不適切による軸受の早期損傷現象
发布时间:2025-08-05 

軸受使用時、早期損傷現象は軸受によく見られる故障であり、軸受の早期損傷にも多種の形式があり、例えば軸受の配合が適切ではなく、取り付けが適切ではなく、メンテナンスが適切ではないと早期損傷が発生する想像をもたらし、以下のいくつかの方面の軸受の不適切による早期損傷現象を分かち合う。

1、軸受と嵌合するワークの寸法、形状及び位置精度の不合格による損傷

ワーク軸とハウジング孔のショルダが嵌合面に対して垂直でないか、または軸受位置決め面の粗さが不合格であるか、および軸が湾曲しているため、軸受内輪と外輪軸線の相互の歪みをもたらし、カラーとローラ転動面の局所的な接触応力が著しく増大し、さらに疲労がはがれ、早期損傷が発生する。

ワークハウジングの穴が楕円形または円錐形をしていると、カラーに変形が生じ、トラックに危険がかかり、トラックの早期摩耗と疲労破壊を引き起こす。同様に、ワーク軸と軸受の嵌合ジャーナルの形状が正しくないと、軸受内輪軌道の損傷を引き起こすことがあります。軸径が大きすぎると、外殻の孔径が大きすぎると、外輪の緩みと滑りが生じ、さらに外殻の孔と外輪の外径の摩耗が激しくなる可能性がある。

2、取り付け操作方式の不適切による軸受の損傷

円錐ころ軸受のインナアセンブリと外輪はそれぞれシャフト上とハウジング内に取り付けられており、組み立て時に歪み、衝撃、または組み立て力が大きすぎるなどにより、カラーローラとローラを損傷させることができ、この損傷は小さくても、ローラの破壊を激化させることができる。ローラーに打撲傷がある場合、軸受が回転するとカラーローラーの損傷も発生する。

取り付けの過程で圧入方式を採用して軸受の組み立てを行う場合、専用のスリーブ工具を使用しなければならない。鉄棒を通じてスリーブを強く叩くと、スリーブに亀裂や端面が損傷し、内輪の縁止めの崩壊を引き起こす可能性があるからだ。亀裂の発生を避けるために、取り付け時に鉄棒でカラーを直接叩くのはよくなく、銅製のスペーサを入れなければならない。

専用のスリーブ工具を使用してインナアセンブリの組み立てを行う際には、スリーブをホルダ端面に押し付けることでホルダが変形し、変形が激しいとローラが散乱する恐れがあるので、スリーブの内外径寸法に注意する必要があります。

運搬と組み立て時に誤って軸受内ユニットを地面に落としたり衝突させたりすると、ホルダの変形をもたらし、変形したホルダはローラを係合させ、軸受の回転柔軟性に影響を与え、さらに発熱と火傷現象を生じ、最終的に軸受の故障を引き起こす。

軸受取付後の外輪と内ユニットとの間の遊びの調整も非常に重要であり、遊びが小さすぎると、温度上昇が高すぎ、摩耗が加速し、かみ殺すことができる、遊びが大きすぎると、追加のラジアル鼓動と軸方向鼓動が発生し、ローラーと外輪ローラーの相対変位をもたらし、不均一な局所摩耗を引き起こし、騒音が発生する。調整が適切であってこそ、軸受の正常な運転を保証することができる。

3、使用メンテナンスの不適切による損傷

軸受の動作時、潤滑油が不足すると、作業面の金属と金属の直接接触により擦り傷が発生し、発熱と火傷が発生し、軸受の本来の硬度を低下させ、さらに粘着摩耗をもたらし、最終的に軸受の失効を招く。

軸受取付前にワークが清掃されていないか、添加された潤滑油が清掃されていない(砂、ほこり、汚れなどが混じっている)、またはシールが信頼できないため、および多塵の環境で動作している場合、硬質粒子の一部が軸受ローラーに入ると砥粒の摩耗が発生し、その表面に細溝の跡や細かい麻点が現れ、軸受の遊びが大きくなり、精度が低下し、使用寿命が短くなる。

軸受は使用中に過大な静荷重や衝撃荷重の作用を受けると、内外輪とローラの接触部に不均一な塑性変形――打痕を生じる可能性が高い。打痕の出現は軸受の振動と騒音を増大させ、温度を上昇させ、摩耗を激化させ、さらに深刻なはがれを生じ、軸受を失効させる。この場合は、回転数が低いか、揺動する軸受で発生することが多い。

軸受は湿った媒体や酸蒸気などの金属腐食を引き起こす物質環境で動作し、軸受の密封が悪く、腐食を引き起こす可能性がある。腐食した生成物と潤滑油を混合すると、転動体の作動面に腐食摩耗をもたらし、表面の脱落を引き起こす。軸受は使用中に軸受を通過する電流があれば、電流が軸受油膜を破壊し、電気火花を発生し、それによって表面が溶融し、小さなピットやストライプピットを形成する可能性がある。

軸受を正常に動作させ、予想寿命を達成するために、軸受を選択する際に、軸受の主要な故障形式に対して必要な計算を行うべきである。一般的に運転される軸受については、接触疲労失効に基づいて、定格動荷重に基づいて寿命計算を行う。高速軸受については、寿命計算を行うほか、必要な限界回転数校正を行う。回転速度が低い軸受では、塑性変形の発生を防ぐために静強度計算を行う。軸受に早期故障が発生した後、損傷の状況を注意深く観察し、発生の原因を分析し、必要な改善措置をとる。また、軸受の組合せ構造の設計は合理的で、十分な潤滑と信頼性のあるシールを保証しなければならず、これは軸受の寿命を高め、正常な動作を保証するために非常に重要である。