工程系统系列培训教材轴承维护

1、1,工程系统系列培训教材 轴承维护,2,惠普特工业技术公司,1、公司的定位：专业的设备维护方案供应商， 2、公司的服务目标：帮助客户减少设备的非正常停机时间，增强设备的稳定性和可靠性，降低设备维护的综合成本，提高设备管理水平。 3、实现方法：通过整合全球优秀企业资源,提供先进的技术、管理方法和适合客户需求的产品。 4、我们能为客户提供三个方面的服务： （1） 提供世界优秀的系列产品，包括轴承单元、润滑和过滤单元、 密封单元、传动产品单元、工具单元、状态检测单元等 （2） 提供设备维护方案和管理咨询服务，包括技术方案的制定和咨询、技术交流和培训、维修服务、现场指导等。 （3）提供设备维护和管理外

2、抱服务。,3,轴承组成,密封件滚动元件内环外环保持架密封件,4,在轴承生命周期中的这些阶段对获得轴承的最大使用寿命非常重要。通过正确的实施维修和使用恰当的工具，您可以显著地延长轴承的使用寿命，提高工厂生产力和生产效率。,每个轴承都有预先计算的使用寿命。但是，研究表明：由于各种原因，并不是所有的轴承都可以达到这个使用寿命。在轴承生命周期中，对轴承使用寿命有重要影响的阶段就是安装和初次润滑、对中、补充润滑、基本状态监测和拆卸。,5,16,%,36,%,14,%,34,%,防止60%以上的过早轴承失效,6,轴承的生命周期,7,轴承的生命周期,8,第一章 安装与初次润滑,9,轴承安装,防止16%的过早

3、轴承失效 所有过早失效的轴承中约有16%是由于安装不当或未采用正确的安装技术所引起的。要进行正确和有效的轴承安装，不同应用可能需要使用机械的、液压的或加热的方法。选择适用于您的具体应用的安装方法来装配轴承，将有助于延长轴承的使用寿命，减少由于轴承过早失效、以及由此造成的损坏而产生的成本。 冷安装轴承小型和中型轴承通常使用冷安装。传统上使用铁锤和一定长度的旧钢管安装轴承。这种做法的安装力由滚动体来传递，会损伤轴承滚道。安装工具只对与安装面相接触的那个轴承套圈施力，可以避免安装时损坏轴承。 轴承过早失效可能由于轴承安装不当所受的损伤引起 造成轴承过早失效的典型问题是： 安装时造成的损伤 轴和轴承座

4、尺寸不对，即过松或过紧 锁紧螺母在运行中松动 轴及轴承座底座、轴肩有毛刺、粘着物或受损伤 轴承安装错误,10,轴过盈配合,轴承座过盈配合,使用正确的工具避免滚道损伤,力的不均匀分布可能造成滚道损伤,轴承冷安装,正确安装为了最大限度地减少在安装时对轴承内部的损伤，正确方法是使用专门设计的安装工具。这些工具可使安装力有效而均匀地施加到过盈配合的部件上，避免造成轴承内部损伤。,错误安装在冷安装轴承时，必须注意确保安装力施加到过盈配合的那个轴承套圈上。如果安装力通过滚动体来传递，将损伤轴承滚道，从而造成轴承提前失效。,绝大多数轴承安装到轴和轴承座上时采用过盈配合。,11,轴承冷安装,安装在锥形轴上的轴

5、承是通过往锥形轴上推进轴承获得过盈配合的。由于可能消除全部的径向间隙并可能对轴承造成损伤，应确保轴承向锥形轴推进不要过头。 球面滚子轴承：方法：球面滚子轴承的正确调整由测量轴承的剩余径向间隙或轴向驱动量来确定。对大型轴承，通常推荐考虑使用锥形轴，以使轴承的安装和拆卸更方便。,正确安装,错误安装,轴承被轴向推动恰当的距离，以获得合适的间隙。,轴承被推进过度，内部间隙没有了；可能造成损伤,调整前,调整后,12,轴承冷安装,自调心球轴承：方法：由于不可使用塞尺，双列自调心球轴承的调整比球面滚子轴承更困难。正确安装这一类轴承的非常有效的方法是使用锁紧螺母扳手。,正确安装,错误安装,轴承被轴向推动恰当的

