NSK轴承发热的原因及维修方法

    发布时间:2025年4月24日          NSK

    NSK轴承发热的原因及维修方法

    一、NSK轴承发热的原因

    (一)润滑问题

    润滑不足

    原因:润滑油或润滑脂的量过少,无法在NSK轴承表面形成有效的油膜。这可能是由于加油周期过长、加油量不足或者润滑系统出现泄漏等情况导致的。例如,在高速运转的电机中,如果润滑脂消耗过快而没有及时补充,轴承表面的摩擦就会增大,从而产生热量。

    表现:NSK轴承温度会逐渐升高,并且可能会伴有轻微的异常声音,如干涩的摩擦声。随着温度的升高,轴承的磨损也会加剧。

    润滑过量

    原因:过度填充润滑油或润滑脂,会导致NSK轴承在运转过程中受到过大的阻力。过多的润滑剂在轴承箱内会产生搅拌现象,像在密封较好的轴承座中,过量的润滑脂会被旋转部件不断搅动,这一过程会消耗大量的能量并转化为热量。

    表现:NSK轴承温度升高较快,而且可能会出现泄漏的情况。同时,设备运行时的能耗也会增加。

    润滑剂变质

    原因:润滑油或润滑脂在使用过程中受到污染、氧化或化学分解等因素的影响,其性能会下降。例如,长期处于高温环境下的润滑脂可能会被氧化,导致其粘度增加、流动性变差;或者润滑油混入了杂质,如金属屑、灰尘等,这些杂质会加速NSK轴承表面的磨损,破坏油膜的稳定性。

    表现:NSK轴承发热的同时,还可能出现运行不平稳、振动增大等现象。通过观察润滑剂的外观,可能会发现其颜色变深、变浑浊或有沉淀物。

    (二)安装问题

    过盈量过大

    原因:在安装NSK轴承时,如果轴与轴承内圈、座孔与轴承外圈之间的过盈量过大,会使轴承内部的间隙过小。当轴承运转时,零件之间的摩擦会增加,从而产生大量的热量。例如,在采用热装法安装轴承时,如果加热温度过高或者安装力过大,就可能导致过盈量超出设计范围。

    表现:NSK轴承温度迅速上升,并且可能会在短时间内出现卡死现象。同时,设备的运行阻力也会明显增大。

    安装不垂直或不对中

    原因:NSK轴承安装时,如果轴颈或座孔与轴承的中心线不垂直,或者两个相连接的轴承的中心线不对中,会使轴承在运转过程中受到额外的载荷。这种额外的载荷会导致轴承局部受力过大,摩擦加剧,进而发热。例如,在泵和电机的连接中,如果联轴器没有正确对中,就会使轴承承受径向和轴向的附加力。

    表现:NSK轴承发热的同时,会伴有较大的振动和噪音。轴承的磨损也会不均匀,在受力较大的一侧会出现更严重的磨损痕迹。

    安装时杂质进入

    原因:在安装NSK轴承的过程中,如果工作环境不清洁,有灰尘、铁屑等杂质进入轴承内部,这些杂质会在轴承运转时充当磨料,加剧轴承表面的磨损。磨损产生的热量会使轴承温度升高。

    表现:NSK轴承表面可能会出现划痕或磨损痕迹,运行时的噪音增大,并且温度会逐渐升高。

    (三)载荷问题

    过载运行

    原因:当设备所承受的载荷超过轴承的额定载荷时,轴承表面的接触应力会增大。例如,在起重机起吊超重物体时,轴承所承受的径向和轴向载荷都会大幅增加,这会导致轴承内部的滚动体和滚道之间的摩擦加剧,从而产生大量热量。

    表现:NSK轴承温度急剧上升,并且设备的运行速度可能会下降。如果长时间过载运行,轴承可能会出现疲劳损坏,如滚道剥落、滚动体破碎等。

    载荷分布不均匀

    原因:由于设备的结构设计不合理、安装误差或者运行过程中的变形等原因,可能会导致轴承所承受的载荷分布不均匀。例如,在一个大型的回转窑设备中,如果托轮与轮带之间的接触不良,就会使轴承承受的载荷集中在局部区域,造成该区域的摩擦增大而发热。

    表现:轴承局部温度较高,且设备的振动可能会增大。通过对轴承的检查,可能会发现轴承在某些部位的磨损比其他部位严重。

    (四)运行环境问题

    高温环境

    原因:如果NSK轴承工作环境的温度过高,会使轴承材料的硬度降低,同时润滑油或润滑脂的粘度也会发生变化。例如,在冶金行业的高温炉附近,轴承所处的环境温度可能达到上百摄氏度,这会使轴承的摩擦系数增大,散热困难,从而导致轴承发热。

