SKF. Повреждения подшипников качения и их причины — часть 3

Замена подшипников не всегда связана с поломкой. Часто необходимость замены возникает при естественном износе. Преждевременный выход из строя происходит при неправильной подаче масла и неправильного обращения. Опасность представляет окалина, песок, металлическая стружка, попавшие в смазку. Поломка является следствием неправильного обращения и перебоев в подаче смазки. Особенно опасно попадание в смазку окалины, металлической стружки или песка. Это приводит к быстрой изнашиваемости рабочих поверхностей подшипника и нарушению его работоспособности.

Замена по причине поломки требуется при высоких нагрузках, плохих уплотнениях, недостаточном рабочем зазоре, перегреве, расплавлении деталей подшипника и образованию трещин. Для многоопорных валов характерной причиной поломки служит нарушения в соосности опор, шеек вала. Причиной поломки может стать пропуск через подшипник электротока.

Основные причины поломки

Чаще всего, причины связаны с нарушениями правил эксплуатации и их последствиями. Своевременное выявление истинной причины поломки позволит избежать проблем с работой подшипников в дальнейшем.

Распространенные причины неисправности:

1. Недостаточная смазка и быстрый разогрев. Запуск подшипникового узла происходит с недостаточной подачей масла. Определить причину визуально можно при осмотре – поверхности отполированы до блеска, изношены, после запуска обретают голубовато-коричневый оттенок. Проблема может быть устранена при достаточной смазке и своевременной проверке уплотнений.
2. Кольцо подшипника проворачивается относительно корпуса или вала. Появляются механические задиры на внешней поверхности, меняется окраска. Решение проблемы – в увеличении натяжки до уровня, препятствующего перемещению в посадке.
3. Попадание воды, иных коррозийных веществ, приводящее к образованию раковин на поверхности. Визуально определить коррозию можно по наличию серо-черных полосок поперек дорожек качения. Решение проблемы – в проверке состояния уплотнений и применению смазки с высокими антикоррозийными характеристиками.
4. Посадка с зазором, наличие погрешностей в форме посадочных мест вызывает контактную коррозию. Визуально фреттинг-коррозия проявляется образованием ржавчины на поверхности колец, имеются выраженные следы качения. Вопрос решается безупречными условиями посадки.
5. Установка на неплоском основании приводит к отклонению от круглой посадочной поверхности. Происходит выкрашивание на диаметрально противоположных участках колец, имеются явные следы качения. Для устранения проблемы потребуется изготовление нового вала или корпуса.
6. Неправильное обращение, удары по кольцу, появление механических повреждений (трещин и сколов).

Причины поломки могут быть в неправильной конструкции подшипникового узла, неравномерному распределению нагрузки, в повышенной кромочной нагрузке, несочетаемости материалов, из которых изготовлены подшипники и вал и др.

Почему проседают посадочные места подшипников

Думаю, многие видели неосознанные вопли «Да эти ступицы — хлам, в них подшипники болтаться скоро будут!» Подобный школьный бред раздается повседневно и постоянно, по поводу и без.

Итак, речь пойдет о посадочных местах подшипников ступиц и о том, почему все-таки посадочные места проседают.

Причина первая, не зависящая от владельца — это первоначальное качество материалов, из которых изготовлена ступица.

К примеру, возьмем для сравнения ступицы CNC и обычную стандартную ступицу бюджетных питбайков.

Первая выполнена из цельного фрезерованного алюминия, вторая же часто состоит из прессованной стружки, которая деформируется под действием ударов, передающихся от поверхности движения.

Вторая причина — смешенная — это подшипники колес. Смешанная она в том плане, что зависит как от качества установленных подшипников, так и от лени владельца следить за их состоянием.

Если вы ставите дешевые подшипники, то они или быстро развалятся и начнут бить, или же даже новыми будут иметь биение, недопустимое для использования в принципе. Естественно, все удары будут передаваться на ступицу, а любой метал от удара деформируется, вот вам и просадка.

Ну, а владелец виноват в двух случаях: установка дешманских подшипников и несвоевременная замена подшипника, все просто.

Третья причина в перетянутой приводной цепи. Она дает большую нагрузку на одну сторону колеса, соответственно, неравномерное распределения нагрузок приводит к биению, ускоренному износу, ударам — и готово, посадочное просело.