6、距离，以获得合适的间隙。,轴承被推进过度，内部间隙没有了；可能造成损伤,13,利用加热法安装轴承,加热法安装轴承 安装轴承所需要的安装力随着轴承尺寸增大而迅速增加。由于需要较大安装力，要直接把大型轴承压到轴上或压入轴承座内就不再是那么轻松的事。因此需要在安装前加热轴承或轴承座。 在安装前，高温油浴加热轴承是通常使用的方法。然而，这一方法可能污染轴承，导致轴承过早失效。对于没有条件的大型轴承的安装，高温油浴加热轴承在保证轴承清洁的前提下还是可行的。 现在，感应加热法已成为最通用的轴承加热技术，因为这种方法具有高度的可控性、高效率和高安全性。轴承感应加热器具有许多功能，在加热时可防止轴承的损伤。,

7、感应加热的原理感应加热器可比作变压器，其原理是具有大匝数绕组的主线圈和具有小匝数绕组的副线圈绕在共同的铁芯上。当能量保持不变时，输入/输出电压比等于绕组匝数比。因此，副线圈会产生高电流、低电压。具体到感应加热器上，轴承起着短路、单匝副线圈的作用，在轴承上形成低电压、高电流，从而产生很高的热量，加热器和磁轭本身却保持在室温。由于这一类型的加热器在加热轴承时产生了电流，轴承会被磁化。重要的是要确保对加热后的轴承退磁，避免被磁化的轴承吸引金属颗粒。,14,加热法安装轴承,禁止用明火加热轴承,提升装置,热安装 轴承和轴/轴承座之间的温差取决于配合过盈量和轴承尺寸的大小。一般地，轴承温度高于轴的温度80

8、至90C，足以进行安装。禁止将轴承温度加热到125C以上，因为加热时材料可能发生金相组织的变化，以及尺寸、硬度的改变。加热时要避免局部过热，禁止用明火来加热轴承。安装被加热的轴承时，请戴上洁净的隔热防护手套。专门的起重（提升）装置可使安装更容易。将轴承沿轴向推到支承面上，保持轴承在安装位置，等待其冷却直到配合到位。,15,用液压技术安装轴承以液压安装技术为例介绍 将液压技术用于轴承安装，例如注油法和液压驱动法。这些方法有助于简化轴承布置，便于进行正确的安装。 注油法可使轴承和其它过盈配合部件的安装以更安全、可控制和快速的方式进行。这一方法不需要在轴上加工键槽，在材料准备和加工方面节约了宝贵的时

9、间和金钱。过盈配合（又称为紧配合）在传递大扭转载荷中的可靠性可以得到长时间的保障。通常，在连接有间歇性载荷或冲击载荷的轮毂和轴的时候，过盈配合是唯一的解决方案。 注油法结合液压螺母用于在锥形安装而上安装轴承。这种方法用于许多轴承应用上，还可用于其它地方，例如： 联轴器、齿轮、火车车轮、螺旋桨推进器、组合式曲轴,液压技术安装轴承,16,液压技术安装轴承,工作原理：在两个锥形接触面间注油，产生一层薄的油膜，以减少它们之间的摩擦，从而显著降低所需的安装力。薄油膜降低安装时金属接触的摩擦，从而降低部件损坏的风险。,准备：在加工制造时，轴上加工了油孔和油槽。若要获得如何在轴上加工油孔油槽的技术信息，请咨

10、询应用工程师。,操作：在液压螺母的帮助下，将轴承推动到轴上。,如果在轴和轴承接触面间注油，可降低安装轴承所需的力。这常用于大型轴承,17,注油法拆卸轴承,使用注油法时，相配合的表面被高压注入的一层薄的油膜隔开，这实际上消除了它们之间的摩擦。这种方法用于拆卸装在圆柱形轴和锥形轴上的轴承或其它部件，因而其应用非常广泛。当拆卸装在圆柱形轴上的轴承时，注油法可减少超过90%的拆卸力。 这样，再使用拉拔器拆卸轴承所需的拉拔力就大大减少了。使用注油法拆卸装在锥形轴上的轴承时，配合面的摩擦就会被注入的液压油完全地克服，轴承就会在巨大的压力作下弹出来，再也不需要使用拉拔器。在这种情况下，需要用止动环来控制轴承

