浅谈陶瓷轴承的使用与维护*

2020-01-09 01:31肖九梅
陶瓷 2020年2期
关键词:润滑脂轴承寿命

肖九梅

(湖北武汉市汉江化工材料公司 武汉 430055)

陶瓷轴承是一种高转速轴承,使用一段时间后需要维护保养,来延长其使用寿命,以降低其使用成本。采用陶瓷轴承代替金属轴承,主要目的在于利用前者比后者具有更好的,或者后者本身就不具备的耐腐蚀、耐磨损、耐高温、不导磁、不导电、强度高、刚性好、比重轻等特性。使用陶瓷材料可使轴承在高速、耐腐蚀、无润滑等苛刻环境下正常运行,并能减少磨损、降低噪声、减少维护次数,从而使轴承达到更长的使用寿命。在陶瓷轴承使用的过程当中,一旦轴承出现了损坏,应该更换新的产品,才可以保证使用的效果比较好。如果强制性进行拆卸,有可能没办法拆卸,更换后的产品使用效果不够稳定,反而会增加使用成本。陶瓷轴承的维护和检测是需要定期做的事情,这是为了能让陶瓷轴承正常的工作,使其寿命延长,这部分的工作程序也是陶瓷轴承检修过程中的主要工作程序。

1 性能和结构特点

陶瓷轴承跟滑动轴承相比之下,有以下优点:陶瓷轴承的摩擦系数比滑动轴承小,传动效率较高;一般滑动轴承的摩擦系数为0.08~0.12,而陶瓷轴承的摩擦系数仅仅为0.001~0.005。陶瓷轴承已实现标准化、系列化、通用化,适于大批量生产和供应,使用和维修十分方便;陶瓷轴承用轴承钢制造,并经过热处理。因此,陶瓷轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命,而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属。陶瓷轴承内部间隙很小,各零件的加工精度较高,因此,运转精度较高。同时,可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。这对于精密机械是非常重要的,某些陶瓷轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷,因此,可以简化轴承支座的结构。由于陶瓷轴承传动效率高,发热量少,因此,可以减少润滑油的消耗,润滑维护较为省事。

陶瓷轴承也有一定的缺点,主要是其承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多。因此,陶瓷轴承的径向尺寸大,在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合,多采用滑动轴承;陶瓷轴承振动和噪声较大,特别是在使用后期尤为显著,因此,对精密度要求很高、又不许有振动的场合,陶瓷轴承难于胜任,一般选用滑动轴承的效果更佳。陶瓷轴承对金属屑等异物特别敏感,轴承内一旦进入异物,就会产生断续地较大振动和噪声,会引起早期损坏。此外,陶瓷轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。即使不发生早期损坏,陶瓷轴承的寿命也有一定的限度。

满装球型全陶瓷轴承一面带添球缺口,因采用无保持架结构设计,可以比标准结构的轴承装入更多的陶瓷球,从而提高其负荷能力,另外还可避免因保持架材料的限制,达到陶瓷保持架型全陶瓷轴承耐腐蚀及耐温效果。该系列轴承不适宜较高转速,安装时应注意将缺口面装于不承受轴向负荷的一端。混合陶瓷球轴承的陶瓷球,特别是氮化硅球具有低密度、高硬度、低摩擦系数、耐磨、自润滑及刚性好等特点,特别适合做高速、高精度及长寿命混合陶瓷球轴承的滚动体(内外圈为金属) 。一般内外圈采用轴承钢(GCr15)或不锈钢(AISI440C),陶瓷球可选用ZrO2、Si3N4或SiC材料。

氮化硅全陶瓷轴承套圈及滚动体采用氮化硅(Si3N4)陶瓷材料,一般也可使用 RPA66-25、PEEK、PI以及酚醛夹布胶木管等。SiN4制全陶瓷轴承相比较ZrO2材料可适用于更高转速及负荷,以及适用于更高的环境温度。同时可提供用于高速、高精度、高刚性主轴的精密陶瓷轴承,最高制造精度达P4至UP级。

