轴承座尤其适用于中高载荷的应用,例如在农业机械,驱动技术,输送技术,泵,以及钢铁工业等行业方面。

FAG黑系列外球面球轴承座单元客户受益:

  • FAG黑系列外球面球轴承座单元可与 JIS 标准轴承互换
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元安装方便
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元经济性
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元低噪音
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元高效率
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元高寿命润滑脂
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元低发热
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元高可靠性
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元牢固
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元先进的抗腐蚀能力
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元高承载力
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元更长的使用寿命
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元更长的免维护时间

FAG黑系列外球面球轴承座单元特点:

  • FAG轴承座尺寸严格按照日本工业标准JIS B 1559制造
  • FAG轴承座采用灰铸铁, 表面有黑色油漆涂层
  • FAG外球面球轴承采用62系列球轴承
  • FAG轴承表面黑化处理提高了抗耐腐蚀性能
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元可以提供英制和公制两种规格
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元全新设计的单片密封唇密封
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元表面黑化处理的抛油环防尘盖
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元摩擦性能优化的尼龙保持架
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元初次填脂后,通过油嘴可以进行再润滑
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元两个相距120°的定位螺钉
  • FAG黑系列外球面球轴承座单元止动销将外圈固定在轴承座上

FAG推力角接触球轴承的接触角布置

FAG推力角接触球轴承的接触角布置

 

FAG推力角接触球轴承的轴向和径向承载能力

FAG推力角接触球轴承由于有 60° 的接触角,这种FAG轴承可以承受很高的轴向力以及径向力。

 

FAG推力角接触球轴承的X型和O型布置中的接触角布置

在FAG多列角接触球轴承布置中,从FAG推力角接触球轴承接触角布置方面来看,O型、X型和串联布置之间有区别。FAG推力角接触球轴承接触角布置对轴承位置的倾斜刚度具有重要影响。

FAG推力角接触球轴承O型布置的特点为:

  • FAG推力角接触球轴承高倾覆刚度
  • 由于FAG推力角接触球轴承位置的倾覆刚度高,螺纹丝杠的临界转速更高
  • 在由于皮带驱动等原因产生更多径向载荷的情况下FAG推力角接触球轴承额定使用寿命更长。

FAG推力角接触球轴承X型布置的特点为:

  • 低倾覆刚度
  • 螺纹丝杠的临界转速低
  • 由于皮带驱动等原因产生更多径向载荷的情况下额定使用寿命短

当FAG轴承出现损坏时的有效解决方法

FAG轴承出现损坏时的有效解决方法

一、剥皮

FAG轴承损伤状态:FAG轴承呈现出带有轻微磨损的暗面,暗面上由表面往里有多条深至5-10m的微小裂缝,并在FAG轴承大范围内发生微小脱落。

FAG轴承损伤原因:FAG轴承使用的润滑剂不合适。异物进入了润滑剂内。润滑剂不良造成表面粗糙。FAG轴承配对滚动零件的表面光洁度不好。

FAG轴承应对措施:选择润滑剂改善密封装置改善FAG轴承配对滚动零件的表面光洁度。

二、断裂

FAG轴承损伤状态:所谓断裂是指由于对FAG轴承滚道轮的挡边或滚子角的局部部分施加乐冲击或过大载荷而一小部分断裂。

FAG轴承损伤原因:FAG轴承安装时受到了打击。FAG轴承载荷过大。FAG轴承跌落等使用不良。

FAG轴承应对措施:改善FAG轴承安装方法。纠正FAG轴承载荷条件。FAG轴承安装到位,使挡边受支承。

三、裂纹、裂缝

FAG轴承损伤状态:所谓裂纹是指FAG轴承滚道轮或滚动体产生裂纹损伤。如果继续使用FAG轴承的话,也将包括裂纹发展的裂缝。

FAG轴承损伤原因:FAG轴承过大过盈过量。FAG轴承过大载荷,冲击载荷。剥离有所发展。由于FAG轴承滚道轮与安装构件的接触而产生的发热和微振磨损。蠕变造成的发热。锥轴的锥角不良。轴的圆柱度不良。轴台阶的圆角半径比FAG轴承倒角大而造成与FAG轴承倒角的干扰。

FAG轴承应对措施:过盈量适当。检查FAG轴承载荷条件。改善FAG轴承安装方法。轴的形状要适当。

四、剥离

FAG轴承损伤状态:FAG轴承在承受载荷旋转时,内圈、外圈的滚道面或FAG轴承滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。

