回转支承轴承套圈有一个淬火软区,在套圈的端面上标记为“S”,安装时,软区应放置在非负载区或非频繁负载区(塞孔始终位于软区)。安装回转轴承时,应首先进行径向定位,交叉拧紧安装螺栓,并检查轴承的旋转情况,拧紧螺栓时应使用足够的预紧力,预紧力应为螺栓材料屈服极限的70%,安装螺栓应配备淬火和回火平垫圈,严禁使用弹簧垫圈。
回转轴承安装并连续运行100小时后,应全面检查安装螺栓的预紧扭矩是否符合要求,应每连续运行500小时重复检查一次。安装后,转台轴承应加注适量的润滑脂,加注时应旋转轴承,使润滑脂均匀分布,回转支承轴承工作一段时间后,不可避免地会失去部分润滑脂,因此,正常运行中的回转轴承应每50至100小时补充一次润滑脂。
回转支承轴承在运行过程中,经常会因为一些原因发生故障,常见的原因包括有接触疲劳失效、磨损失效、断裂失效和游隙变化失败,详细如下。
一、接触疲劳失效。接触疲劳失效是指轴承工作表面因交变应力而失效,回转轴承的工作表面会发生接触疲劳剥落,通常伴随着疲劳裂纹,首先发生在接触面下方的最大交变剪切应力处,然后膨胀到表面形成不同的剥落形状,如点蚀或点蚀剥落,剥落成小片,称为浅层剥落,由于剥离表面的逐渐膨胀,最终延伸到深层,形成深层剥离,最终导致接触疲劳失效。
二、磨损失效。磨损失效是指表面之间的相对滑动摩擦导致工作表面上的金属持续磨损而引起的失效,持续磨损会导致回转轴承零件逐渐损坏,最终导致轴承尺寸精度损失等相关问题,磨损可能会影响形状变化,增加装配间隙,并改变工作表面的形貌。可能会在一定程度上影响或污染润滑剂,导致润滑功能完全丧失,从而导致轴承失去旋转精度甚至无法正常运行。磨损失效是各类轴承常见的失效模式之一,根据磨损形式,通常可分为最常见的磨料磨损和粘着磨损。
磨料磨损是指轴承工作表面之间的金属表面上的外来硬质颗粒或硬质异物或磨损碎屑的挤压以及接触面的相对运动造成的磨损,通常会在轴承的工作表面上造成沟槽状划痕,硬颗粒或异物可能来自主机内部或主机系统的其他相邻部分,并被润滑介质送入轴承内部。
粘着磨损是指由于摩擦表面上的微观突起或异物导致的摩擦表面上不均匀的应力,当润滑条件严重恶化时,会产生局部摩擦热,容易导致摩擦表面的局部变形和摩擦微焊接,严重时,表面金属可能部分熔化,接触面上的力会将局部摩擦焊接点从基体上撕裂,增加塑性变形,这种粘附-撕裂-粘附循环构成了粘附磨损,一般来说,轻微的粘着磨损称为磨损,而严重的粘着磨损则称为咬合。
三、断裂失效。轴承断裂失效的主要原因是缺陷和过载,当施加的载荷超过材料的强度极限并导致零件断裂时,称为过载断裂,过载的主要原因是主机突然故障或安装不当,轴承零件中的微裂纹、缩孔、气泡、大异物、过热组织和局部烧伤等缺陷也会在冲击过载或剧烈振动时导致缺陷处断裂,称为缺陷断裂。
四、游隙变化失败。回转支承工作时,由于外部或内部因素的影响,原始配合游隙发生变化,精度降低,甚至导致“卡滞”,称为游隙变化故障。过多干涉、安装不当、温升引起的膨胀、瞬时过载等外部因素,以及不稳定状态下的残余奥氏体和残余应力等内部因素是游隙变化失败的主要原因。