氧化锆全陶瓷轴承具抗磁电绝缘、耐磨耐腐蚀、无油自润滑、耐高温耐高寒等特点,可用于极度恶劣环境及特殊工况。套圈及滚动体采用氧化锆(ZrO2)陶瓷材料,保持器使用聚四氟乙烯(PTFE)作为标准配置,一般也可使用玻璃纤维增强的尼龙66(RPA66-25),特种工程塑料(PEEK、PI),不锈钢(AISISUS316),黄铜(Cu)等。

陶瓷是非金属的非铁材料。当暴露于水和其它有害化学品时,不以同样的方式作为金属腐蚀。高耐蚀性允许在潮湿和化学腐蚀环境中保持优异的性能。许多工程陶瓷也具有低密度,导致轴承运行速度的提高,这是由于低向心力和摩擦减小。由于缺乏大多数陶瓷自由电子,是非磁性和优良的绝缘体。研究陶瓷轴承,可能会注意到陶瓷轴承基本上比金属轴承更加昂贵,是因为它有高档原料在烧结过程中所需要的大量能量,加工成本高。由于陶瓷加工和磨削成本制造精密轴承时迅速增加,所有这一切都必须在一个干净环境中具有熟练的劳动力来完成。陶瓷毛孔对杂质极其敏感,所以任何污染物都可能会导致陶瓷轴承过早损坏。

随着尺寸增加,价格也会增加,因为成本增高,加工方法的要求等。这些包括:克服在生坯的温度梯度,均匀施加压力量在较大体积和所得机器成本需要较慢的烧结过程。与陶瓷轴承具有较低的承载能力相比,金属对热冲击敏感。热冲击是材料内的温度梯度会导致不同的膨胀,这会导致内部的应力,而这种压力可以超过材料形成裂纹的实力。

2 使用原则和代用方法

陶瓷轴承的代用原则和方法如下:轴承的工作能力系数和允许静载荷等技术参数,要尽量等于原配轴承的技术参数,应当选择允许极限转速等于或高于原配轴承的实际转速。

代用轴承的精度等级要不低于原配轴承的精度等级。尺寸要相同,不能因为更换轴承而随意改变机器与轴承相配合的尺寸。采用镶套方法的轴承,要保证所镶轴套的内外圆柱面的同心度,应正确选用公差与配合。陶瓷轴承的代用方法如下:直接代用的轴承内径、外径和厚度尺寸与原配轴承完全相同,不需采取任何措施即可安装使用。

加垫代用的轴承内径、外径与原配轴承完全相同,仅宽度较窄时,可采用加垫代用。所加垫圈的厚度等于原配轴承和代用轴承的宽度差。垫圈内径与轴采用间隙配合,外径为轴承内圈的外径。垫圈两端面要平行,安装时垫圈应紧靠轴的台肩。

以宽代窄是当没有与原配轴承尺寸相近的代用轴承,可以采取改变轴颈或外壳孔的办法,使其与代用轴承相配合。但轴颈或孔径的加工量不能太大,以免影响零件强度。采用标准型号的轴承机器,尽量不采用此法。

对于非标准的已淘汰的轴承,可采取改变轴颈或外壳孔尺寸的办法;使其与代用轴承相配合;但轴颈或孔径的加工量不能太大,以免影响零件强度;采用标准型号的轴承机器,尽量不采用此法。代用外国轴承可根据其牌号和型号,从有关手册中找出与其相对应的国产型号。

在制造出厂之前要保证陶瓷轴承的质量,都要经过百分之百的功能试验,需要通过数字振动滤波分析对陶瓷轴承进行试验检测,才能确保轴承品质和应用性能,而且所有的试验结果都是可追溯的。

