废钢剪切机轴承失效分析及改进

废钢剪切机是利用装在机壳内高速旋转的锤头靠冲击力来破碎物料的机械。转子是锤破机的主要工作部件，主轴是支承转子的重要零件，它承受较大的循环冲击力，因此要求主轴的材质具有较高的强度和韧性，并选配可承受较重冲击负荷的轴承。一般单转子锤破机配用能在高速条件下正常运行，摩擦力小的双列向心球面滚子轴承支承。锤破机转子装配后的平衡（静平衡与动平衡）要求较高，因为当转子件有很小的偏心时，则由它产生的较大的周期性惯性力作用于轴承上，可引起机械强烈振动，使轴承磨损加快。在实际工作中，通过观察分析轴承早期失效的原因总结如下经验。
1、原始情况以使用的本厂制造的金属破碎机为例，该机主轴为45#钢经调质热处理，选配3628双列向心球面滚子轴承支承。设备安装后在正常生产时，经常出现轴承温度骤升（温度超过80度）过高现象，严重时伴有机械噪音，影响生产的正常进行。开始采取停机冷却、间断性工作，维持生产一个多月后设备已到不能正常运行的情况，只好停机检查，在检修中发现轴承内圈与主轴配合轴颈处发生粘着（粘附）磨损，严重处是粘合部的轴颈被撕裂起皮。先后换上二套原配厂家供应的转子总成，但更换上新轴承后，又在相同时间左右出现类似上述现象。
2、观察的可能性首先怀疑出现上述问题是由于转子不平衡，产生惯性力造成的，但转子键头磨损量较小且均匀，静平衡较好，工作中没有出现很大的振动。检查中发现轴承座内润滑脂干涸失效，怀疑可能是由于温度过高润滑脂失效造成轴承过热而烧毁。因此以后着重加强轴承的润滑管理，定脂定时定量加油，使用周期略有改善但仍未有效地防止轴颈粘着面损现象的重复发生。最后分析可能是由于轴承装配不当造成的原因。
3、分析结论由于破碎机转子承受较重冲击负荷，轴承运转时摩擦发热，使轴承内圈的温度高于与其配合的轴颈温度，使轴承内圈因热膨胀而与轴颈的配合松动。实际工作中，由于轴承内圈与轴颈温升的不同变化，各时期其配合性质也不断改变。轴承内圈与轴颈的配合在起始状态（大约1小时内）为过盈配合，工作初期（大约2小时内）为间隙配合，工作后期（大约2小时后）为过渡配合。因此原设计选择的公差配合容易使轴承因摩擦发热而膨胀，在工作初期的1～2小时左右发生内圈与轴颈相对滑动，其内圈在油颈配合表面上产生“爬行”现象，配合轴颈因受高变载荷应力作用，金属表面因疲劳产生脱皮现象，最终导致轴承早期失效及轴颈粘着磨损。