​滑動軸承的損傷及預防

滑動軸（zhóu）承是軸承的兩大基本類型之一。滑動軸承是以軸瓦直接支承軸頸、承受（shòu）載荷（hé）並保持軸的正（zhèng）常工（gōng）作位置，它是一種滑動摩擦性質的軸承。

滑動軸承與滾動軸承相比，在某（mǒu）些（xiē）場合具有顯著的優（yōu）越性。例如，液體動（dòng）壓滑動軸（zhóu）承的承載能力很大，且潤滑油膜能起緩衝和阻尼作用，因而（ér）這種軸承能耐衝擊和振動，適用於高速（sù）、大功率和低速重（chóng）載的工作條件。液（yè）體動（dòng）壓（yā）或靜壓滑（huá）動軸承的運轉平穩性極好，可得到很高（gāo）的旋轉精度。使用特別潤滑材料的滑動軸承，可在極其嚴（yán）峻、苛刻的情況工作下運轉。同時（shí），滑（huá）動軸承的製造成本（běn）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（yóu）同一種材料構成，有的為（wéi）了節約貴重金屬，采用複合材料。這裏講的軸承材料（liào）主要指與軸直接接觸的軸襯的材料而言。滑動軸承的常用材料有金屬軸承材（cái）料、非金屬和多孔質（zhì）金屬軸承材料等。  

滑動軸承與被支承軸頸之間（jiān）的滑轉速度較高，盡管在設計和生產（chǎn）時力求實現滑動軸承的良好潤滑，但實（shí）際上（shàng）往往很難保證，因此，擦傷和磨損是不可避免的。同時，滑動軸承在工作中往往（wǎng）承受交變載荷（即載荷的大小和方向隨時間而變化，並不斷循環），因此還會（huì）發生疲勞破壞。軸承還經常與酸值較大的潤滑油接觸，故軸承還可能被腐蝕。另外（wài），還可能潤滑不充（chōng）分、軸承與支（zhī）承軸頸間隙過小或（huò）不合理使用等等原因造成燒瓦等嚴重損（sǔn）傷。

為（wéi）了延長軸承的使用壽命，就必須（xū）預防上（shàng）述損傷的發生。為此，研究損傷的發生規律，找（zhǎo）出預防的途（tú）徑是（shì）非常必（bì）要的。

一、損（sǔn）傷分類

造成滑動軸承損傷的情（qíng）況很多，主要有（yǒu）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（jiē）接觸而產生的斑痕或嚴重擦痕稱為擦傷（shāng）。擦傷通常發生在瞬時缺乏潤滑的情況下。

造成擦傷的原因很多，下麵（miàn）以（yǐ）M1432A磨床主軸滑動軸承為例加以說明。主軸起動後，需要15～20s的時間（jiān）才會有充足的潤滑（huá）油流經主軸（zhóu），如果主軸起動後幾秒鍾內就施加切削力，由於此（cǐ）時在軸承（chéng）中（zhōng）尚未形（xíng）成潤滑油流，有些滑動軸承就可能因得不到充足的潤滑而發（fā）生擦傷。另外，當主（zhǔ）軸（zhóu）在潤滑油麵過低（dī）或進油管破裂的情況下工作（zuò）時，少量的空氣會進入潤（rùn）滑係統中，造成潤滑油的瞬（shùn）時斷流，也可能引起擦傷。潤滑油不潔，其中含有（yǒu）金屬或非金屬（shǔ）磨料也可將軸承擦傷。

還應指出，擦傷是過渡（dù）磨（mó）損（sǔn）和疲（pí）勞剝落等損傷的前奏。擦傷會導致過度磨損和疲勞剝落的（de）發生和發展。

2、磨損  

磨損是滑（huá）動軸（zhóu）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（qǐ）早期磨損和過度（dù）磨損。

（1）潤滑不（bú）足引起的過度磨損當瞬時缺油反複出現，每（měi）次發生的金屬之間的直接接觸和缺乏潤滑（huá）的情況（kuàng）不甚嚴重，持續的時間也不長，此時軸承溫度雖有提高，但不足以引起軸承過熱。但是，每當發生金（jīn）屬的直接接觸時，軸承表麵（miàn）的金屬就被磨掉，使軸承與軸頸之間的間隙增大，當間（jiān）隙超過極限間（jiān）隙（xì）時，潤滑（huá）油不能保（bǎo）持，液體潤滑條件破（pò）壞，磨損加劇，從而導致過度磨損。

瞬時缺油的原因除了在擦傷中所述的以外，濾清器堵塞、油溫過高等都能造成瞬時缺油，瞬時缺油反複出現，輕度擦傷反複發生，會導致（zhì）軸承的深度磨損等，使軸承早期損壞。