清洁度对于精密轴承产品而言至关重要,如超精密轴承部件一般都要用多级溶剂清洗3 h,从而避免杂质混入轴承,防止固有的污染源。另外,还要磨削轴承的非工作性表面,保证轴承在出厂前无杂质,因此,生产的轴承产品可增加机床正常运转时间。 同时在生产过程中,技术人员还可控制滚道的曲率、均匀性以及钢球的等级,减少了振动,进而减少了发热量。保持架对于机床轴承很关键,保持架的性能会影响机床轴承在高速旋转下的稳定性。生产标准保持架采用酚醛树脂材料,内部设计和间隙的公差控制引导表面,保证保持架在高速运转、润滑及动载时稳定性的最优性能。

陶瓷轴承最具代表性的滚动轴承是深沟球,用途广泛,可承受径向负荷与双向轴向负荷。适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合或钢质轴承所不能应用的高温、高寒、腐蚀、磁场、非绝缘等领域。目前混合型陶瓷轴承已成功地应用于高速机床的主轴中,并已进入实用化阶段,如日本牧野等公司生产的HPM型超精密车床等,主轴转速为1 6000 r/min;而美国MIKRO公司生产的HSM700高速加工中心,主轴转速已达到42 000 r/min,切削速度提高了5~10倍。此外,混合型陶瓷轴承还应用在电主轴、涡流分子泵等高转速的设备中。

选择陶瓷轴承时需注意的事项:陶瓷轴承外加密封的选择是需要考虑的主要因素。首先要知道的就是陶瓷轴承润滑剂的种类:润滑脂和润滑油;其次陶瓷轴承的工作环境也是其中要考虑的影响因素之一,陶瓷轴承占用空间的大小也是一定要考虑在内的因素;还要注意轴的支承结构优点及其允许角度偏差。密封表面的圆周速度与陶瓷轴承的工作温度也是重要因素。

3 在机床上的应用

陶瓷轴承密封性对运行起到关键性的作用,陶瓷轴承有2种不同的密封性,一是本身自带密封性;二是来自外面的密封性。这所谓的陶瓷轴承自带密封性,就是在陶瓷轴承的设计跟制造的过程中,就已经考虑了密封性对陶瓷轴承的重要性,从而在制造陶瓷轴承时,把密封性加到了陶瓷轴承上,自然就形成了陶瓷轴承本身自带的密封性。

来自外加的密封性不是本身就存在的,是通过安装等其他方面给陶瓷轴承带来各种性能的密封装置。所以说,陶瓷轴承具有双层密封性的特点。那么,在选择外加密封性时,应先考虑陶瓷轴承的工作环境,具体是在什么样的环境下工作的,如果是在一些比较恶劣的环境下工作,那么对陶瓷轴承的密封性要求的选择就要高,陶瓷轴承只有具有良好的双层密封性,才能确保沙子、灰尘等脏物进不到陶瓷轴承的内部,而影响到陶瓷轴承的正常工作。

陶瓷轴承的密封性能完善陶瓷轴承支撑结构,只有陶瓷轴承表面精确的圆周速度,才能允许陶瓷轴承在角度上存在少许偏差,可见密封性对陶瓷轴承来说,是很重要的。进口陶瓷轴承在质量上,还是领先于国产陶瓷轴承的。不过,国产陶瓷轴承也在飞跃发展中,可以根据其工作的需求和对密封性的要求来选择陶瓷轴承。

陶瓷轴承在机床的使用上,主要用于下列3个部位:主轴、滚珠丝杠和一般的传动轴。主轴轴承作为机床的基础配套件,性能会直接影响到机床的转速以及回转的精度、刚性、抗颤振动切削性能、噪声以及温升及热变形等,进而影响到了加工零件的精度及表面质量等。所以,高性能的机床必须要配用高性能的轴承。

陶瓷轴承的精度一般分为P0、P6、P5、P4和P2这5个等级,用于精密机床主轴上的轴承精度应为P5及以上等级,而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的主轴支承,则需选用P4及以上等级超精密轴承。机床用主轴轴承通常包括深沟球、角接触球、圆柱滚子、双向推力角接触球、陶瓷和推力等6种轴承结构类型。机床用装于一般传动轴上的陶瓷轴承,其要求和选用与普通机械传动轴承相同,只需满足强度和寿命要求,转速不超过所规定的轴承极限转速即可。在通常情况下,机床轴承是机床主轴轴承以及滚珠丝杠轴承,精密机床轴承则是指精度为P5及其P5以上等级的主轴轴承和丝杠轴承。