НО ВСЕ ЭТО НИЧТО по сравнению с главной причиной — РУКОЖОПСТВОМ!)))

Тут просто царство инженерных идиотизмов.

Итак, первая глава — выбивание подшипников отверткой и кувалдой на холодную! Это прям то, что любит каждый школьник. После того, как он это сделает, микроны металла снимаются криво-косо выходящим подшипником, но это ерунда. Они еще и бьют не по кругу, равномерно выбивая подшипник, а долбят в одну точку. Подшипник при этом упирается одной стороной, просаживает ступицы, да еще и снимает краем необходимые микроны!

Допустим, некоторые считают, что нагрев металла не нужен, и достаточно анкерного съемника. Пусть так, подшипник хотя бы будет идти равномерно, но туго, и все равно микроны будут съедаться, а это не хорошо. Но зачем вам съемники и строительные фены? Есть же отвертка и кувалда!

Но на самом деле, если вы хотите, чтобы посадочные места подшипников и ступицы в целом служили вам долго и счастливо, то помните:

1) Следить за натяжением цепи

2) Следить за состоянием подшипников!

3) Своевременная замена подшипников

4) Использование качественных подшипников

5) При замене подшипников использовать строительный фен, КАК МИНИМУМ! И лучше всего, чтобы у вас был анкерный съемник.

Негативные факторы, уменьшающие срок службы

Длительность эксплуатации может быть уменьшена из-за недостаточного смазывания, некачественной смазки в узлах, после перегрева, нарушения уплотнения и попадание чужеродных веществ и частиц.

Распознать первые симптомы усталости можно при высокой частоте его вращения, высоких нагрузках и проблемах со смазкой. Естественная усталость возникает при переменных напряжениях сдвига подповерхностных слоев дорожек качения. Образующиеся трещины распространяются далее в направлении к поверхности, происходит скалывание материала детали. Подшипник скорее выйдет из строя при ухудшении условий работы – снижении качества/смене сорта смазочных материалов, изменении условий работы системы смазывания, повышению частоты вращения и нагрузки на подшипник. Он будет дольше работать, если будут соблюдены нормы нагрузки, качества и количества смазочного материала, защита от попадания абразивных веществ и агрессивной среды воздействия.

В качестве превентивной меры производят замену, не дожидаясь полного разрушения, при выявлении в работе усиливающейся вибрации и шума.

Неисправности роликовых подшипников

Страница 1 из 3
Возникновению неисправностей роликовых подшипников могут способствовать многие факторы: конструктивные недостатки и плохое качество подшипников, неправильный монтаж букс, низкое качество, недостаточное или избыточное количество смазки, попадание в буксу посторонних включений, неправильная сборка тележек, сверхдопустимые продольные и осевые нагрузки, динамические удары. Основными повреждениями, которые приводят к чрезмерному нагреву букс, а затем к полному разрушению подшипников, являются разрывы внутреннего кольца и сколы его бортов, ослабление посадки внутренних колец, изломы сепараторов, ослабление торцового крепления.

Разрывы внутренних колец и сколы (отколы) их бортов происходят в холодном состоянии и в значительной степени зависят от наличия в кольцах больших внутренних напряжений, возникших при изготовлении.

В основном это происходит с кольцами, изготовленными из стали объемной закалки, например, марки ШХ15СГ.

Эта сталь обладает большой хрупкостью и чувствительна к различным поверхностным концентраторам напряжений. Риски от токарной обработки, микроожоги при шлифовании, контактно-усталостное выкрашивание приводят к возникновению и развитию трещин, чему способствуют остаточные напряжения после закалки и отпуска. Кольца из стали ШХ4 регламентированной прокаливаемости изламываются значительно реже. К трещинам и разрывам внутренних колец могут привести электроожоги, перекосы роликов, сколы торцов роликов, вызывающие эти перекосы.

Электроожоги происходят из-за неправильного заземления электрического провода при выполнении сварочных работ на вагоне, а также вследствие прохождения через буксы обратного тока от системы электроотопления вагонов при питании их от стационарных установок напряжением 3000 В в парке отстоя.

Разрывы колец вызывают заклинивание роликов подшипника. К этому же приводят попадание осколков борта на дорожку качения и недостаточный радиальный зазор, допущенный при монтаже, который еще больше уменьшается при рабочем нагреве. Ослабление (проворачивание) внутреннего кольца происходит в результате неправильного подбора посадочного натяга.