11、从轴上突然弹射出来。,操作：使用高压将液压油注入两个配合面之间，一旦建立起油压，只需使用很小的力就可以将部件从轴上拆下来。,T准备：在轴的制造期间，需在轴上加工油孔和油槽。有关轴的加工的技术资料，请咨询SKF应用工程师。,工作原理：在两个冷缩配合的安装面间注入一定粘度的液压油，配合面被一层薄的油膜分隔开来。因此拆卸所需的力被大大降低。薄的油膜还可减少拆卸时金属间的接触摩擦，降低部件损坏的风险。,圆柱形轴：,18,注油法拆卸轴承,圆锥形轴：,工作原理在两个圆锥形表面间注入一定粘度的液压油，建立起十分重要的反作用力，起到“液压油缸”的作用，可以将套在外面的零件推卸出来。,准备在轴的制造期间，需在轴

12、上加工出油孔和油槽。有关轴的加工的技术资料，请咨询应用工程师。,操作在配合面间注入一定粘度的液压油，当达到足够的压力时，轴承将被推出来。需要在轴端装一个螺母以防轴承从轴上弹射下来。,19,轴承初次润滑,密封轴承有预润滑，在安装时并不需要加润滑。然而，在使用开式轴承的所有应用中，这些轴承必须在安装后进行润滑。为您的应用选择合适的轴承润滑脂是最大化轴承使用寿命的一个关键步骤。 为有效避免轴承润滑脂过量或过少加注，首次加脂时应严格遵守OEM 规定的加注量，与速度有关，一般的，是轴承内空间的1/31/2；当低速时，轴承内空间的1/2100%；当高速时，轴承内空间的1/51/4。 轴承润滑脂的选择： 轴

13、承润滑脂选择的好坏直接关系着设备的稳定运行，为了更好的发挥轴承的最佳状况，选择轴承润滑脂必须从以下几方面进行考虑：1、防锈性能：使用于轴承内的油脂必须具有防锈效果，防锈剂最好能不溶于水。油脂应具有良好的附着力，并可以在钢材表面形成一层油膜。2、机械稳定性：油脂在机械加工时会变软，导致泄露。正常运行时，油脂会由轴承座甩到轴承内。如果油脂的机械稳定性不够，运转过程中，会使油脂的皂的结构产生机械性崩解，造成油脂被破坏，从而失去润滑作用。3、油封：油封是必需的保护轴承和润滑剂免受 外来污染的屏障，轴承运转过程中，不论杂物或 湿气都不能渗入轴承内，以防造成对其破坏。,20,轴承初次润滑,轴承润滑脂的选择

14、： 正确的安装保养是发挥轴承最长使用寿命的重要因素。同时，必须注意轴承的清洁度、轴承选择的正确性和选用适当的安装与保养工具。另外，轴承必须防止受到污染物和湿气的污染，并保证有正确的被安装和润滑。故轴承配列的设计、油封的状况、润滑剂的型式及润滑周期，乃至专门的保养皆扮演着相同而又重要的角色。4、混合油脂： 决不要把不能相容的油脂混用，如果两种不相容的油脂混用，通常其稠度会变软，最后可能会因油脂容易流失而造成轴承的损坏。如果你不知道轴承原先使用的是哪一种润滑脂，则必须先彻底清除轴承内外的旧油脂，方可添加新油脂。5、油脂的分类：主要根据温度和工作条件区分：油脂可根据它们的容许工作温度来分类，油脂的稠

15、度和润滑能力是受到工作温度影响的，在某一温度下操作的轴承必须要选择在同样温度下有正确稠度和良好润滑效果的油脂。油脂是以不同的工作温度范围来制造的，大致可区分为低温用、中温用和高温用的油脂。同时，有一类油脂称为耐挤压或耐挤压并添加二硫化钼，同时，在其中加有添加剂以加强润滑油膜的强度。 6、选择油脂的重要因素：如果错误选择油脂则所有预防轴承的措施也是徒劳，选择一种油脂，它的基油粘度在工作温度是能提供足够的润滑效果是很重要的，粘度主要受到温度的影响，它随着温度的上升而下降，当温度下降是它则上升。因此，必须知道在工作温度时的基油粘度。机械制造厂家通常都会指定使用某种油脂，然而大部分的标准润滑脂适用的范