FAG轴承损伤原因:FAG轴承载荷过大。FAG轴承安装不良力矩载荷异物侵入、进水。FAG轴承润滑不良、润滑剂不合适FAG轴承游隙不适当。轴承箱精度不好,轴承箱的刚性不均轴的挠度大生锈、侵蚀点、擦伤和压痕引起的发展。

FAG轴承应对措施:检查FAG轴承载荷的大小及再次研究所使用的FAG轴承改善安装方法改善密封装置、停机时防锈。使用适当粘度的润滑剂、改善FAG轴承润滑方法。检查轴和轴承箱的精度。检查FAG轴承游隙。

五、压痕

FAG轴承损伤状态:FAG轴承吸入了金属小粉末,异物等的时候,在FAG轴承滚道面或转动面上产生的凹痕。由于FAG轴承安装等时受到冲击,在滚动体的间距间隔上形成了凹面。

FAG轴承损伤原因:FAG轴承金属粉末等的异物吸入。组装时或运输过程中FAG轴承受到的冲击载荷过大。

FAG轴承应对措施:冲击轴套。改善FAG轴承密封装置。过滤润滑油。改善FAG轴承组装及使用方法。

六、假性布氏压痕

FAG轴承损伤状态:在FAG轴承微振期间,在FAG轴承滚动体和滚道轮的接触部分由于振动和摇动造成磨损有所发展,FAG轴承产生类似布氏压痕的印痕。

FAG轴承损伤原因:在运输过程中FAG轴承在停转时的振动和摆动。振幅小的摆动运动。FAG轴承润滑不良。

FAG轴承应对措施:FAG轴承运输过程中咬对轴和轴承箱加以固定。运输时对FAG轴承内圈和外圈要分开包装。加上预压减轻FAG轴承振动。使用适当的润滑剂。

七、卡伤

FAG轴承损伤状态:所谓卡伤是由于在FAG轴承滑动面伤产生的部分的微小烧伤汇总而产生的表面损伤。FAG轴承滑道面、滚动面圆周方向的线状伤痕。FAG轴承滚子端面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。

FAG轴承损伤原因:FAG轴承过大载荷、过大预压。FAG轴承润滑不良。FAG轴承异物咬入。FAG轴承内圈外圈的倾斜、轴的挠度。轴、轴承箱的精度不良。

FAG轴承应对措施:检查FAG轴承载荷的大小。FAG轴承预压要适当。改善FAG轴承润滑剂和润滑方法。检查轴、轴承箱的精度。

INA轴承相邻构件中的密封

INA轴承相邻构件中的密封

开式或者密封INA轴承可以通过外部密封的方式来进行额外的INA轴承密封保护。

 

INA滑动轴承的润滑脂密封圈

润滑脂密封圈是一种简单有效的密封形式。INA轴承通过频繁的再润滑,在关节轴承端面形成润滑脂密封圈以防止轴承受到污染。

润滑脂密封圈适用于需维护的INA关节轴承,已验证如结合日常维护使用对于恶劣工况非常有效。

INA轴承工作的温度范围取决于选择的润滑脂。润滑剂选择。

 

INA轴承的外部密封

INA轴承采用热塑性聚氨酯 TPU 生产的密封环可以实现简单但非常有效的密封。这是专为 DIN ISO 12240-1,尺寸系列 E 的INA向心关节轴承开发的,作为INA轴承外部密封集成在相邻构件中。

INA关节轴承的密封安装前在油中或者流动的润滑脂中经充分揉搓,则INA轴承密封摩擦可极低。

INA轴承外部密封的工作温度范围为 –30 °C 至 +130 °C。

保存和检测FAG轴承失效的流程

保存和检测FAG轴承失效的流程

由于要查明FAG轴承破坏的原因和避免将来的失效,FAG轴承应从设备中取出。为取得最可靠的结果,保存和检测FAG轴承时可以采取以下流程。通过这种方式,当检查从设备预防性维护保养中拆下的FAG轴承时,要考虑以下几点。

建议FAG轴承的检测顺序:

  1. 检查工况数据,评估从FAG轴承监测设备中得到的记录和图表
  2. 提取FAG轴承润滑剂试样
  3. 检查FAG轴承环境以取得外界的影响和其它破坏因素
  4. 评估安装状态下的FAG轴承
  5. 标记FAG轴承的安装位置
  6. 拆卸FAG轴承
  7. 给FAG轴承和部件做标记
  8.  检查FAG轴承的配合面
  9. 评估整套FAG轴承
  10. 检查单个FAG轴承零件或送至FAG

如果选择的流程不合适,那么寻找FAG轴承失效原因所需要的重要数据可能会永远丢失。当保护失效FAG轴承的方法不当时,也会掩盖失效模式或者至少会使FAG轴承真正的失效原因难以被发现。