Если между кольцом и шейкой оказывается масляная прослойка, то какой-то промежуток времени кольцо работает аналогично подшипнику скольжения. Когда же создаются условия трения без смазки детали подшипника, и шейка оси быстро нагреваются и повреждаются.

Они покрываются окалиной, оплавляются латунью сепаратора. Вследствие этого появляются задиры, возникают трещины и сколы. Усталостные разрушения сепараторов и изломы из-за нарушений технологии изготовления и монтажа происходят обычно в период действия наибольших вертикальных динамических нагрузок (зимнее и весеннее время года) и в первые месяцы эксплуатации.

Установлено, что концентраторы напряжений образуются в виде хвостов горячих трещин в углах окон сепаратора. При изломе сепаратора его кусочки откалываются и оплавляются, ролики начинают проскальзывать по дорожке качения. Появляются ползуны на образующей роликов и задиры на их торцах. Возникают задиры на дорожке качения и бортах колец. Такое же явление имеет место при недостаточности осевого зазора.

Предыдущая — Следующая >>

Методы выявления неисправности

Замер уровня вибрации и наблюдение за уровнем шума позволяет обнаружить износ на ранних стадиях. Вибромониторинг специальными приборами учета определяет степень износа и диагностирует необходимость замены.

Сигналом к предстоящему выходу из строя ступичных подшипников служит появление низкочастотного шума в области колес. Со временем шум становится сильнее и спустя некоторое время превращается в гул. Можно самостоятельно диагностировать поломку ступичных подшипников, достаточно понаблюдать за шумом, появляющимся на скорости около 40 км/ч. При повороте в противоположную от неисправности сторону, нагрузка становится больше, и шум возрастает. Поворот в сторону негодного подшипника уменьшит нагрузку, гул станет тише. Подшипник ступицы переднего колеса повреждается чаще. Причина в том, что сильные удары колеса о дорожные препятствия вызывают разрушение сепаратора.

Еще один вариант диагностики — прокрутка поднятого колеса и проверка люфта. Вращение колеса с неисправной деталью приведет к появлению шума и люфта колеса.

Подборка видео о неисправных подшипниках и их диагностике:

Признаки неисправности и диагностика: как проверить подшипник ступицы передний или задний

Как правило, ступичные подшипники в среднем «ходят» около 100 тыс. км. Однако езда по плохим дорогам, высокие нагрузки и агрессивная эксплуатация ТС может привести к тому, что данные элементы требую замены уже к 50-60 тыс. км. пробега.

Также к быстрому выходу из строя детали приводит установка неоригинальных запчастей среднего и низкого качества, плохая смазка и нарушения уплотнений, ошибки при установке и сильный натяг во время посадки.

Кстати, зачастую первыми из строя выходят передние ступичные подшипники, так как нагрузка на них больше по причине того, что колеса управляемые и поворачиваются, то есть подшипник нагружается под разными углами.

Основным признаком начинающихся проблем со ступичным подшипником является то, что во время движения можно услышать характерный низкочастотный гул. При этом неисправность подшипника ступицы колеса зачастую диагностировать на слух сложно. Если точнее, может казаться, что гудит передний ступичный подшипник, в то время как детальная проверка выявляет неполадки ступицы на задней оси.

В любом случае, игнорировать проблему нельзя, тем более, если шум усиливается. Важно понимать, что износ подшипника ступицы колеса со временем вместо гула сменится на хруст и треск, после чего подшипник разрушится и ступицу колеса заклинит.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое сайлентблок в устройстве подвески автомобиля и для чего он предназначен. Из этой статьи вы узнаете об устройстве сайлентблока, а также о признаках неисправностей данного элемента и особенностях его замены.

В свою очередь, заклинивание приведет к поломке шаровой опоры, деформации рычага подвески, полуоси и т.п. Если ступичный подшипник заклинит на высокой скорости, это может стать причиной серьезных поломок авто и ДТП.

• Итак, если возникли подозрения, что имеются проблемы со ступицей, нужно знать, как проверить ступичный подшипник. Первичной проверкой, позволяющей определить состояние подшипников ступиц, является проезд поворотов.