16、围都很广。,21,以下是选择润滑脂的几个重要因素：机械种类；轴承种类与大小；工作温度；工作负荷情况；速度范围；工作情况，如振动和主轴的方向是水平或垂直；冷却情况；密封效果；外围环境。,轴承初次润滑,图3 润滑脂基础油粘度和轴承DN 及温度的关系,图2 轴承温升与润滑脂基础油粘度关系,22,轴承温升与润滑脂,23,第二章 轴承对中,24,轴承对中,由不对中引起的电机过热（图像为红外热成像仪拍摄）,轴不对中 旋转机械故障所引起的损失中，超过50%是由轴不对中所引起的。这些故障增加了非计划停机时间、导致设备维护成本升高、生产力下降。此外，轴不对中还会增大摩擦、引起振动上升，显著地增大能耗，引起轴承失

17、效。,直尺和塞尺法,打表法,传统的轴对中方法传统的轴对中方法，虽然非常通用，但是常常达不到今天精密机械所要求的对中精度。目前仍在使用的粗略对中方法，比如直尺的塞尺，虽然快速但不精确。另一种采用百分表的传统对中方法精度较高，但是需要专门的操作人员，并且费时。,不对中耗费了时间和金钱,25,轴承对中,平行不对中（或错位）,角度不对中,正确的对中,旋转轴激光对中方法旋转轴激光对中方法是在传统方法的创新。激光对中仪比传统方法更快速、精度更高。轴不对中对轴承使用寿命具有直接、负面的影响，FPT提供了一系列高精密、易于使用的激光轴对中仪。FPT系列对中仪具有操作简单、精度高的特点。它有对中找正的三个步骤：

18、测量、对中和报告。 精确的旋转轴对中有助于： 延长轴承使用寿命 降低联轴器上的应力，从而降低过热和失效风险 减小对密封的磨损，防止污染和润滑泄漏 减少磨擦，降低能耗 降低噪声和振动 延长机器无故障运行时间、提高生产效率和生产力 降低更换零件成本，减少机器停机损失,26,轴不对中会引起的问题,增大轴承负载 缩短轴承使用寿命 增大密封和联轴节的磨损 增大振动 增大噪音 增大能量消耗 轴的失效,27,激光轴对中工具系列,28,对中操作,29,第三章 补充润滑,30,即使是最好的轴承也只有在正确润滑时才能发挥其最佳性能。选择合适的轴承润滑脂，并采用最合适的润滑周期和方法是极其重要的。把润滑脂看作是轴承

19、的“基本组成”部分，与轴承、轴承座和密封同样重要。 轴承润滑脂的选择润滑不当在导致轴承过早失效的原因中占到36%。通用的润滑脂不能满足各种各样特殊轴承应用的需要，只使用一种或几种通用润滑脂来满足所有轴承应用，所引起的问题会远远超过统一牌号所带来的好处。轴承应用工况十分多样，正确的润滑就是要求润滑脂与轴承应用工况相匹配。 轴承润滑脂是保证轴承平稳、无忧运转和有最大可靠性的基础，即使在最极端的工作条件下也如此。润滑脂可防止污染物进入轴承，缓冲冲击载荷并防腐蚀。在实际应用中选择合适的润滑脂是获得轴承最大使用寿命的基本条件。 正确选择润滑剂的标准包括了轴承的类型和尺寸、温度、速度、载荷以及期望的使用寿

20、命和补充润滑周期。,补充润滑,31,补充润滑,交通灯和润滑脂性能因数在一个温度范围下可使用什么样的润滑脂主要取决于基础油、稠化剂和添加剂的类型。相关的温度在下表中以“双交通灯”的形式作图解说明。 润滑脂的工作温度范围：交通灯概念,低温极限填充了润滑脂的轴承无困难启动的最低温度。 低温性能极限：在该极限以下，滚动元件和套圈接触表面的润滑脂供应可能不足。滚子轴承和球轴承的低温性能极限值不相同。 高温性能极限：在该极限以上，润滑脂将以下不受控制的方式发生氧化，因此将无法准确地确定润滑脂的使用寿命。 高温极限：当超出该极限时，润滑脂将永久性失去其原有结构（如皂基润滑脂的滴点发生变化）。,32,补充润滑