滚珠丝杠副作为精密、高效、灵敏的传动元件,除了应采用高精度的丝杠、螺母和滚珠外,还应注意选用轴向刚度高、摩擦力矩小、运转精度高的轴承。滚珠丝杠支承过去常用双向推力角接触球轴承、陶瓷轴承、滚针和推力滚子组合轴承、深沟球轴承和推力球轴承等。目前,滚珠丝杠支承采用最多的是60°接触角的单列推力角接触球轴承,而且,精度等级也是以P4及以上等级为主。陶瓷轴承在使用期间,要经常对陶瓷轴承运行的基本外部条件进行监测,比如:温度和噪音,振动和测量等,这些都是比较有规律的检查,应该早点发现潜在问题,并防止再出现意想不到的机器中止现象,使生产计划得以实现,提高工厂的生产力和效率。

随着数控技术的快速发展,“复合、高速、智能、精密、环保”已成为当今机床工业技术发展的主要趋势。其中,高速加工可以有效地提高机床的加工效率、缩短工件的加工周期,这就要求机床主轴及其相关部件要适应高速加工的要求。目前,数控机床主轴轴承基本上限定在角接触球轴承、圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承和陶瓷轴承等4种结构类型。

伴随着数控机床主轴向高速化发展,陶瓷材料(主要指Si3N4工程陶瓷)因具有密度小、弹性模量高、热膨胀系数小、耐磨、耐高温、耐腐蚀等优良性能,从而成为制造高速精密轴承的理想材料。陶瓷轴承得到越来越广泛的应用,鉴于陶瓷材料的难加工性,精密陶瓷轴承多为滚动体是陶瓷、内外套圈仍由铬钢制造的混合陶瓷球轴承。

4 维护保养

陶瓷轴承在使用过程中表现出较强的规律性,并且重复性还非常好。非常优质的陶瓷轴承在开始使用时,振动和噪声都比较小,幅值也是比较小的,可能是因为在制造的过程中有一些缺陷,跟表面物毛刺所致一样。运动一段时间后,振动和噪声会维持一定水平,当轴承状态非常稳定时,就进入稳定工作期。继续运行一段时间后,轴承幅值和噪声会开始增大,有时会发出异音,但振动增大的变化较缓慢。此时,轴承峭度值开始会突然达到一定数值,此时即表现为初期故障,这就要求对轴承要进行严密监测,密切注意其变化。

为了尽可能长时间地以良好状态维持陶瓷轴承本来的机能,须保养、检验,以防事故于未然,确保运转的可靠性,提高生产性、经济性。最好相应机械运转条件的保养作业标准,定期进行检查。内容包括:监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸。作为运转中的检修事项,有轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等。

陶瓷轴承常见技术状况主要检测的项目如下:圆锥滚子轴承内外圈滚道是否有剥落,严重磨损,内外圈有裂纹;在滚子长度方向上,中心是否前移超过1.5 mm,锥形滚子前端离外圈边缘大于2~3 mm;保持架是否磨损,不能将滚子收拢在内圈上,破裂、变形无法修复。

向心球面滚子轴承和向心短圆柱滚子轴承内外圈滚道和滚子是否有破碎、麻点和较深的磨痕;保持架是否变形,不能将滚子收拢在内圈上;内外圈滚道与滚子的配合间隙是否大于0.06 mm。推力球轴承两滚道垫圈是否剥伤和严重磨损;滚珠是否破碎或有麻点;保持架是否变形严重,不能收拢滚珠。