（2）磨料浸入（rù）引起的早期磨損潤滑油中浸入磨料，會造成軸承磨料磨損。潤滑油中的磨料來源有（yǒu）兩個方（fāng）麵：一是裝配中清潔（jié）不善；二是（shì）運行中浸入的塵土及磨損（sǔn）的碎屑等得不到有（yǒu）效的濾清。

磨料的大小、形狀及硬度各不（bú）相同，在合金中的嵌藏性也不一致。大（dà）的硬（yìng）質（zhì）顆粒在軸承間隙中沿軸頸的旋轉方（fāng）向移動，會造成軸承工作麵的拉溝磨損。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（biàn）不再（zài）繼續嵌入，會加（jiā）劇軸承的磨損。

3、疲勞  

滑動軸承在工作（zuò）中承受（shòu）循（xún）環交變載荷。在局部高溫處，由於溫差應力和油（yóu）膜最大峰值壓（yā）應力的（de）迭加，以及由於（yú）該處升溫使合金（jīn）強度降低，便有可能首先在該處產生（shēng）顯微裂紋。以後（hòu）隨著應力的不斷重複，特別是當（dāng）潤滑油進入裂紋後，由於（yú）潤滑油的楔裂作用促使裂紋加深並延表層擴展，最後使（shǐ）合金剝落。

引起軸承疲勞破壞的具（jù）體原因很多，一般有以下幾方麵：

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

由於軸承工作表麵凸凹不平，凸起處會使（shǐ）油膜（mó）間隙減小，使油膜壓力和溫度急劇升高，形成一個（gè）額外的高溫高壓。當這一（yī）高壓（yā）與油膜承（chéng）受的峰值壓力（lì）方向相同時，由於壓力的（de）迭加，凸起處形成比光滑處更大的交（jiāo）變載（zǎi）荷區（qū）。另外，在該（gāi）處還由於表麵不平而產生應力集中。因此，由於刮（guā）研不良而使軸承表麵質量達不到租糙度等級要求，是（shì）導致軸（zhóu）承合金疲（pí）勞剝（bāo）落的重要原因之一。

（2）輕度反複擦傷軸承的輕度反複擦傷，不僅會導致軸承的（de）深度磨損，而且會導致軸承合金層的疲（pí）勞。由於輕度反複擦（cā）傷。金屬之問的直接接觸不斷發生。致使（shǐ）凸起處的溫度升的更高，疲勞裂紋的產生和發展更為快速，疲勞強度大為降低。

（3）其他因素的影響軸承間隙不當、軸與軸承的幾何（hé）形（xíng）狀和相互位置偏差過大、合金層過厚、軸承座（zuò）孔不（bú）規矩等（děng）引起軸（zhóu）承變形、軸承超載（zǎi）及工作溫度（dù）過高等等，都會直接（jiē）或間接地（dì）影（yǐng）響軸承的疲勞強度。

4、腐蝕  

由於潤（rùn）滑油中的殘酸的作用，軸承（chéng）合金會發生病蝕。尤其是含鉛較（jiào）多的軸承腐（fǔ）蝕尤為嚴重。腐蝕後的軸承工作表麵呈天花狀的潰爛和麻點，還會產生顯微裂紋，使（shǐ）疲勞強度（dù）降低。

軸承的深度（dù）磨損會增加軸承對腐蝕作用的（de）敏感性。在（zài）發生深度磨損後，因缺乏對腐蝕有抵製作用（yòng）的表麵層，腐蝕會加劇。

腐蝕（shí）與疲勞兩種損壞形式很相似，常常被混淆。細致觀察可（kě）以（yǐ）區分，腐蝕的麻坑較小而且密集，通常在軸承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、燒瓦  

燒瓦是滑動軸承的（de）惡性損傷，是由於軸承中產生“高熱”造成（chéng）的，其主要原因有以下幾個方（fāng）麵：

（1）長時間缺乏潤滑當缺乏潤（rùn）滑持續較（jiào）長的時間時，軸（zhóu）承（chéng）的溫度（dù）將急劇增高。隨（suí）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（huà），使軸與軸承粘結在一起，發生“抱軸”。“抱軸（zhóu）”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（jìn）程中的不同階段，損（sǔn）壞的速（sù）度是不同的。在初級階（jiē）段，產生的高溫使軸承表（biǎo）麵層和內層中的鉛和（hé）其它（tā）軟金屬熔化，熔化的鉛被（bèi）塗抹在表麵層上，如同潤滑劑一樣，可起到一點潤滑作用，使溫度的（de）進（jìn）一步升高減緩。當軟金屬被燒掉之後，損壞的（de）程程便大大加快。