Если просто, например, во время поворота налево кузов кренится вправо, нагрузка на правое колесо увеличивается, а левое разгружено. Получается, если на машине на скорости 15 км/ч резко повернуть влево, при этом гул исчезнет, тогда может быть неисправен левый ступичный подшипник. Если гул пропадет при повороте руля вправо, тогда проблемным можно считать подшипник в правом колесе.

• Следующим этапом проверки является диагностика вывешенных колес. На ведущей оси сначала машину поднимают на домкрате, затем можно сесть в авто, завести двигатель и раскрутить колеса до скорости около 70 км/ч, после включить нейтраль и на слух определить, какое колесо гудит. На оси, где стоят не ведущие колеса, их можно раскручивать от руки.

Теперь можно проверить подшипник на люфты. В норме люфтов не должно быть. После полной остановки колес за колесо нужно взяться руками в верхней и нижней части колеса, после чего начать раскачивать его в вертикальной плоскости. Если выявлен люфт, тогда это говорит о проблеме. Аналогичным образом проверяется люфт по горизонтали, удерживая руками колесо за левый и правый край.

Обратите внимание, люфты могут возникать и по причине проблем с подвеской или рулевым управлением. Чтобы исключить этот фактор, пригласите помощника, который сильно нажмет на педаль тормоза. Пока педаль нажата, нужно раскачивать колесо в вертикальной плоскости.

Если люфт есть при нажатой едали тормоза, тогда неисправна подвеска. В случае, когда люфта нет, неисправен подшипник ступичный передний или задний. В любом случае, подшипник на переднюю ступицу или заднюю потребует замены.

Данную процедуру можно сделать как на станции техобслуживания, так и самостоятельно в условиях обычного гаража. Единственное, потребуется набор инструментов, а также определенные навыки по замене подобных деталей.

Важно не только снять подшипник и поставить новый, не допуская ошибок (выставить зазор, не повредить уплотнение и т.д.), но и правильно запрессовать деталь. Запрессовка в отверстие осуществляется через оправку, которая приставляется к наружному кольцу, а во время монтажа на ось через оправку усилие распределяется на внутреннее кольцо.

Правила замены неисправного подшипника

Избежать последующего раннего износа (или быстрого выхода из строя) позволит соблюдение основных правил.

• Главное условие дальнейшей благополучной работы – соблюдение чистоты, защита от попадания чужеродных частиц и грязи при монтаже.
• Подшипник извлекают из упаковки перед непосредственным монтажом.
• Детали машины, где предстоит замена подшипника, должны быть закрыты, чтобы защитить от загрязнений место установки.
• При замене следует избегать механического воздействия на него, нельзя наносить прямые удары по нему.
• Запрессовка производится при помощи специальной втулки.

Проверка подшипник на пригодность

Прежде чем смазать закрытый подшипник, нужно проверить его износ. Учтите, что любое работающее устройство изнашивается, поэтому при разборке зачастую обнаруживаются люфт, трещины и т.д. За этим стоит следить, особенно если подшипник устанавливается в какой-нибудь важный узел. Итак, внимание надо обратить на три основные вещи:

• осевое биение — оно появляется в результате осевых нагрузок. Чтобы проверить люфт, достаточно пошевелить одну обойму относительно другой в осевом направлении;
• радиальное биение — более серьёзный признак, говорящий о том что подшипник необходимо выбросить. Чтобы проверить, можно одеть его на ось и пошевелить в радиальном направлении. Здесь люфт является крайне нежелателен, в отличие от предыдущего пункта. Он указывает на то что дорожки для шариков уже износились, поэтому ось постоянно будет испытывать биения;
• усталостные раковины — они появляются обычно из-за ржавчины. Но поскольку подшипник закрыт, случается это редко.

В 90% случаев при разборке вы обязательно обнаружите люфт. Он будет или незначительным, или критичным, поскольку подшипник до этого работал и изнашивался даже со смазкой. То есть, вы, грубо говоря, проверяете его состояние, и, если оно ещё терпимое, то можно заменить смазку и собрать назад. Объективно даже маленький люфт является аргументом для замены подшипника, но это в зависимости от того, где стоит подшипник. Если это колесо от телеги, то там на биение можно даже не обращать внимание. Ну а если это подшипник коленчатого вала ДВС, то его необходимо смело выкидывать, так как для работы он уже не сгодится.