陶瓷轴承的清洗和检测是定期要做的事情,这是为了能让陶瓷轴承能够正常工作,为了能使其寿命延长,这部分也是陶瓷轴承检修过程中的主要工作程序。对陶瓷轴承进行这样的工序也要注意遵守一些规则。清洗之前,首先检查油脂保有量的情况,用以确定和判断现行加油、补油制度的有效性;其次检查油脂的理化状态,看有无发干、变硬、结块、析油、稀化、变色等变质情况,用以确定和判断油脂老化更换周期的合理性,调整换油周期和补油制度。必要时,还要对陶瓷轴承进行化验,弄清油脂为铁、铜、灰尘等污染的程度,并综合上述检查,确定润滑脂能否胜任该轮工况,提出性能改进,更换油脂品种或改进陶瓷轴承及油封结构等方面的建议。

陶瓷轴承的清洗:拆卸下陶瓷轴承检验时,首先记录其外观,确认润滑剂的残存量,取样检查用的润滑剂之后,清洗陶瓷轴承。普遍使用汽油、煤油作为清洗剂,拆下来的陶瓷轴承分粗清洗和细清洗,分别放在容器中,先放上金属网垫底,使陶瓷轴承不直接接触脏物。粗清洗时假使陶瓷轴承带着脏物旋转,会损伤轴承的动弹面,应加以留意。在粗清洗中使用刷子清除润滑脂和粘着物,大致干净后转入精洗。精洗是将陶瓷轴承在清洗油中一边旋转,一边仔细清洗。另外,清洗油也要常保持清洁。

陶瓷轴承清洗过程是比较重要的环节,陶瓷轴承在使用过程中,会产生粉末和金属末的混合物,这些混合物都分布在零件表面和沟槽中,如果清洗不彻底会让陶瓷轴承的内部造成在装配过程中的尺寸精度测量最不准确,划伤零件工作的表面。而在陶瓷轴承使用过程中,这些混合物则是产生噪声、振动、疲劳的主要原因之一。因此,应当重视陶瓷轴承的清洗。陶瓷轴承在保管期内达到防锈期以及使用中的检查或更换润滑脂时也需要进行清洗。陶瓷轴承清洗采用的清洗剂一般为水剂(清洗后应做脱水防锈处理)、煤油、汽油、金属清洗剂等。清洗方法有冷清洗、热清洗、压力清洗、超声波清洗等。采用热清洗应注意温度的影响,最好在装配工作间与测量工具同温一段时间后,再进行清洗。采用压力清洗应注意清洗剂零件的摆放方式、喷射的压力、喷射的覆盖面和清洗的时间等。

陶瓷轴承的清洗是恢复陶瓷轴承清洁度和进行零件检变测量的必要环节。清洗前要尽量抹去旧的脏污油脂,操作过程中注意不要随意转动陶瓷轴承,以免解体过程中进入的杂质拉伤滚动工作面。而在搬动陶瓷轴承时要轻拿轻放,防止碰伤。

在清洗前所有清洗方法必须对零件进行退磁,以防止零件加工过程中的残磁吸附金属颗粒。清洗液应始终保持清洁,采用机械式清洗机时应设置污物过滤装置,并定期检查清洗剂的质量。有条件的企业可采用联线多次清洗,若清洗后采用干燥处理效果更佳。

5 润滑

陶瓷轴承运行时,若是陶瓷材料不做微焊接是不需要使用润滑油的。因为只有微焊接与金属、滚动元件和滚道表面发生摩擦相互作用的时候,才会需要用到润滑油。陶瓷轴承使用过程中,若是使用时间久,那么灵活性必然不是很好,那么这时需要使用润滑油,能够降低轴承磨损,减少轴承报废率,保证轴承正常的使用寿命。除此以外还具有以下好处:轴承长期工作会产生细粉末,润滑油会带走部分粉末,以免破坏油膜。当轴转动时在轴和轴承的动静部分之间形成油膜,防止动静摩擦。轴在高温下工作,轴承温度也很高,润滑油流经轴承时带走部分热量冷却轴承。好的润滑油,能让陶瓷轴承运转得更为顺畅。一般情况下,进口的润滑油能更好地达到陶瓷轴承快速旋转的需求。

