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郭建剛　韋立船管

（版權歸原作者或機構所有）

軸承是機械系統中一種不可或缺的零部件，它是機械設備重要的導向支撐裝置，協(xié)調設備安全有效運動(dòng)，其故障直接影響設備的安全運行。因此，為了確保機械設備正常和安全運行，我們需要加強軸承的檢查、維護和檢修。

維護和潤滑對于總購置成本的重要性往往被低估，對于設備來(lái)說(shuō)，軸承的成本僅占設備總成本的很少一部分，通過(guò)專(zhuān)注于軸承的維護和潤滑措施，以及提供相應的拆裝設備與培訓，有助于提高設備可靠性、降低運營(yíng)成本并且改善人員的安全。

軸承失效因素

一般影響軸承壽命的因素有潤滑不良36%、軸承疲勞34%、安裝不當16%，污染14%。

潤滑不良(約占36%)

據調查，潤滑不良是造成軸承過(guò)早損壞的主要原因。包括未及時(shí)加注潤滑劑或潤滑油;潤滑劑或潤滑油未加注到位;潤滑劑或潤滑油選型不當;潤滑方式不正確等等。

建議：選擇正確的潤滑劑或潤滑油，使用正確的潤滑加注方式。

馬達潤滑脂的填充需要根據設計量注入，合理分散在軸承室空間內。在馬達運轉過(guò)程中，必須防止潤滑脂惡化或丟失造成的軸承故障，定期補充軸承專(zhuān)用的潤滑脂。為了防止潤滑脂惡化、潤滑性能下降、軸承故障，嚴禁混合不同等級的潤滑脂。

疲勞(約占34%)

疲勞破壞是軸承常見(jiàn)的損壞方式。常見(jiàn)的疲勞破壞的原因可能是：軸承選型不當；長(cháng)期超負荷運行；未及時(shí)維修；維修不當；設備老化等。

建議：選擇適當的軸承類(lèi)型，定期及時(shí)更換疲勞軸承。

例如部分電機自由端采用特殊止動(dòng)軸承換新時(shí)被更換成普通軸承造成軸承座磨損。

安裝不當(約占16%)

1、安裝時(shí)力度過(guò)猛，其中用錘子或剛性材料敲擊軸承對軸承傷害是的;也是造成變形的主要原因。 

2、安裝有偏差或未裝到軸承位，造成軸承游隙過(guò)小。內外圈不處于同一旋轉中心，造成不同心。

建議：選擇適當的或專(zhuān)業(yè)的軸承安裝工具，安裝完畢用專(zhuān)用儀器檢測。

SKF安裝工具套裝

污染(約占14%)

污染也會(huì )導致軸承過(guò)早損壞，污染是指有沙塵、金屬屑等進(jìn)入軸承內部。主要原因包括：使用前過(guò)早打開(kāi)軸承包裝，造成污染；安裝時(shí)工作環(huán)境不清潔，造成污染；軸承的工作環(huán)境不清潔，工作介質(zhì)污染等。即使肉眼看不見(jiàn)的微小灰塵進(jìn)入軸承，也會(huì )增加軸承的磨損，振動(dòng)和噪聲。

建議：在使用前好不要拆開(kāi)軸承的包裝；安裝時(shí)保持安裝環(huán)境的清潔，增強軸承的密封裝置，添加油脂時(shí)油槍要專(zhuān)用并清潔油嘴。

影響軸承壽命的因素

一般來(lái)說(shuō)，軸承選用恰當，配合適當，潤滑得當，預緊相當，冷卻應當……軸承的使用壽命是很可觀(guān)的，我們在日常生產(chǎn)生活時(shí)往往能夠看到，隨機器原裝的軸承，經(jīng)年累月，仍然能夠正常使用，一旦壽終正寢，再更換軸承，哪怕再好再貴，都不能和開(kāi)始安裝的軸承壽命相比，這是為什么呢？

