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主轴组件的支承与故障解决方案

【摘要】:图4-26 双向可变薄膜节流器1.主轴滚动轴承的类型图4-27所示为主轴常用滚动轴承的类型。三种方式中的两个轴承都承担径向载荷;背靠背、面对面组合均可承受双向轴向载荷;同向组合仅承受较大的单侧向载荷,可三联组或四联组配合使用。一般地,它与双列圆柱滚子轴承配套使用,作主轴的前支承。双列圆锥滚子轴承通常作主轴的前支承,可同时承受径向和轴向载荷。

数控机床的主轴通过支承带着刀具或工件夹具作回转运动。为保证其必要的旋转精度,中小规格的数控机床多采用成组高精度滚动轴承作主轴支承,尤其是立式主轴和装在套筒内轴向移动的主轴;但精度要求较高的重型数控机床的主轴则采用动压或静压滑动轴承作支承,高速主轴则采用氮化硅材料的陶瓷滚动轴承作支承。

1)滚动轴承:滚动轴承的摩擦系数小,通过预紧调整间隙,润滑维护简单且在一定的转速和载荷变动范围内能稳定工作;但噪声大,受滚动体数目的限制,其刚度变化大、抗振性差。目前,伴随着主轴高速化的发展,数控机床采用陶瓷滚动轴承(滚珠为陶瓷材料Si3N4,内、外圈为轴承钢材料)作为主轴支承。陶瓷轴承具有质量轻(为轴承钢的40%)、热膨胀率低(为轴承钢的25%)、弹性模量大(为轴承的1.5倍),且陶瓷流动体可大大减小离心力和惯性滑移,能有效提高主轴的转速;但陶瓷价格昂贵,与寿命、可靠性有关的试验数据尚不充分,尚需进一步试验和完善。

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图4-24 主轴端部的结构形式

2)静压滑动轴承(见图4-25):由于静压滑动轴承的油膜压强液压缸从外界供给,与主轴转速的高低无关,且其承载能力不随转速而变化,起动和运转时的摩擦力矩相同,故静压滑动轴承的回转精度高、刚度大。但需配备一套液压装置,并通过其中的节流器使静压滑动轴承的各油腔形成压强差,因此节流器的性能直接影响着静压滑动轴承的工作性能。节流器主要有固定节流器和可变节流器两大类。其中,固定节流器为小孔节流,结构简单,适用于高速轻载的精密机床;可变节流器一般为双向可变薄膜节流器(见图4-26),适用于低速重载机床。

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图4-25 静压滑动轴承

1—进油孔 2—油腔 3—轴向封油面 4—周向封油面 5—回油槽

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图4-26 双向可变薄膜节流器

1.主轴滚动轴承的类型

图4-27所示为主轴常用滚动轴承的类型。滚动轴承的精度有高级E、精密级D、特精级C和超精级B四类。一般地,前支承精度比后支承精度高一级。普通精度的机床前支承采用C、D级精度轴承,后支承采用D、E级精度轴承;超高精度机床的前后支承均采用B级精度轴承。

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图4-27 主轴常用滚动轴承的类型

(1)锥孔双列圆柱滚子轴承(NN3000型、NNU4900K型等)轴承内圈为1∶12的锥孔,当内圈沿锥形轴颈轴向移动时,内圈胀大以调整滚道间隙;多数目交错排列的两列滚子的承载力大、刚性好,适宜高转速;但内、外圈较薄,对主轴轴颈和箱体孔的制造精度要求较高,以防止轴颈或箱体孔的形状误差使轴承滚道发生畸变而影响主轴旋转精度。此类轴承仅能承受径向载荷。

(2)双列推力向心球轴承(234400型等)此类轴承的接触角为60°,球径小、数目多,可承受双向轴向载荷,外圈的负公差外径仅承受轴向载荷;通过磨削中间隔套,可调整轴承的间隙;其轴向刚度较高,适宜高转速。一般地,它与双列圆柱滚子轴承配套使用,作主轴的前支承。

(3)双列圆锥滚子轴承(297000型等)通常作主轴的前支承,可同时承受径向和轴向载荷。此类轴承有1个公用外圈和2个内圈,通过外圈的凸肩靠住箱体/主轴套筒的端面进行轴向定位,采用法兰压紧另一端面。在轴承外圈凸肩上的缺口内插入螺钉,可防止外圈转动;通过磨削中间隔套,可调整轴承的间隙;个数相差为1个的两列滚子可使振动频率不一致,从而显著改善轴承的动态特性。