陶瓷轴承在工作中需要正确的润滑,其润滑分为脂润滑和油润滑。为了让陶瓷轴承很好地发挥作用,要选择适合的使用条件和目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性则占优势。但是脂润滑具有可以简化陶瓷轴承周围结构的特长。当陶瓷轴承达到最终使用期限时,就应该更换新的陶瓷轴承。陶瓷轴承的润滑还对散热、防锈、密封、缓和冲击等起作用。要保证润滑剂不能失效过期,选型要正确。

为了使陶瓷轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件和目的的润滑方法。润滑脂对陶瓷轴承的运转和寿命有着极为重要的影响,在这里简单介绍选择润滑脂的一般原则。润滑脂由基础油、增稠剂和添加剂组成,不同种类和同一种不同牌号的润滑脂性能相差较大,允许的旋转极限不同,在选择时要注意。润滑脂的性能主要由基础油决定,一般低粘度的基础油适用于低温、高速;高粘度的适用于高温、高负荷。增稠剂也关系着润滑性能,增稠剂的耐水性决定润滑脂的耐水性。原则上,不同牌子的润滑脂不能混合,还有,即使是同种增稠剂的润滑脂,也会因添加剂不同会相互带来不良影响。

陶瓷轴承的润滑包括润滑方法的选择、润滑剂的选择、润滑剂的用量以及更换周期等内容。陶瓷轴承润滑剂的主要作用有:减少相对运动金属表面之间的摩擦和磨损,在摩擦表面形成油膜,增大零件接触承载面积,减小接触应力,延长陶瓷轴承的接触疲劳寿命;润滑剂具有防锈、防腐蚀、防尘和密封性能;油润滑具有散热作用,可带走陶瓷轴承运转中产生的磨损颗粒或侵人的污染物;具有一定的减振作用。

针对带镶嵌式密封轴承的密封缺陷问题,在进行调整的过程中有2个步骤需要严格进行。镶嵌式密封轴承装盖结构改到轴承两侧,从设备轴承安装结构进行调整,不需要与轴承直接接触,从轴承外部对轴承进行防尘处理。这种结构密封效果要高于代理轴承的自身密封,直接阻断颗粒性物质的侵入路径,确保了轴承内部的清洁。这种结构提升了轴承的散热空间,对轴承的抗疲劳性能损害较小;轴承外部密封方式虽然密封效果好,但散热路径也有所阻滞,因此需要安装冷却部件。冷却装置可降低润滑剂的运转温度,冷却后在通过自然散热,可避免轴承的高温运转。

润滑脂在外力作用下抵抗变形的能力称为稠度。稠度采用针入度和锥入度来度量。针入度越小说明润滑脂的稠度越大,脂的硬度就越高,流动性就越差。润滑脂的牌号就是采用针入度的等级来表示润滑脂的工作针入度和牌号。

润滑脂按规定的加热条件加热,其在滴点计的脂杯中滴落下第一滴油时的温度。润滑脂的滴点确定了脂的工作温度(或耐热性),一般润滑脂的工作温度应低于滴点20 ℃以上。

极压性能是润滑脂承受重载荷作用时在金属表面上维持完整油膜的能力。润滑脂在承受机械作用时抵抗稠度改变的能力称为机械稳定性。润滑脂在机械力长期作用下稠度会下降,严重时会变成液体而丧失润滑脂特有的性能。润滑脂在贮存和使用过程中抵抗氧化的能力称为氧化安定性。润滑脂氧化后将使基础油的黏度变大、稠度变小、滴点下降,而丧失润滑作用。轴承工作温度升高会加快润滑脂的氧化。胶体安定性是润滑脂在贮存和使用中抵抗分油的能力。润滑脂在长期贮存时表面会有少量的油析出(即分油)。贮存中的分油会影响润滑脂的润滑性能,而使用中的适量分油则对润滑有利,但大量分油会造成油流失,从而又影响润滑脂的性能。润滑脂遇水后容易乳化变质失去润滑性能。润滑脂的抗水性能取决于稠化剂和基础油的种类。钙基、钡基和铝基润滑脂有较好的抗水性,而钠基润滑脂抗水性较差。