概因軸承的選擇不當、安裝不良、潤滑不充分以及密封不良等，都會(huì )引發(fā)軸承產(chǎn)生燒結、磨損、斷裂、缺損、卡傷、銹蝕等故障，都會(huì )導致軸承無(wú)法繼續使用，產(chǎn)生實(shí)際使用壽命遠遠低于額定壽命的情況。

此外，由于使用條件對軸承的功能（旋轉精度、剛性及發(fā)熱等）影響較大，因此，對軸承的實(shí)際使用壽命會(huì )產(chǎn)生較大影響，往往與額定壽命偏差較遠，當軸承出現使用壽命與額定壽命遠遠不符合的情況時(shí)，就應當考慮：

（1）軸承選用是否恰當。特別是當機器長(cháng)時(shí)間運轉，主軸難免會(huì )發(fā)生磨損，精度下降的情況，這時(shí)候就應考慮游隙更大的軸承，或者是否需要更換主軸。

（2）軸承配合是否適當。長(cháng)時(shí)間運轉的設備軸承座及軸都有磨損，間隙就會(huì )變大，應通過(guò)專(zhuān)業(yè)尺寸修復后選配軸承。

（3）軸承潤滑是否得當。軸承潤滑一般分為脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑四種，四種潤?方式各有優(yōu)缺，潤滑可以有效降低摩擦及磨損，帶走摩?產(chǎn)生的熱量，防止銹蝕，防止異物侵入，從而延長(cháng)軸承的使用壽命。

（4）軸承的預緊是否恰當。軸承預緊有兩種方式。一種是定位預緊，一種是定壓預緊。?位預緊固定相向軸承的位置，有助于提高軸承的剛性。定壓預緊通過(guò)彈簧變形施加載荷，旋轉中由于熱影響和載荷影響，軸承的位置即使發(fā)生變化，仍可保持穩定的預緊載荷。在機床的主軸等進(jìn)行高速旋轉的場(chǎng)合使用角接觸球軸承時(shí)，還應考慮陀螺滑動(dòng)和離心力等導致的滾動(dòng)體和滾道面接觸壓的增加因素，并設定適當的預緊量。對于有彈簧墊片預緊的軸承安裝時(shí)一定要將彈簧墊片按原樣裝復。

（5）其他因素。影響軸承使用壽命的因素很多，除了上述的內容外，如軸承冷卻、軸的撓曲、軸及軸承箱的精度等，因此需要仔細分析，認真排查。

應隔多久進(jìn)行補脂？

正確的軸承潤滑是軸承獲得長(cháng)期有效使用壽命的基本因素。針對具體的軸承應用選擇合適的潤滑脂，并且在 軸承轉起來(lái)之前加入恰當的量是十分重要的。在工作過(guò)程中，還需要定期為軸承補充潤滑。以正確的補充潤滑間隔和正確的量，向軸承加入正確的潤滑脂是實(shí)現軸承較佳運行績(jì)效和化使用壽命的基本要求。在實(shí)際應用中，手工進(jìn)行補充潤滑是很常見(jiàn)的；連續的補充潤滑能夠帶來(lái)諸多好處。

但是對于補充油脂的間隔，遺憾的是，這一問(wèn)題沒(méi)有統一的答案。右側圖為軸承補油間隔圖，僅適用于在溫度不高于 71.1°C、在正常負荷下工作的固定設備水平軸軸承，且僅有指導意義。

比例尺 a：徑向滾珠軸承

比例尺 b：圓柱滾子軸承、滾針軸承

比例尺 c：球面滾柱軸承、圓錐滾柱軸承、止推滾珠軸承、滿(mǎn)裝圓柱滾柱軸承（20% 補脂周期操作小時(shí)）、配有軸承罩的交叉圓柱滾柱軸承（30% 補脂周期操作小時(shí)）、推力圓柱滾柱軸承、推力滾針軸承和推力球面滾柱軸承（50% 補脂周期操作小時(shí)）

