电机轴承使用技术、故障诊断和处理方法快问快答-聚展

点击下方

，点击主页右上角“ · · · ”，设置星标，实时电机行业最新资讯

来源：《电机轴承应用技术第二版》

轴承问题中也有很多工程技术人员难以解决的“疑难杂症”，《电机轴承应用技术（第2版）》中帮助大家做了筛选编辑，并且有王勇老师给出了解决方案。（由于相关示例全部源于使用现场，所以具有较高的参考和实用价值。但需要说明的是，由于个人理解和知识面等客观原因，有些答案不一定十分准确，请读者参考时根据具体情况给予分析和取舍。）

许多工程技术人员将应用技术归纳为纯经验领域的学问，日常的轴承应用技术教育都是面对工程实际的口传心授。不同的人有不同的理解，以及不同的表达和传授方式，导致电机轴承应用技术陷入一种标准模糊的境地。甚至很多工程技术人员认为电机轴承存在一些很难解决的问题，而事实并非如此，电机轴承应用技术其实有其自身的体系，这个知识体系和电机技术、轴承技术存在千丝万缕的联系，整个电机轴承应用技术处于两个学科的边缘部分，又自成体系。

（1）电机出厂试验时是带载运行好，还是不带载运行好？

首先，这个问题中的 “带载”和 “不带载”指的是电机轴端的轴径向负荷，而不是转矩负荷。

如果电机转子重量分配到每个轴承上之后的负荷不能够达到轴承的最小负荷时，电机测试过程中将会出现轴承内部滚动不良，由此引发滑动摩擦，出现发热、噪声甚至损坏轴承的情况。在这种情况下，建议对轴承施加一定的轴向和径向负荷。

如果电机不带载，其轴承承受的负荷仍然满足最小负荷要求，则可以不带载运行。

简便起见，电机出厂测试时，对电机施加一定（按照额定工况范围以内）的轴向和径向负荷，将有利于测试中轴承的运行。

（2）密封轴承需要补充润滑脂吗？

在一般电机常用的轴承中，一些深沟球轴承和调心滚子轴承是有带密封设计的。

对于深沟球轴承而言，通常密封的轴承也叫作终身润滑轴承。就是说轴承油脂的寿命应该长于轴承本身的疲劳寿命。因此对于密封的深沟球轴承是不需要进行补充润滑的。对于密封的调心滚子轴承，需要对轴承润滑寿命和轴承疲劳寿命进行校核。若润滑寿命较短，有时候需要对密封件进行拆卸，而施加补充润滑。

（3）一台电机中不同类型的轴承再润滑时间间隔不同该怎么办？

通常而言，滚子轴承需要的再润滑时间间隔比球轴承要短。当一台电机使用不同类型的轴承时，通常以再润滑时间间隔短的那个时间作为整台电机轴承的再润滑时间间隔。

（4）电机轴承预负荷怎么加？

电机应用中通常对深沟球轴承和角接触球轴承等施加预负荷。角接触球轴承通常用于承担较大的轴向负荷，施加预负荷的目的主要是为了防止轴承承担反向负荷而脱开，因此在轴承负荷方向施加一定的预负荷以避免轴承反向脱开，是针对角接触球轴承加预负荷的正确方法。

对深沟球轴承，为减小轴承噪声，需要添加的预负荷大小为 5～10倍轴承内径（mm），计算结果单位为N；为避免轴承出现伪压痕，施加预负荷大小为 10～20倍轴承内径（mm）。

深沟球轴承预负荷施加方法细节可以参考《电机轴承应用技术（第2版）》电机常用滚动轴承的性能及选择相关内容。

（5）电机轴承预负荷弹簧加几个合适？

通常对电机轴承施加预负荷是通过弹簧实现的。对于小型电机的轴承，一般使用波形弹簧施加预负荷；对于中大型电机，一般使用柱形弹簧施加预负荷。从弹簧弹力的角度，随着弹簧数量的增加，就可以对轴承周边更均匀地施力，这样做有利于负荷的分布。

但是另一方面，弹簧预负荷的变形量与初始长度和压缩后长度的差相关。电机装配之后，弹簧压缩后长度尺寸就被固定了。考虑整个机座尺寸链累计公差的影响，弹簧数量越多，尺寸累计公差带来的影响就越大。例如，机座、端盖、轴承盖尺寸累计公差为 0.5mm，如果用 4个弹簧，那么弹簧变形量公差就是 2mm；如果是8个弹簧，这个变形量累计公差就是4mm。预负荷的值成倍变化。因此在考虑弹簧数量时，要考虑总尺寸累计公差导致弹簧变形量带来的预负荷误差，可以使这个误差在5～10倍轴承内径的范围之内，以避免在装配时累计公差带来的预负荷不足或者过大。