(4)角接触球轴承角接触球轴承既可承受径向载荷,又可承受轴向载荷;通过内外圈的相对轴向位移来调整轴承的间隙;多用于高速度主轴。角接触球轴承的接触角有15°、25°和40°三种。其中,接触角为15°的轴承用于轴向载荷较小、转速较高的场合,接触角为25°或40°的轴承用于轴向载荷较大的场合。

角接触球轴承有背靠背组合、面对面组合和同向组合三种基本组合方式(见图4-28)。三种方式中的两个轴承都承担径向载荷;背靠背、面对面组合均可承受双向轴向载荷;同向组合仅承受较大的单侧向载荷,可三联组或四联组配合使用。

2.主轴滚动轴承的配置型式

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图4-28 角接触球轴承的基本组合方式

主轴轴承的选择和配置主要取决于承受载荷的大小、方向及其性质,另外,还有转速大小和精度高低等因素。目前,数控机床主轴滚动轴承的配置型式主要有高刚度型、高速轻载型和低速重载型三种(见图4-29)。

(1)高刚度型前支承用双列短圆柱滚子轴承来承受径向载荷,用安装在主轴前端的双向角接触球轴承来承受轴向载荷;后支承则采用成对角接触球轴承。这种支承刚性好,能进行强力切削,普遍应用于中等转速、综合刚度要求高的数控车床、数控铣床和加工中心的主轴上(见图4-29a)。

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图4-29 数控机床主轴滚动轴承的配置型式

(2)高速轻载型前支承采用2~3个及以上的高精度角接触球轴承,背靠背安装,用以承受轴向载荷和径向载荷;后支承则采用单个角接触球轴承。这种支承适用于高转速轻载的精密数控机床主轴上(见图4-29b),被广泛用于数控加工中心的主轴上;但所承受的轴向载荷较高刚度型结构小。

(3)低速重载型前支承为双列圆锥滚子轴承,后支承为圆锥滚子轴承,前后支承同时承受径向载荷和轴向载荷。这种结构的径向、轴向刚度都很高,可承受重载荷尤其是较强的动载荷。它的安装、调整性能好,但限制了主轴的最高转速和精度,所以适用于中等精度、低速、重载的数控机床主轴上(见图4-29c)。

(4)一种特殊的高速度、高刚度型主轴轴承配置型式(见图4-30)前支承为4列30°接触角的角接触球轴承,承受径向载荷和轴向载荷;后支承采用双列圆柱滚子轴承来承受径向载荷。

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图4-30 一种特殊的高速度、高刚度型主轴

1—角接触球轴承(DBB排列,油脂润滑) 2—锁紧环 3—调心圆柱滚子轴承(油脂润滑) 4—带轮 5—凸轮 6—冷却油槽 7—D型密封槽 8—7∶24锥孔 9—泄漏孔

3.主轴滚动轴承的间隙调整和预紧

为提高主轴组件的工作性能,保证主轴轴承的使用寿命,滚动轴承需具有合适的间隙。对主轴轴承进行适当预紧,可使滚动体与内外圈滚道在接触处产生预变形,使受载时承受载荷的滚动体数目增多,受力趋向于均匀,从而提高机床主轴的承载能力、刚度和旋转精度以及减少主轴回转轴线的漂移。所以,主轴组件中必须增加间隙调整机构,以进行轴承间隙的调整和预紧。预紧时,轴承的间隙不能太小,否则轴承磨损加剧,承载能力显著下降。常用的滚动轴承间隙调整机构有以下三种:

(1)移动轴承内圈调整间隙(见图4-31)对于NN3000型双列圆柱滚子轴承,通过移动轴承内圈,使锥孔与轴颈外锥面相对移动,进而内圈产生径向弹性变形,最终实现轴承间隙的调整。

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图4-31 移动轴承内圈调整间隙

(2)修磨外圈/隔套成对使用的角接触球轴承(间隙的调整见图4-32),通过修磨其内圈或外圈的端面,使内外圈相对位移,从而实现轴承间隙的调整。还有的采用两个宽度差不等的内圈或外圈隔套来调整轴承间隙(见图4-33)。