對于垂直軸軸承，應將此圖所示周期減半。對于軸承潤滑脂在高溫下的加速老化，軸承溫度每比 71.1°C 高 2.8°C，應將周期減半一次。

對于鉆孔尺寸為 300 毫米及以上的大型滾柱軸承，必須以高于此圖所示的頻率對軸承進(jìn)行補脂，才能確保實(shí)現充足潤滑，因此相應線(xiàn)條會(huì )斷開(kāi)。我們的示例顯示了 3,000 小時(shí)（即 4 個(gè)月）的周期。

補脂需要使用多少潤滑脂？

針對軸承的適當用量和補脂周期可按以下公式進(jìn)行計算：

G = 0.005 DB

其中：

G = 潤滑脂重量（克）

D = 軸承外部直徑（毫米）

B = 軸承寬度（毫米）

滾動(dòng)軸承填充潤滑脂參考以下原則：

（1）一般軸承內不應裝滿(mǎn)潤滑脂，以裝到軸承內腔全部空間的1/2-3/4即可；

（2）水平軸承填充內腔空間的2/3-3/4；

（3）垂直安裝的軸承填充腔內空間的1/2（上側），3/4（下側）；

（4）在容易污染的環(huán)境中，對于低速或中速的軸承，要把軸承和軸承盒里全部空間填滿(mǎn)；

（5）高速軸承在裝脂前應先將軸承放在優(yōu)質(zhì)潤滑油中，一般是用所要填充的軸承潤滑脂的基礎油中浸泡一下，以免在啟動(dòng)時(shí)因摩擦面潤滑脂不足而引起軸承燒壞。

請注意，與其他任何單一要素相比，過(guò)度加注可能會(huì )造成更多軸承故障。如果存在過(guò)多潤滑脂，內部摩擦將導致溫度高于其滴點(diǎn)，造成軸承潤滑脂發(fā)生氧化并提早出現軸承故障。

對于軸承補油間隔及補油量部分設備說(shuō)明書(shū)中也有指出，當然補充油脂只針對開(kāi)式軸承，閉式軸承無(wú)需補油或換脂。

軸承的安裝

安裝是軸承生命周期中的關(guān)鍵階段之一。如果未使用正確的方法和工具來(lái)正確地安裝軸承，軸承的使用壽命會(huì )縮短。要進(jìn)行正確和有效的軸承安裝，不同應用場(chǎng)景可能需要使用機械的、液壓的或加熱的方法。選擇適用于您的具體應用的安裝方法來(lái)裝配軸承，將有助于延長(cháng)軸承的使用壽命，減少軸承過(guò)早失效、以及由此造成的損壞而產(chǎn)生的成本。

安裝軸承應盡量在干燥、無(wú)塵的區域進(jìn)行，并應遠離會(huì )產(chǎn)生金屬碎屑和灰塵的設備。當必須在復雜的環(huán)境下安裝時(shí)，應當把污染降到。不允許強力沖壓，不允許用錘直接敲擊軸承，不允許通過(guò)滾動(dòng)體傳遞壓力。

盡量使用專(zhuān)用工具，極力避免使用布類(lèi)和短纖維、生銹的鐵管等之類(lèi)的東西。直接用手拿取軸承時(shí)，要充分洗去手上的汗液，并涂以?xún)?yōu)質(zhì)礦物油后再進(jìn)行操作，在雨季和夏季尤其要注意防銹。

安裝軸承時(shí)，應當根據類(lèi)型和尺寸，選擇機械，加熱或液壓等方法進(jìn)行。我司采購的SKF軸承已經(jīng)密封良好，安裝時(shí)無(wú)需進(jìn)行清洗，安裝前確保在潔凈干燥的場(chǎng)所。

冷安裝

該種安裝方式適合安裝配合不是太緊的小 軸承，可以通過(guò)一個(gè) 套筒并以錘擊的方法，輕輕敲擊套筒把軸承裝到合適的位置。敲擊時(shí)應盡量均勻的作用在軸承套圈上，以防止軸承傾斜或歪斜。