（6）电机轴承能承受多大负荷？

轴承在不旋转或者低转速下旋转时，如果承受负荷折算到电机滚动体与滚道之间的接触力突破了材料表面的屈服极限，就会引发塑性变形。在对低速轴承进行校核时，通常会校核轴承的最大额定静负荷，以避免承载过大。我们所说的低转速包含以下３种情况：

１）轴承静止不动。

２）轴承往复摆动。

３）轴承转速低于10r / min。

对于正常运行的轴承，通常会用在这个负荷下轴承的寿命来判断轴承的选择是否合适。可以看出，轴承能够承受多大负荷往往与所期望的轴承寿命相关。因此，我们所说的轴承能承受多大负荷，其实是在期望寿命下，轴承能承受的最大负荷是多少。

从轴承的寿命计算可知，由此可得。由于这个计算来自于轴承疲劳寿命计算，因此疲劳寿命计算的所有局限性，也同样适用于这种计算。

（7）造成风机电机的轴承故障原因有哪些？如何处理？

据不完全统计，水泥厂的风机电机发生振动异常的故障率最高可达 58.6％，由于振动将造成风机运行不平衡。其中，轴承紧定套配合调整不当，会导致轴承异常温升与振动。

如某水泥厂在设备维修期间更换了风机轮叶。轮叶两侧用紧定套与轴承座固定配合。重新试车时发生浮动端轴承温度高和振动值偏高的故障。拆开轴承座上盖，手动慢速回转风机，发现处于转轴某一特定位置的轴承滚子，在非负荷区亦有滚动情况，由此可确定轴承运转间隙变动偏高且安装间隙可能不足。经测量得知，轴承内部间隙仅为 0.04ｍｍ、转轴偏心达 0.18mm。

由于左右轴承跨距大，要避免转轴挠曲或轴承安装角度的误差比较困难，因此，大型风机采用可自动对心调整的球面滚子轴承。但当轴承内部间隙不足时，轴承内部滚动体受运动空间的限制，其自动对心的机能受影响，振动值反而会升高。轴承内部间隙随配合紧度的增大而减小，无法形成润滑油膜，当轴承间隙因温度高而降为零时，若轴承运行产生的热量仍大于逸散的热量时，轴承温度即会快速爬升。这时，如不及时停机，轴承终将烧损。轴承内环与轴的配合过紧是本例中轴承运转异常高温的原因。

处理故障时，退下紧定套，重新调整轴与内环的配合紧度，更换轴承之后的间隙取0.1mm。重新安装，起动风机，轴承振动值及温度均恢复正常。

轴承内部间隙太小或机件设计制造精度不佳，均是轴承运转温度偏高的主因，为方便风机设备的安装、拆修和维护，一般在设计上，多采用紧定套轴承锥孔内环配合的轴承座轴承。然而也易因安装程序上的疏忽而发生问题，尤其是适当间隙的调整。轴承内部间隙太小、运转温度急速升高；轴承内环锥孔与紧定套配合太松，轴承易因配合面发生松动而在短期内发生故障烧损。

（8）造成轴承温度高的原因都有哪些（汇总）？

通过测量，发现某电机的轴承运行温度超过了允许的数值（例如95℃）或上升速度较快，则应进一步通过分析查出原因，并加以解决。

下面介绍电机轴承温度较高的原因。

１）轴承与转轴或轴承室的同轴度不符合要求，如图1-1ａ所示。

２）本应可轴向活动的一端轴承外环被轴承盖压死，如图 1-1ｂ所示。当运行转轴因温度上升而伸长时，带动轴承内环离开原轴向位置，从而挤压滚珠研磨侧滚道，产生较多的热量。

３）轴承与转轴或轴承室配合过紧，使轴承内环或外环挤压变形，径向游隙变小，滚动困难，产生较多的热量，如图1-1ｃ所示。

４）轴承与转轴或轴承室配合过松，使轴承内环在转轴上、外环在轴承室内快速滑动（内环滑动是绝对不允许的，外环有很缓慢的滑动在很多情况下是无害的），如图 1-1ｄ所示。这种摩擦将产生大量的热量，会造成温度急剧上升，严重时会在很短的时间内将轴承损坏，并进而产生定转子相擦，绕组过电流烧毁等重大事故。

５）润滑脂过多、过少或变质。对附带挡油盘的轴承室结构，若不及时补充油脂，就会逐渐出现润滑脂过少的现象。另外，在低温下使用耐高温的润滑脂，会因其黏度较大而产生相对较多的热量。

６）环境中的粉尘通过轴承盖与转轴之间的间隙进入到轴承中，大幅度地降低油脂的润滑功能，增加摩擦阻力，产生较多的热量，如图 1-1ｅ所示。

７）因各种原因造成的转子过热，转子的热量传导到轴承中，使轴承中的润滑脂温度达到其滴点而变成液态而流失，轴承失去润滑而产生较高的热量，如图 1-1ｆ所示。

图 1-1 轴承温度较高的原因