机车NSK轴承发生故障的原因分析

NSK轴承是机车车辆运行中的关键部件，在旋转过程中，存在着各种影响因素，分析其发生故障的原因Igl可以归纳如下：
　　1．机车轮对踏面擦伤故障轴承轮对踏面擦伤多数是陈旧性的，擦伤形成后车轮己运行了较长时间，机车运行时以较高的频率对轴承进行动载荷冲击，其冲击载荷及破坏力是相当大的，造成轴承内最薄弱的保持架配件产生应力疲劳而断裂，破坏轴承的正常工作状态。
　　2．轴承自身质量与列车提速不适应机车轴承运用工况环境恶劣，列车提速更进一步加大了对运行轴承的冲击力。
　　货车轴承保持架由低碳钢冲压而成，强度低，是轴承内部最易发生故障，寿命最短的配件。
　　3．轴承制造质量与检修质量不高目前各厂、段轴承的制造、大修及一般检修工艺质量参差不齐，而轴承的制造、检修及压装质量直接影响轴承的运用状态。按现行的段修规程，对踏面擦伤、局部凹陷深度小于2mm，可以不退卸轴承进行漩修，这样对于己形成的初期轴承故障就不易及时发现，造成故障隐患。
　　而在NSK轴承发生的各种故障中，以发生振动的表现最为明显，出现的频率也最高。NSK轴承在工作过程中，组成NSK轴承的元件，如内圈、外圈、滚动体，所受到的载荷都呈周期性变化，滚动体和内、外滚道的接触处的接触应力属于交变应力，即使在各个滚动体的尺寸完全相同、内外滚道是理想的圆而且光滑、保持架完全平衡的理想状态下，NSK轴承工作时它的元件也会产生一系列的振动，这些振动通过轴可以传到轴上的其他零件，从而诱发它们的振动，也可以通过轴承座传到机箱，引起机箱的振动。
　　轴承出现故障后，将出现轴承故障性振动。轴承故障性振动，除了由外界激励因素引起之外，属于轴承本身故障所引起的振动主要有下列原因：
　　1．由于载荷过大引起内、外圈和滚动体的永久变形导致旋转轴中心随滚动体位置变化而变化，从而引起的振动。另外还有因为安装不准确或滚动体大小不一致引起的振动。一般情况下，这种振动的频率较低。
　　2．轴承工作表面上存在缺陷。NSK轴承可能由于润滑不良，载荷过大，材质不当，轴承中落入异物，锈蚀等原因引起轴承工作表面上的剥落、裂纹、压痕、腐蚀凹坑和胶合等离散型缺陷或局部的损伤。当滚动体通过一个缺陷时，就会产生一个微弱的冲击脉冲信号，好像一个小榔头敲击一样。轴承内产生的冲击能量可激起轴承和轴承座各零部件及其固有频率的振动，振动能量随着机械结构的阻尼而衰减。
　　因此，这种由局部缺陷所产生的冲击脉冲信号，其频率成分不仅有反应轴承故障特征的间隔频率，而且还包括有反应轴承元件的自振频率的高频成分。
　　3．润滑不良。润滑剂不足或润滑不良时，滚动体在旋转中由于不能形成良好的油膜而发生金属与金属之间的滑动摩擦，滚动体不能处于纯滚动状态，从而加剧了滚动体和滚道的磨损和疲劳，使轴承振幅加大。保持架的引导而与滚动体之间无油膜隔离，则可能使滚动体在保持架内被卡住，或者保持架的材料胶合到滚动体上。
　　润滑不良会使保持架产生异常的振动和噪声，这种振动是由于滚动体和保持架之间的摩擦，引起保持架的自激振动所致。
　　机器的异常振动和噪声是由机器中运动部件的不正常或故障引起，因此，振动或噪声信号中一定包含有有关故障的信息，通过对机器的振动和噪声的分析，就可以得到机器的工作状况、是否有故障以及故障的发生部位和故障的发展趋势。目前的机械运行状态检测和故障诊断系统，大都是利用振动和噪声的分析来进行的。