大部分軸承都采用壓入法進(jìn)行安裝。如果要將軸承的內外圈同時(shí)裝到軸上和軸承座中，必須確保以相同的壓力同時(shí)作用在內外圈上，且必須與安裝工具接觸面在同一平面上。

熱安裝

通常情況下，對于較大型軸承的安裝，不通過(guò)加熱軸承或軸承座是不可能的，因為隨著(zhù)尺寸的增大，安裝時(shí)需要的力越大。熱安裝所需要的軸承套圈和軸或軸承座之間的溫差主要取決于過(guò)盈量和軸承配合處的直徑。為了便于安裝，可利用熱脹冷縮原理，將軸承加熱后用銅棒、套筒和手錘安裝。開(kāi)式軸承溫度要控制在 100℃以下，80～90℃較為合適，溫度過(guò)高時(shí)，易造成軸承套圈滾道和滾動(dòng)體退火，影響硬度和耐磨性，導致軸承壽命降低及過(guò)早報廢。利用加熱法安裝軸承時(shí)，油溫達到規定溫度 10 分鐘后，應迅速將軸承從油液中取出，趁熱裝于軸上。必要時(shí)，可用安裝工具在軸承內圈端面上稍加一點(diǎn)壓力，這樣更容易安裝。軸承裝于軸上后，必須立即壓住內圈，直到冷卻為止。不推薦將帶有密封件和防塵蓋的軸承加熱到80℃以上（應確保溫度不超過(guò)密封件和潤滑脂允許的度）。加熱軸承時(shí)，要均勻加熱，絕不可以有局部過(guò)熱的情況。

軸承感應加熱器

帶圓錐孔的軸承，其內圈大部分是以過(guò)盈配合的方式來(lái)安裝的。過(guò)盈量是由內圈在圓錐形軸徑、緊定套或退卸套上的軸向推進(jìn)距離決定的。?圓錐形配合面上的推進(jìn)距離越大，軸承的徑向內部游隙就越小，可通過(guò)測量游隙減小量或軸向推進(jìn)距離來(lái)確定過(guò)盈量。

中小型軸承可以利用軸承安裝工具或好用鎖緊螺母把內圈推進(jìn)到圓錐形軸徑上的適當位置。在使用緊定套的情況下，使用可以用鉤形扳手或沖擊扳手鎖緊的套筒螺母。對退卸套可用軸承安裝工具或端板將其推入軸承內孔。

注油法

注油法的工作原理是：液壓油在高壓下通過(guò)油孔和油槽，注入軸承和軸徑之間的配合面，形成一層油膜。油膜將配合面分開(kāi)，使得配合面之間的摩擦大幅減少。這種方法通常用于直接把軸承安裝在圓錐形軸徑上的情況。必須的油孔和油槽應是整體軸設計的一部分。如果緊定套和退卸套，已加工有油孔油槽，這種方法也可用于將軸承安裝在緊定套或退卸套上。

軸承安裝的常見(jiàn)錯誤示范

鐵錘直接敲擊軸承

安裝內圈（或外圈）過(guò)盈配合的軸承，禁止用鐵錘直接敲擊軸承內圈（或外圈）端面，這樣很容易把擋邊敲壞。應該采用套筒放在內圈（或外圈）端面上，用鐵錘敲擊套筒來(lái)安裝。

通過(guò)滾動(dòng)體來(lái)傳遞安裝力

安裝內圈過(guò)盈配合的軸承時(shí)，不能通過(guò)外圈和滾動(dòng)體把力傳遞給內圈。這會(huì )把軸承滾道和滾動(dòng)體表面敲壞，使軸承在運轉時(shí)產(chǎn)生噪音并提前損壞。正確的方法應該用套筒直接把力作用在內圈端面上。

加熱溫度過(guò)高

有些用乙炔噴槍對軸承內孔進(jìn)行加熱，當加熱溫度超過(guò)727℃（軸承鋼的相變溫度）時(shí)，軸承鋼內部的金相組織將發(fā)生變化。當軸承冷卻后，軸承內孔就不能恢復到原來(lái)的尺寸，通常比加熱前的尺寸要大。