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图4-32 成对使用的角接触轴承间隙的调整

(3)单/双螺母调整径向和轴向间隙(见图4-34)低转速、大载荷的主轴组件(为双列圆柱滚子轴承与推力球轴承组合配置)中,多采用双螺母来调整间隙。

4.主轴的润滑与密封

由于数控机床的主轴处于高速、长时间连续运转状态,主轴组件在载荷作用下会产生剧烈的摩擦和磨损,主轴组件的使用寿命和各种性能会随着时间的推移而下降,从而影响主轴精度且降低产品的加工质量,所以需及时对主轴进行必要的润滑;另外,为防止油液泄漏,需考虑密封问题。

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图4-33 修磨隔套调轴承间隙

(1)主轴的润滑主轴的润滑通常采用循环式润滑系统,通过PMC顺序程序的逻辑→与润滑相关的定时器、辅助继电器等接通→液压泵强力供油且油冷却机工作→电磁阀线圈得电→分配器分至各润滑点→进行主轴润滑→废油回收。

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图4-34 单/双螺母调整径向和轴向间隙

高档数控机床的主轴轴承通常采用高级锂基润滑脂进行封闭式润滑,每加注1次油脂可使用7~10年。为防止润滑油和油脂混合,常采用迷宫式密封方式,这样不仅简化了主轴的结构,还降低了机床制造成本且维护保养简单。

为了适应主轴转速向更高速化发展的需要,油气润滑、喷注润滑和特种轴承的突入滚道式润滑等新型润滑冷却方式被相继开发出来。新型润滑冷却方式不仅能减少轴承温升,还可减少轴承内外圈的温差,从而保证了主轴的热变形非常小。

1)油气润滑(原理图见图4-35)。与连续供给的油雾润滑不同,油气润滑是根据轴承的供油量要求,二位二通气阀按定时器设定的循环时间接通或关断,经节流阀压缩空气进入注油器并把少量油带入混合室的塑料管道内。油液沿管道内壁被风吹进轴承内,以小油滴的形式润滑轴承。

2)喷注润滑(原理图见图4-36)。将大流量的、油温在±0.5℃内变动的恒温油(每个轴承3~4L/min)喷注到主轴轴承上,以达到润滑和冷却的目的,然后利用排油泵强制回油。

3)特种轴承的突入滚道式润滑(原理图见图4-37)。使润滑油克服轴承高速旋转时形成的旋转气流而进入轴承滚道内的一种润滑方式。

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图4-35 油气润滑原理图

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图4-36 喷注润滑原理图

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图4-37 特种轴承的突入滚道式润滑原理图

(2)主轴的密封主轴的密封有接触式密封(见图4-38)和非接触式密封(见图4-39)两种。主轴密封件中被密封的介质常常以渗透/扩散的形式越界泄漏到密封连接处的另一侧,造成润滑油泄露。泄漏原因主要是流体从密封面的间隙中溢出,或密封件内外两侧存在压力差而使流体向压力低的一侧流动。

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图4-38 主轴的接触式密封

1—甩油环 2—油毡圈 3—耐油橡胶密封圈

图4-40所示为卧式加工中心主轴前支承的双层小间隙密封结构。主轴6前端加工有两组锯齿形护油槽,法兰盘4、5上开沟槽及泄漏孔7;喷入轴承2内的油液流出后被法兰盘4内壁阻挡,并经其下部的泄油孔9和套筒3上的回油斜孔8流回油箱;少量油液沿主轴6流出时,在离心力的作用下被主轴护油槽甩至法兰盘4的沟槽内,并经回油斜孔8流回油箱,从而避免了润滑介质的泄漏。

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图4-39 主轴的非接触式密封

1—端盖 2—螺母

5.主轴滚动轴承的失效分析

主轴滚动轴承在主轴传动中起着重要的精度保持作用,当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时,称为轴承失效或损坏。当轴承失效时,数控机床主轴传动的旋转精度下降,严重者造成其他组件损坏。因此,非常有必要对轴承的失效形式和原因进行分析,以使机床用户正确装配、维护和检查、更换主轴滚动轴承。

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图4-40 卧式加工中心主轴前支承的双层小间隙密封结构

1、3—套筒 2—轴承 4、5—法兰盘 6—主轴 7—泄漏孔 8—回油斜孔 9—泄油孔

轴承的失效一般是一个逐渐演变的过程(见图4-41),等达到某一临界状态,失效加速并出现保持架碎裂、滚动体破损、内外圈严重磨损直至卡死,使主轴过载、主轴放大器出现过热报警等。在这个循序渐进的失效演变过程中,工件的加工质量随之降低,甚至出现次品、废品。