    表现:NSK轴承温度持续升高,并且可能会影响润滑油的性能,使其无法正常形成油膜。同时,高温还可能会使轴承的密封件老化、损坏,进一步加剧问题的严重性。

    潮湿环境

    原因:在潮湿的环境中,水分可能会进入轴承内部,与润滑油或润滑脂混合,降低其润滑性能。此外,水分还会引起轴承表面的锈蚀,增加摩擦。例如,在户外的水处理设备中,轴承长期暴露在潮湿的空气中,容易受到水分的侵蚀。

    表现:轴承表面可能会出现锈斑,运行时的摩擦力增大,温度升高。同时,由于润滑性能下降,轴承的磨损也会加剧。

    多尘环境

    原因:在多尘的环境中,大量的灰尘颗粒会进入轴承内部。这些灰尘颗粒会在轴承运转时产生研磨作用,加速轴承表面的磨损。例如,在矿山开采设备中,如果没有有效的防尘措施,轴承很容易受到灰尘的污染。

    表现:NSK轴承的磨损速度加快,温度升高。同时,设备运行时的噪音也会增大,并且可能会出现卡滞现象。

    (五)轴承自身质量问题

    材料缺陷

    原因:NSK轴承的材料可能存在夹杂物、气泡、裂纹等缺陷。这些缺陷会降低轴承的强度和耐磨性,在运转过程中容易导致局部损坏,从而产生热量。例如,在铸造过程中,如果工艺控制不当,可能会使轴承钢中产生夹杂物,这些夹杂物会影响轴承的性能。

    表现:NSK轴承可能会出现早期损坏,如滚道剥落、滚动体破裂等现象,并且在损坏前可能会有局部过热的情况。

    制造精度不足

    原因:如果轴承的制造精度不符合要求,例如滚道的圆度、滚动体的尺寸精度、保持架的精度等存在问题,会使轴承在运转时产生不平衡的受力和额外的摩擦。例如,滚道的圆度误差会导致滚动体在运转过程中的载荷分布不均匀,从而引起发热。

    表现:轴承运行时的振动和噪音较大,温度也会升高。并且,轴承的使用寿命可能会缩短。

    二、NSK轴承发热的维修方法

    (一)润滑问题的维修

    润滑不足

    维修步骤:

    首先,停止设备运行,待轴承冷却后,检查润滑系统。如果是油脂润滑,检查油脂嘴是否堵塞,若堵塞则清理畅通。然后,按照规定的量添加相同型号的润滑脂。例如,对于小型电机轴承,一般使用黄油枪添加适量的润滑脂,填充量一般为轴承空间的1/3 - 1/2左右。

    如果是油润滑,检查油位是否过低。若油位低,则添加适量的润滑油,使油位达到规定的刻度。同时,检查油泵是否正常工作,油路是否畅通。可以通过触摸油管或者听油泵运转声音来判断油泵的工作状态。

    预防措施:

    建立严格的润滑管理制度,按照规定的时间间隔和加油量进行润滑。例如,对于大型工业设备,可以设置润滑提醒系统,定期对轴承进行润滑。

    定期检查润滑系统的密封性,防止润滑油或润滑脂泄漏。检查油封、脂封等密封件是否完好,如有损坏及时更换。

    润滑过量

    维修步骤:

    对于油脂润滑的NSK轴承,需要将多余的油脂排出。可以先打开轴承的放油口(如果有的话),让多余的油脂流出一部分。然后,使用干净的布或棉纱擦拭轴承周围的油脂,使轴承内的油脂量达到合适的水平。

    对于油润滑的NSK轴承,要检查油位是否过高。如果过高,可以适当放出一些润滑油。同时,检查设备的通风散热系统是否正常,因为过多的油在搅拌过程中会产生热量,良好的散热可以降低轴承温度。

    预防措施:

    在添加润滑油或润滑脂时,严格按照设备的说明书或轴承制造商的建议进行操作。使用带有刻度的加油工具,精确控制加油量。

    定期检查轴承内的润滑剂数量,特别是在设备经过长时间的运行或者维修后。

    润滑剂变质

    维修步骤:

    首先,将NSK轴承内的变质润滑剂全部清除干净。对于油脂润滑的轴承,可以使用煤油或汽油等溶剂清洗轴承,然后晾干。对于油润滑的轴承,要更换全部的润滑油,并对油箱进行清洗,去除底部的沉淀物和杂质。

    选择合适的新润滑剂进行添加。根据轴承的工作环境和要求,选择具有良好抗氧化性、抗磨性和粘度合适的润滑油或润滑脂。例如,在高温环境下工作的轴承可以选择高温性能好的合成润滑油或润滑脂。

    预防措施:

    定期检查润滑剂的性能,如粘度、酸值等指标。可以通过抽取少量的润滑剂样本,送到专业的实验室进行分析。

    改善NSK轴承的工作环境,避免润滑剂受到高温、潮湿、污染等因素的影响。例如,在潮湿的环境中,可以采用密封性能更好的轴承防护装置。

    (二)安装问题的维修

    过盈量过大

    维修步骤:

    如果是因为安装错误导致过盈量过大,需要将轴承拆卸下来。对于过盈配合的轴承,可以使用拉拔器等工具进行拆卸。在拆卸过程中,要注意避免损伤轴颈和座孔。

    检查轴颈和座孔的尺寸是否符合要求。如果尺寸有偏差,需要进行修复。例如,轴颈尺寸过小可以通过电镀、热喷涂等方法增加尺寸;座孔尺寸过大可以通过镶套等方法修复。

    重新安装NSK轴承时,按照正确的安装方法和过盈量要求进行操作。例如,采用加热安装法时,要严格控制加热温度和时间,确保轴承能够顺利安装并且过盈量合适。

    预防措施:

    在安装NSK轴承之前,仔细测量轴颈和座孔的尺寸,确保其符合轴承安装的要求。对于新加工的零件,要进行质量检验。

    安装人员要经过专业的培训,熟悉轴承的安装工艺和要求。在安装过程中,使用合适的安装工具,如压力机、加热器等。

    安装不垂直或不对中

    维修步骤:

    首先,使用激光对中仪等工具对设备的轴系进行对中检查,确定不对中的程度和方向。然后,根据检查结果进行调整。例如,对于电机和泵的连接,可以通过调整电机或泵的位置,使联轴器的同轴度和平行度达到要求。

    对于安装不垂直的问题,检查轴承座的安装面是否平整。如果安装面不平,可以进行刮研等加工,使安装面与轴心线垂直。同时,检查轴颈的圆度和圆柱度,若有偏差可以进行修复或更换。

    预防措施:

    在设备安装过程中,使用高精度的测量工具进行对中和垂直度调整。在安装完成后,要进行复查,确保安装精度符合要求。

    对于长期运行的设备,要定期检查设备的对中情况和轴承座的安装状态,因为设备的振动和基础的沉降可能会导致安装精度的变化。

    安装时杂质进入

    维修步骤:

    NSK轴承拆卸下来,用煤油或专用的轴承清洗剂对轴承进行全面清洗。清洗时要轻轻晃动轴承,使杂质充分脱落。然后,用干净的压缩空气吹干轴承,或者将其放在干燥的环境中自然晾干。

    检查轴颈和座孔内是否有杂质残留,如有则进行清理。在重新安装轴承时,要保证安装环境的清洁,避免再次进入杂质。例如,可以在安装现场设置防尘罩,或者在室内的洁净工作台上进行安装。

    预防措施:

    在安装轴承之前,对安装场地进行清洁,清除灰尘、铁屑等杂质。安装人员要佩戴干净的手套,避免手上的污垢进入轴承。

    在打开轴承包装后,要及时安装,尽量减少轴承暴露在外界环境中的时间。如果暂时不能安装,要将轴承密封好。

    (三)载荷问题的维修

    过载运行

    维修步骤:

    立即停止设备运行,检查设备所承受的载荷是否超过轴承的额定载荷。如果是由于操作不当导致的过载,如起重机超载起吊,要调整操作方式,确保设备在额定载荷范围内运行。

    检查NSK轴承是否已经损坏。如果轴承只是发热而没有明显的损坏迹象,可以让其自然冷却后重新投入使用,但要注意观察其运行情况。如果轴承已经出现损坏,如滚道剥落、滚动体破碎等,则需要更换新的轴承。

    预防措施:

    在设备上安装过载保护装置,如传感器、安全阀等。当设备所承受的载荷超过设定值时,过载保护装置能够及时动作,停止设备运行或者发出警报。

    对操作人员进行培训,使其熟悉设备的额定载荷和操作规程,避免人为因素导致的过载运行。

    载荷分布不均匀

    维修步骤:

    检查设备的结构设计是否存在问题,导致载荷分布不均匀。如果是结构设计问题,可以考虑对设备进行改造。例如,在一个输送带的传动系统中,如果轴承载荷分布不均匀是由于输送带跑偏引起的,可以通过调整输送带的位置或者增加调心托辊等方法来改善载荷分布。

    检查NSK轴承的安装位置是否正确。如果安装位置有偏差,会导致载荷分布不均匀。可以通过调整轴承的位置或者增加调整垫片等方法来使载荷分布均匀。

    预防措施:

    在设备的设计和安装阶段,充分考虑载荷分布的问题。通过合理的结构设计、安装调试,确保轴承所承受的载荷均匀分布。

    定期对设备进行检查和维护,及时发现和处理可能导致载荷分布不均匀的因素,如设备的变形、磨损等。

    (四)运行环境问题的维修

    高温环境

    维修步骤:

    首先,检查轴承的散热系统是否正常。如果散热风扇损坏或者散热片堵塞,要进行修复或清理。例如,在电脑CPU风扇轴承中,如果风扇叶片积灰过多,会影响散热效果,需要定期清理风扇叶片上的灰尘。

    对于在高温环境下工作的轴承,可以采用特殊的耐高温润滑剂。如在一些钢铁厂的高温设备中,使用高温性能好的钼迪斯合金润滑脂,这种润滑脂能够在较高的温度下保持良好的润滑性能。

    如果可能的话,对轴承所在的工作环境进行降温处理。例如,在一些小型设备的机箱内可以安装散热片或者小型空调装置来降低环境温度。

    预防措施:

    在选择轴承时,考虑其工作环境的温度因素,选择适合高温环境的轴承型号和润滑剂。例如,对于在热带地区户外使用的设备,要选择能够承受高温和潮湿环境的轴承。

    对设备的散热系统进行定期维护,确保其能够正常工作。同时,尽量避免设备在高温环境下长时间连续运行。

    潮湿环境

    维修步骤:

    检查NSK轴承的密封情况,对于密封不好的轴承,要更换密封件。如在一些水下设备中,使用高质量的橡胶密封圈来保证轴承的密封性。

    对已经进入水分的轴承进行处理。可以将轴承拆卸下来,用干燥的压缩空气吹干或者将其放在烘箱中低温烘干(注意温度不能过高,以免损坏轴承)。然后,在轴承表面涂抹防锈剂,如凡士林等。

    改善设备的防水措施,如在设备的外壳上增加防水罩、密封胶等。

    预防措施:

    在潮湿的环境中工作的设备,要选用防水性能好的轴承和密封件。定期检查设备的防水性能,及时发现和处理漏水、渗水等问题。

    对于可能受到水分侵蚀的轴承,可以定期进行防锈处理,如涂抹防锈漆或者使用防锈包装材料。

    多尘环境

    维修步骤:

    清理NSK轴承内的灰尘。将轴承拆卸下来,用刷子或者压缩空气将灰尘清除干净。对于一些难以清理的角落,可以使用煤油或者专用的清洁剂进行清洗。

    检查轴承的密封装置是否有效。如果密封装置损坏或者老化,要更换新的密封件。例如,在一些沙漠地区的机械设备中,使用双层密封或者带有防尘唇的密封圈来防止灰尘进入轴承。

    在设备上增加除尘装置,如在进风口处安装空气滤清器,减少进入设备的灰尘量。

    预防措施:

    在多尘的环境中工作的设备,要选用具有良好防尘性能的轴承和密封件。定期清理设备周围的灰尘,保持工作环境的清洁。

    对设备的密封系统进行定期检查和维护,及时更换损坏的密封件,确保轴承不受灰尘的污染。

    (五)轴承自身质量问题的维修

    材料缺陷

    维修步骤:

    如果发现NSK轴承存在材料缺陷,如夹杂物、裂纹等,最好的方法是更换新的轴承。因为材料缺陷导致的轴承损坏很难通过修复来恢复其正常的性能。

    对更换下来的轴承进行分析,确定材料缺陷的类型和原因。将分析结果反馈给轴承制造商,以便其改进生产工艺和质量控制。

    预防措施:

    选择质量可靠的轴承制造商和品牌。在购买轴承时,要求供应商提供轴承的质量证明文件,包括材料检验报告、探伤报告等。

    对于重要的设备或者对轴承质量要求较高的应用场合,可以对购入的轴承进行抽检,如采用超声波探伤、硬度测试等方法检查轴承的质量。

    制造精度不足

    维修步骤:

    如果NSK轴承的制造精度不足导致发热,可以尝试对轴承进行研磨或者抛光处理。但是这种方法只能在一定程度上改善轴承的表面质量,对于精度偏差较大的情况效果有限。

    对于精度要求较高的设备,如果发现轴承制造精度不足,最好更换符合精度要求的轴承。在更换过程中,要注意选择与原轴承型号相同或者性能相近的轴承,并且按照正确的安装方法进行安装。

    预防措施:

    在采购轴承时,明确对轴承制造精度的要求。根据设备的精度等级和使用要求,选择合适的精度等级的轴承。例如,对于高精度的数控机床主轴轴承,要选择P4级以上精度的轴承。

    对轴承供应商进行评估和审核,确保其生产工艺和质量控制能够满足要求。定期对购入的轴承进行精度检测,如使用千分尺、测微仪等工具测量轴承的尺寸精度和圆度等参数。