21、,温度对润滑脂功能的影响 图中显示的数值以实验室的大规模测试为基础。 这些测试的结果还可以用来评估润滑脂的使用寿命。,33,补充润滑周期对特定应用选择正确的轴承润滑脂是发挥轴承性能的关键。在合适的时间间隔内使用正确量的润滑脂也同样重要。过多或过少的润滑脂和不正确的润滑方法将缩短轴承的使用寿命。 润滑方法润滑方法和轴承润滑脂的正确选择、用量、补充润滑周期一样重要。使用润滑器，不管是手动的还是自动的，都便于向应用位置提供正确的润滑补充。在润滑轴承的时候，保持润滑剂的清洁是至关重要的，因为污染会导致轴承过早失效。在手动润滑时，润滑脂流量计和润滑脂加注枪或润滑脂泵的配套使用可以保证润滑脂的正确供应量。

22、使用单点或多点的自动润滑器可实现连续的润滑，保证稳定和可控的轴承润滑脂供应。降低了润滑脂供应量过多或过少的风险，对轴承的使用寿命有积极作用。同时自动补充润滑降低了污染的风险。,补充润滑,34,润滑基本准则,适合的填充量 适合的油脂类型 适合的填充方式,35,自动润滑器,36,第四章 基本状态监测,37,基本状态监测,基本状态监测是实现轴承使用寿命最大化所必需的 要确保轴承有长的使用寿命，在机器和轴承的运行过程中确定其状态非常地重要。预测性维修有助于减少机器的停机时间，降低维护成本。 为帮助您达到轴承的最长使用寿命，各轴承生产商开发了涉及范围广泛的各种检测仪器，用于分析对轴承和机器运行的关键环境

23、状态。 利用各种仪器测量机器状态以下参数，以获得最佳的轴承运行性能： 温度 速度 噪声 油质状态 振动 轴承状态,鉴于各工厂目前的的监测条件，轴承基本状态监测主要以维修工日常巡检、检查为主（听声音，摸温度、振动，观颜色等）。,维修理念,38,失效维修：失效维修是指直到问题已导致机器故障后才采取维修的措施。失效维修所带来的问题是代价高昂的连带失效，以及非计划性停机损失和高的维修费用。,预防性维修与轿车的定期保养相似。经常会有做了不必要的保养,基于状态的维修是指仅在需要时才维修。最有效的方法。,预防性维修：预防性维修是指定期维修机器或维修、更换机器部件，而不管这些部件所处的实际状态。相比失效维修，

24、预防性维修是较好的方式，但是，由于不必要的检修造成代过多停机时间，把好的部件与磨损部件一起更换的成本，使得预防性维修的成本高。,预测性维修状态监测/预测性维修是在不停机的情况下确定机器状态的流程方法，这样就可以在机器失效前修复有问题的部件。状态监测不仅能帮助减少发生灾难性机器故障的可能性，而且还有助于预先订购零备件、制定人力计划和安排停机检修期间的其它维修活动。有了状态监测，对机器的分析就有了两种形式：预测和诊断。,基本状态监测,返回目录,39,状态监测工具,接触式测温 FPTMTP 200,双通道测温 FPTMTL 2400K,内窥镜 FPTMES 1 FPTTMES 2,频闪仪 FPTMRS 1,粘度仪 TMVM 1,热像FPTMTI series,超声检漏 FPTMSU 1,红外测温 - FPTMTL series,测声计 FPTMSP 1,听诊 FPTMST 3,转速 FPTMRT 1,油质检查器FPTMEH 1,40,热成像仪,过热的电机,过热的皮带机托辊轴承,接头松动,热成像仪能以画面的形式直观的呈现温度异常 变化。,41,第五章 轴承拆卸,42,轴承拆卸,降低部件损坏和人员伤害的风险 拆卸轴承时，必须注意不要损坏其它机器部件，如轴、轴承座，因为其它的机器部件的损坏会危及机器的