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图4-41 轴承失效的演变过程

(1)滚动轴承的损伤原因与纠正措施

1)剥离。轴承在承受载荷旋转时,内圈和外圈的滚道面或滚动体的滚动面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。轴承剥离原因与纠正措施见表4-11。几种常见的剥离方式见图4-42~图4-48。

表4-11 轴承剥离原因与纠正措施

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图4-42 角接触球轴承的内圈,因切削液侵入而润滑不良而沿滚道面的半周产生剥离

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图4-43 角接触球轴承的内圈,因安装时定心不准造成与滚道成斜面的剥离

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图4-44 深沟球轴承的内圈,因安装时冲击载荷形成的压痕发展而在滚道面上产生球距的剥离

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图4-45 深沟球轴承的外圈和滚珠,因停转时冲击载荷形成的压痕发展而在滚道面、滚珠表面产生的剥离

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图4-46 自动调心滚子轴承的内圈和外圈,因过大轴向载荷造成损伤而在滚道面单侧产生整圈的剥离

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图4-47 自动调心滚子轴承的内圈,因润滑不良造成损伤而在滚道面单侧产生剥离

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图4-48 圆柱滚子轴承的滚子因组装不良的内伤使故障发展而在滚动面轴向产生初期剥离

2)剥皮。呈现出带有轻微磨损的暗面,暗面上由表面向里有多条深至5~10μm的微小裂缝,并在大范围内发生微小剥落或微小剥离。轴承剥皮原因与纠正措施见表4-12。几种常见的剥皮方式见图4-49。

3)卡伤。滑动面上产生的部分微小烧伤汇总而产生的表面损伤,如滑道面和滚动面圆周方向的线状伤痕,滚子端面的摆线状伤痕,靠近滚子端面的轴环面卡伤等。轴承卡伤原因与纠正措施见表4-13。几种常见的卡伤方式见图4-50~图4-53。

表4-12 轴承剥皮原因与纠正措施

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图4-49 自动调心滚子轴承的内圈、内圈剥皮放大,球面滚子和外圈因润滑不良造成损伤而在滚道面中央/四周产生花纹剥皮

表4-13 轴承卡伤原因与纠正措施

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图4-50 自动调心滚子轴承的内圈和球面滚子,因急加减速造成滚子打滑使内圈大挡边面上和滚子端面上产生卡伤

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图4-51 推力圆锥滚子轴承的内圈,因磨损粉末混入、过大载荷造成油膜热裂而使内圈大挡边面上产生卡伤

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图4-52 双列圆柱滚子轴承的滚子,因润滑不良、过大轴向载荷造成损伤而使滚子端面上产生卡伤

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图4-53 推力自动调心滚子轴承的内圈和球面滚子,因异物咬入、轴向载荷过大造成损伤而使内圈挡边面上和滚子端面上产生卡伤

4)擦伤。在轴承的滚道面或滚动面上,因滚动打滑和油膜热裂产生微小的烧伤并汇集形成表面损伤(粗糙)。轴承擦伤原因与纠正措施见表4-14。几种常见的擦伤方式见图4-54~图4-56。

表4-14 轴承擦伤原因与纠正措施

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图4-54 圆柱滚子轴承的内圈和外圈,因润滑剂注入过多造成滚子打滑而使滚道面圆周方向上产生擦伤

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图4-55 自动调心滚子轴承的内圈和外圈,因润滑不良造成滚道面圆周方向上产生擦伤

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图4-56 自动调心滚子轴承的球面滚子,因润滑不良造成滚动面中央产生擦伤

5)断裂。由于对滚道轮的挡边或滚子角的局部施加了冲击或过大载荷而小部分断裂。常见的断裂原因有野蛮安装而用力不当和载荷过大两种,可分别通过改善安装方法和纠正载荷条件来解决。几种常见的断裂方式见图4-57~图4-60。

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图4-57 双列圆柱滚子轴承的内圈,安装时载荷过大而造成中间挡边局部断裂

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图4-58 圆锥滚子轴承的内圈,安装时载荷过大而造成大挡边局部断裂

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图4-59 推力自动调心滚子轴承的内圈,因反复载荷而造成大挡边局部断裂

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图4-60 实体外圈滚针轴承的外圈,因载荷过大时滚针倾斜造成外圈挡边局部断裂