被乙炔噴槍加熱后的軸承，表面變成黑色

軸承的?卸

拆卸軸承時(shí)，必須注意不要損壞其它機器部件，如軸、軸承座，因為其它的機器部件的損壞也會(huì )危及機器的效率和壽命。具體可能需要采用機械、加熱或液壓的拆卸方法和工具，以安全、正確和有效地拆卸軸承。

機械法拆卸軸承

選擇合適的拉拔器是工作的關(guān)鍵。拉拔器的類(lèi)型、拉拔能力對于安全方便地完成拆卸工作很關(guān)鍵。無(wú)論在何種情況下，只要有可能，一定要將拉拔力施加在過(guò)盈配合的套圈上。

加熱法拆卸軸承

圓柱滾子軸承的內圈一般采用過(guò)盈配合，需要較大的力進(jìn)行拆卸。使用加熱設備可以方便、快速地進(jìn)行拆卸，并降低損壞內圈和軸的風(fēng)險。必要時(shí)采用機械法與加熱法相結合的方式拆卸軸承。

軸系對中

在軸承裝到具體應用位置后，例如要將電機與泵連接起來(lái)，就應該進(jìn)行對中。如果機器未進(jìn)行有效的對中，會(huì )導致軸承承受額外的負載、摩擦和振動(dòng)。這些會(huì )加速軸承和其它機器部件的疲勞并導致失效，影響其使用壽命。此外，增加的振動(dòng)和摩擦將顯著(zhù)地增加能耗，以及增大過(guò)早失效的風(fēng)險。

1、直尺塞規法

利用直尺測量聯(lián)軸器的同軸度誤差，利用塞規測量聯(lián)軸器的平行度誤差。這種方法簡(jiǎn)樸，但誤差大。一般用于轉速較低、精度要求不高的機器。

2、外圓、端面雙表法

用兩個(gè)千分表分別測量聯(lián)軸器輪轂的外圓和端面上的數值，對測得的數值進(jìn)行計算分析，確定兩軸在空間的位置，結果得出調整量和調整方向。這種方法應用對比廣泛。其主要缺點(diǎn)是對于有軸向竄動(dòng)的機器，在盤(pán)車(chē)時(shí)端面測量讀數會(huì )產(chǎn)生誤差。它一般用于采用滾動(dòng)軸承、軸向竄動(dòng)較小的中小型機器。

3、外圓、端面三表法

此法是在端面上用兩個(gè)千分表，兩個(gè)千分表與軸中心等距離對稱(chēng)設置，以消除軸向竄動(dòng)對端面測量讀數的影響，這種方法的精度很高，適用于需要精確對中的細致機器和高速機器。

基本狀態(tài)監測

在日常工作中，通過(guò)定期的巡視檢查運轉中設備基本的狀態(tài)（包括溫度、聲音、可視化檢查、速度、漏電檢查和振動(dòng)測量等方面）監測來(lái)定期檢查軸承的狀態(tài)至關(guān)重要。這些定期檢查能夠發(fā)現潛在的問(wèn)題，幫助預防機械設備停機甚至損壞。也可以借助先進(jìn)的檢測工具來(lái)發(fā)現問(wèn)題如：手機熱成像儀、測振儀等。

在軸承的生命周期中管理公司通過(guò)集中采購的模式保證供應質(zhì)量，其余幾個(gè)階段則需要船上工作人員仔細認真的執行設備維保計劃及良好的拆裝工藝。通過(guò)正確的實(shí)施維護和使用恰當的工具、定期定量補充潤滑脂，可以顯著(zhù)地延長(cháng)軸承的使用壽命，保障船舶安全可靠運營(yíng)，為韋立集團大發(fā)展貢獻自己的力量。

參考：SKF官網(wǎng)、美孚官網(wǎng)