（2）起（qǐ）動後立即加力如（rú）果主軸起動後立即加力，由於潤滑油還沒來得及供給，輕者會造成擦傷，重者（zhě）還可能引起（qǐ）燒瓦。

（3）裝配和幾何形狀誤差太大軸承的潤滑對軸承間隙的大小十分敏感。間隙過小，會限製潤滑油流，難以形成穩定的油膜，摩擦熱不易被帶走，金屬直接接觸的可能性增加，燒瓦的可能性增大。間隙過（guò）大，潤滑油容易（yì）流失，油膜難於形成，也會增加（jiā）燒瓦的可能性。

軸承的尺寸過小，半圓周過盈（yíng）量不足，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（zhuāng）配錯誤，也會引起（qǐ）異（yì）常損傷，甚至發生燒瓦。

軸頸與軸（zhóu）承的幾（jǐ）何形狀和相互位置誤差（圓度、圓柱度（dù）、同軸度等）過大，也會引起間隙的迅速變化，增加金屬直接（jiē）接觸和燒瓦的可能性。

二、預防

滑動軸承的損傷與使用、維修因素關係（xì）極（jí）大，要預防滑動的損傷，必須從使用和維修入手。

1、滑動軸承的合理（lǐ）選用（yòng）

（1）嚴防主軸啟動後立即切削在正常情況下，會有一（yī）定量的潤滑油留存在軸承上，它可供（gòng）主軸短期啟動怠速時潤滑之用。但是，當主軸轉速（sù）超過1000r/min時，就需（xū）要有真正的潤滑（huá）油流。當主軸啟動時，至少需要（yào）15～30s才能在潤滑係中形成（chéng）油流和油壓。如果啟動後，在2s之內便向砂輪施加最大切削壓力，換句話（huà）說（shuō），軸承將在10多秒之（zhī）內處於（yú）無油潤滑狀態，還要以（yǐ）較高的速度、較（jiào）大的壓力運轉，因此（cǐ），很容易引起軸承（chéng）損傷。

為了避免在啟動時損傷軸承，應當切記：磨床（chuáng）主（zhǔ）軸在開車後，至少在30s內不允許進行磨削。

（2）定期檢查潤滑油，必要（yào）時（shí）添加或更換潤滑油的嚴重不足，會造（zào）成軸承的過度磨損就，甚至引起燒（shāo）挖。因此，在（zài）機械的使用過程中，應及（jí）時檢查潤滑油的（de）存儲量，不（bú）足時予以添加。

潤滑油的粘度對軸承的潤滑影響很大，要根（gēn）據磨床主軸起動時的（de）溫度（而不是運轉時可能達到的溫度）來選擇潤滑油的（de）粘（zhān）度等級，因為潤滑油的粘度對起動（dòng）期的影響極大，當采用推薦的潤滑油時，起動期軸承損傷的可能性就小。

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

（3）適時進行濾清器（qì）的保養使潤滑油的濾清器經常處在良好（hǎo）的技術狀態，對預防軸承損（sǔn）傷有極大的作用。

（4）定（dìng）期進行軸承的檢查、調整軸承的檢查可分為（wéi）不解體（tǐ）檢查和（hé）解體檢查兩種。不（bú）解體檢查是在機器不拆卸的情況下，借助於儀器設備或憑經驗進行聲響聽診。

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

為了提（tí）高聽（tīng）診效果，可采用機用聽診器。

軸承的解體檢查通常是結合高（gāo）號保養和修理進行，有時是在不解體診斷發（fā）現問題後進行。通過解體檢查，能準確地鑒定軸承損傷的情況。

2、修理裝配的注（zhù）意事（shì）項

為了預（yù）防滑動軸承損傷，除了要合理使用外，還應在修理裝配時確保修理裝（zhuāng）配質量（liàng），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，直接影響（xiǎng）軸承的壽命。

（1）裝配基本（běn）原則

1）裝（zhuāng）配前必須熟悉裝配圖，了解結構和裝配技術要求。

2）保證軸承與軸（zhóu）之間有合理的間隙和（hé）良好（hǎo）的接觸。

3）保證軸承與（yǔ）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（zuò）必（bì）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）在軸承配合副的所（suǒ）有零件中，隻允許軸頸與（yǔ）軸承之間有相對運動，軸承絕不允許轉動。

6）潤滑油槽開鑿合理，確保潤滑油路暢通，使潤滑油能通暢地流（liú）到（dào）軸承（chéng）中去。

7）確保密（mì）封裝置的質量，不得漏油，也不能讓灰塵侵入。

8）裝配前，必須認真檢查零件的技術狀況。不合格的零件，不得裝配（pèi）。裝配前零件必須要去（qù）毛刺及認真（zhēn）清（qīng）洗。