6)裂纹、裂缝。滚道轮或滚动体存在裂纹损伤,若继续使用则裂纹演变成裂缝。轴承裂纹、裂缝原因与纠正措施见表4-15。几种常见的裂纹、裂缝方式见图4-61~图4-66。

表4-15 轴承裂纹、裂缝原因与纠正措施

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图4-61 双列圆柱滚子轴承的外圈,因外圈侧面与配对零件接触并打滑致使异常发热而使外圈侧面产生热裂

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图4-62 推力圆锥滚子轴承的滚子,因润滑不良造成与内圈挡边打滑发热而使滚子头部端面产生热裂

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图4-63 双列圆柱滚子轴承的外圈,因冲击伤痕致使滚道表面剥离延展而在轴向、圆周方向产生裂缝

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图4-64 外圈为辊子的双列圆柱管子轴承的旋转外圈,因外圈的旋转不良造成平面磨损、发热而在外径面上产生裂纹,并延展至滚道面上

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图4-65 自动调心滚子轴承的内圈及其断裂面,因轴与内圈的温差造成配合应力大而使滚道面上产生轴向裂纹

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图4-66 自动调心滚子轴承的滚子,转动面上产生轴向裂纹

7)保持架的损伤。保持架的损伤包括保持架端面部变形、保持架柱折损、凹处面/导向面磨损等。轴承保持架的损伤原因与纠正措施见表4-16。几种常见的轴承保持架的损伤方式见图4-67~图4-70。

表4-16 轴承保持架的损伤原因与纠正措施

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图4-67 深沟球轴承的钢板冲压保持架凹部折损

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图4-68 圆锥滚子轴承的钢板冲压保持架柱折损

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图4-69 角接触球轴承的保持架凹柱折损,内外圈倾斜安装造成作用在保持架上的异常载荷大

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图4-70 推力角接触球轴承的钢板冲压保持架变形,使用不良造成冲击载荷

8)压痕。咬入金属微小粉末或异物时,在滚道面或转动面上产生凹痕;安装时受到冲击,在滚动体的间距间隔上产生凹面(布氏硬度压痕)。轴承压痕原因与纠正措施见表4-17。几种常见的轴承压痕方式见图4-71~图4-72。

表4-17 轴承压痕原因与纠正措施

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图4-71 双列圆锥滚子轴承的内圈和外圈,因异物咬入造成滚道面上产生无数个微小压痕

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图4-72 圆锥滚子轴承的内圈和滚子,因异物咬入造成滚道面、转动面上产生无数个大小不等的压痕

9)梨皮状点蚀。在滚道面上产生弱光泽的暗色梨皮状点蚀。轴承梨皮状点蚀的原因与纠正措施见表4-18。常见的梨皮状点蚀例见图4-73。

表4-18 轴承梨皮状点蚀的原因与纠正措施

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图4-73 回转支承轴承的外圈和滚珠,因凹处底部受到腐蚀而在滚道面上产生梨皮状点蚀

10)磨损。由于摩擦而造成滚道面/滚动面、滚子端面、轴环面及保持架的凹面等磨损。轴承磨损的原因与纠正措施见表4-19。常见的轴承磨损见图4-74~图4-76。

表4-19 轴承磨损的原因与纠正措施

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图4-74 圆柱滚子轴承的内圈,因电蚀损伤延展使滚道面上产生波状磨损及电蚀形成许多点坑

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图4-75 自动调心滚子轴承的外圈,因静止中反复振动致异物侵入使负载端滚道面上产生凹凸形状的波状磨损

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图4-76 双列圆锥滚子轴承的内圈和圆锥滚子,因过大载荷致微振磨损加剧而使挡边面上产生阶梯式磨损及滚道面的微振磨损

11)微振磨损。由于滚道面与滚动体的两个接触面间相对反复微小滑动产生磨损并伴随红褐色或黑色磨损粉末的脱落。轴承微振磨损的原因与纠正措施见表4-20。常见的轴承微振磨损见图4-77~图4-78。

表4-20 轴承微振磨损的原因与纠正措施

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图4-77 深沟球轴承的内圈,因振动造成损伤使内径面上产生微振磨损

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图4-78 角接触球轴承的内圈,因游隙太小致损伤而使整个内径面上产生显著的微振磨损

12)假性布氏压痕。微振期间,在滚动体和滚道轮的接触部分,由于振动和摇动造成磨损延展产生类似布氏压痕的印痕。轴承假性布氏压痕的原因与纠正措施见表4-21。常见的轴承假性布氏压痕见图4-79~图4-80。