6 延长陶瓷轴承寿命的措施

陶瓷轴承是有使用寿命的,使用时间较长就会出现一些问题,例如说陶瓷轴承的生锈或者出现裂纹等,这些都会缩短陶瓷轴承的寿命。陶瓷轴承的寿命一般是指陶瓷轴承失效前运行的累计转数、累计工作时间或运行历程而言。陶瓷轴承的寿命,在不同的场合有不同的称谓和含义。常用的有疲劳寿命、磨损寿命、故障寿命和使用寿命等。陶瓷轴承的额定寿命以径向基本的额定动载荷或者轴向的基本额定动载荷为基础的寿命预测值。基本的额定寿命在对于单个的陶瓷轴承或者一组在相同条件下运转时,近于相同的陶瓷轴承,该寿命是与90%的可靠度、常用优质材料和良好加工质量以及常规运转条件相关的。此外,标准还规定考虑了不同可靠度、润滑条件、被污染的润滑剂和轴承疲劳载荷的修正额定寿命的计算方法。

所谓基本额定寿命,即一组相同轴承,逐个地在同一运转条件下运转,其中90%(可靠度90%)的轴承不发生滚动疲劳性剥落的运转总转数。在旋转速度一定的情况下,则以总运转时间来表示。修正额定寿命考虑到90%以外的可靠度和(或)非惯用材料特性和非常规运转条件而对基本额定寿命进行修正所得到的额定寿命。中值寿命在同一条件下运转的一组近于相同的陶瓷轴承的50%达到或超过的寿命;中值额定寿命与50%可靠度关联的额定寿命,即以径向基本额定动载荷或轴向基本额定动载荷为基础的预测中值寿命。

陶瓷轴承在使用的过程中由于本身质量和外部条件的原因,承载能力、旋转精度和耐磨性能都会发生变化。当陶瓷轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作的话,就会发生故障甚至失效。陶瓷轴承一旦发生了失效等意外情况后,机器、设备都会停转,会出现功能失效等异常现象,需要在短期内查出发生原因,并采取相应的措施。首先,在安装方面要注意的是安装时的步骤和方法是否正确。如清洗陶瓷轴承和其关联部件,检查关联部件的尺寸和精加工的情况,安装好陶瓷轴承后的必要检查等。这些步骤都要进行仔细核查后才能保证陶瓷轴承的使用寿命。其次,对陶瓷轴承运行的基本外部条件要进行监测,比如说温度、振动和噪音的测量等。这些检测能够预防潜在问题,对陶瓷轴承来说是很好的保护。

润滑对滚动陶瓷轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、升温、振动等有重要影响,没有正常的润滑,陶瓷轴承就不能工作,分析陶瓷轴承的损坏原因表明,40%左右的陶瓷轴承损坏都与润滑不良有关。因此陶瓷轴承的良好润滑是减小陶瓷轴承摩擦和磨损的有效措施。

陶瓷轴承的疲劳寿命,通常是以陶瓷轴承的正常设计、制造、维修和运用条件,其中也包括正常的润滑条件为前提的。一般来说,疲劳寿命就是陶瓷轴承的设计寿命。平时需要对陶瓷轴承多做了解,多留意使用情况,一定在平时对陶瓷轴承多做一些维护和保养工作,多对机械设备上油、并且一定要对陶瓷轴承进行定期检查。

总之,陶瓷轴承的寿命较滑动轴承较短,可是陶瓷轴承与滑动轴承相比较,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。但由于陶瓷轴承的突出优点,颇有后来者居上的趋势。目前,陶瓷轴承已发展成为机械的主要支承型式,应用范围越来越广。

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