表4-21 轴承假性布氏压痕的原因与纠正措施

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图4-79 深沟球轴承的内圈和外圈停转时,外部振动造成损伤而在滚道面上产生假性布氏压痕

13)蠕变。当轴承配合面存在间隙时,配合面间发生蠕变且蠕变的配合面呈现镜面光亮(或暗面),有时带有卡伤磨损。其蠕变原因为过盈量小(或间隙配合),可检查过盈量,并通过紧固紧定套或滚道轮侧面的方法对其施加预紧而纠正。常见的轴承蠕变见图4-81~图4-82。

14)烧伤。滚道轮、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。轴承烧伤的原因与纠正措施见表4-22。常见的轴承烧伤见图4-83~图4-84。

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图4-80 推力球轴承的外圈,因小摆动角度下反复摆动造成损伤而在滚道面上产生球间距假性布氏压痕

15)电蚀。电流在旋转的轴承滚道面和滚动体接触部分流动时,通过薄薄的润滑油膜发出火花,其表面出现局部的熔融和凹凸现象。电蚀的原因为轴承内外圈之间存在电位差,可对轴承进行绝缘处理,以防止轴承过电。常见的轴承电蚀见图4-85~图4-87。

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图4-81 自动调心滚子轴承的内圈,因过盈量不足而使内径面上产生卡伤的蠕变

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图4-82 自动调心滚子轴承的外圈,因外圈和轴套间隙配合而使整个外径面产生蠕变

表4-22 轴承烧伤的原因与纠正措施

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图4-83 自动调心滚子轴承的内圈和球面滚子,因润滑不足而使滚道面、滚子滚动面变色、熔融,保持架磨损粉末压延并附着在上面

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图4-84 角接触轴承的内圈和外圈,预压过大使滚动面变色,并出现球间距间隔的熔融沟痕;以及保持架熔融、破损和球变色、熔融

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图4-85 圆锥滚子轴承的内圈和滚子,在滚道面和滚子滚动面上产生条纹状电蚀

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图4-86 圆柱滚子轴承的内圈,滚道面上产生带坑的带状电蚀

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图4-87 深沟球轴承的球,滚动面上产生浓着色(全面)的电蚀

16)生锈、腐蚀。常见的为滚道轮、滚动体表面的坑状锈、梨皮状锈,以及与滚动体间隔相同的坑状锈,全面生锈和腐蚀。轴承生锈、腐蚀的原因与纠正措施见表4-23。常见的轴承生锈、腐蚀见图4-88~图4-91。

表4-23 轴承生锈、腐蚀的原因与纠正措施

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图4-88 圆锥滚子轴承的外圈,因进水致润滑不良而使滚道面及挡边上生锈

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图4-89 回转支承轴承的外圈,因机床不运转时水分凝结致损伤而在滚动面上产生球距锈

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图4-90 自动调心滚子轴承的内圈,因水分侵入到润滑剂中而在滚道面上产生滚距锈

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图4-91 自动调心滚子轴承的滚子,因保存时水分凝结而在滚道面上产生坑状锈

17)安装伤痕。安装和拆卸时,滚道面或滚动面上存在轴向的线状伤痕,多为安装拆卸时内外圈倾斜、存在一定冲击载荷造成的。常见的轴承安装伤痕见图4-92~图4-94。

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图4-92 圆柱滚子轴承的内圈和滚子,安装时内圈、外圈倾斜致损伤而在滚道面和滚动体面上产生轴向伤痕

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图4-93 双列圆柱滚子轴承的外圈,安装时内圈、外圈倾斜致损伤而在整个滚道面上产生滚动体间距的线性伤痕

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图4-94 角接触球轴承的内圈,因润滑不良致发热而在滚道面上产生青紫色变色

18)变色。因温度上升太大和润滑剂的反应等致热态浸油,而使滚道轮和滚动体、保持架的颜色发生改变。

(2)主轴运转中异常状态的分析

数控机床运转过程中,除通过工件的加工质量排查故障原因外,还可对运转中主轴轴承的噪声(原因及处理方法见表4-24)和异常温升及机床振动、润滑剂泄漏变色等进行分析,以判定主轴存在轴承损伤、润滑不良或预紧载荷大等异常状态。轴承损伤导致主轴机械故障的因果图见图4-95。

表4-24 主轴轴承噪声的原因及处理方法

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图4-95 轴承损伤导致主轴机械故障的因果图