Основные признаки неисправности подшипника
В процессе изготовления подшипниковых узлов к этим деталям предъявляют достаточно высокие требования. Они должны соответствовать определенным стандартам качества, чтобы исключить износ всей конструкции в процессе эксплуатации. Это высокоточные изделия, которые используются во многих сферах: начиная от производственного оборудования, робототехники и заканчивая разными видами транспортных средств.
Долгий срок службы и высокие рабочие показатели подшипников качения являются результатом грамотного подбора конкретной модели и соблюдения основных эксплуатационных условий. Мир подшипников отмечает, что представленные узлы активно используются в разных условиях, они постоянно подвергаются высоким нагрузкам. Именно нагрузки становятся одной из главных причин серьезного повреждения детали.
Основные признаки неисправности подшипника заключаются в том, что данный узел перестает качественно выполнять свою работу. Определить конкретный эксплуатационный срок поможет материал, из которого были изготовлены запчасти. Поэтому при покупке важно обратить внимание на плотность металла, его степень устойчивости к термическим, химическим и физическим рабочим условиям. Дополнительно учитывают качество смазывающих материалов и частоту регулярного обслуживания узла.
Причины неисправности подшипникового узла
Все дефекты подшипников условно можно разделить на четыре группы: технические, механические, термические и человеческий фактор.
Выход из строя по причине технической неисправности:
• Применение некачественного материала с плохими свойствами.
• Плохое качество изготовления и сборки узла.
• Плохое качество уплотнительных материалов и смазывающего вещества.
• Нарушенные условия хранения опорных подшипниковых узлов.
• Одной из главных причин поломки считается неправильный подбор конкретной модели для машин или другого типа оборудования.
Профессиональная дефектовака подшипников часто указывает на то, что деталь неисправная в результате механических эксплуатационных причин:
• Симптомы неисправности могут проявиться в результате попадания внутрь грязи и прочих посторонних предметов.
• Происходит постепенное разрушение конструкции в процессе естественной коррозии.
• Применение низкокачественного смазывающего вещества или использование смазки, которая не предназначена для этого типа узла.
• Ступица и другие виды поверхностей были испорчены коррозией.
• Усталость металла, что является последствием кромочных напряжений.
• Наличие эрозии в процессе попадания электрического тока на рабочую конструкцию.
• Поломка устройства из-за нарушенных условий монтажной процедуры.
• Эксплуатация детали в непредназначенных для нее рабочих условиях.
Среди наиболее распространенных термических причин выделяют следующие:
• Нарушенные правила монтажа, дальнейшей эксплуатации запчасти, нагрев металла ‒ все это способствует уменьшению прочностных характеристик детали и ее дальнейшей деформации.
• Использование оборудования неподалеку от термических печей.
• Применение низкокачественного смазывающего вещества, что исключает целостность защитной прозрачной пленки. В результате для скольжения потребуется задействовать больше усилий, что становится причиной сильного нагрева рабочих поверхностей скольжения. Как результат: происходит стирание подшипниковых узлов.
Не менее распространенным является и человеческий фактор, что также приводит к поломке узлов:
• Непрофессионализм мастера (когда мастер неправильно подобрал деталь, которая не может эксплуатироваться в данных рабочих условиях).
• Халатное отношение к своей работе, подобранным деталям, оборудованию.
• Нарушенный монтаж ‒ перекос или деформация узлов.
• Работа с неправильно подобранным набором инструментов.
При нарушенных правилах монтажа и дальнейшего обслуживания на кольцах часто образовываются сколы, поверхности деформируются. В результате перекоса колец происходит перегрев и дальнейшее истирание поверхностей, попадание грязи, пыли и несоосность в эксплуатации колец.
Симптомы неисправности
Первые симптомы неисправности детали можно заметить не только визуально, но и услышать. Во время работы мастер сразу же отметит нехарактерные звуки в виде металлического скрежета или хруста. В связанных механизмах можно заметить люфт, биение, дисбаланс центровки узлов в горизонтальной и вертикальной плоскости. Все это является дефектами скольжения, возникающими из-за проблем со смазкой. Таким образом, тела (шарики или ролики) будут повреждены, их форма меняется. Это приводит к образованию люфта.
Если рассматривать признаки выхода из строя подшипникового узла ступичного типа на примере автомобиля, то поломка проявиться в том, что колесо будет постоянно болтаться. Когда речь идет о поломке выжимного подшипника, невозможно будет осуществлять переключение передач или свободно выжимать сцепление.
Детали, зафиксированные на первичном вале в коробке передач, а также подвесной узел на карданной передаче при включенном моторе издает характерный шум. При поломке опорной детали передней подвески водитель отметит нарушенное управление машиной. Во время езды автомобиля слышится стук, писк, гул, а машину постоянно тянет в сторону. Это и есть основные признаки износа подшипникового узла.
Как определить неисправность
Разбираясь с вопросом, как определить неисправность подшипника, нужно учесть термические, физические и механические симптомы. Во время эксплуатации слышится нехарактерный гул, скрежет, стук, вибрации. Что касается визуальных симптомов ‒ это наличие коррозии, сколов и трещин на рабочей поверхности. Физическую и термическую поломку можно заметить сразу же, без проведения дополнительной дефектовки. Главные признаки неисправности помогут мастеру своевременно определить проблему и быстро ее решить.
Как выявить неисправность ступичного подшипника
25.04.2019
Ступичный подшипник — один из наиболее нагруженных узлов ходовой части авто. О том, как проверить исправность или неисправность ступичного подшипника, за счет каких процессов зарождается эта проблема, а также чем она чревата, рассказывают эксперты TopDetal.ru.
Содержание:
- Причины неисправности ступичных подшипников
- Как выявить неисправность ступичных подшипников
- Последствия неисправности ступичного подшипника
Причины неисправности ступичных подшипников
Практически все известные причины неисправностей переднего и заднего ступичных подшипников сводятся всего к четырем пунктам.
- Неправильный монтаж ступичного подшипника. Конусные подшипники при установке зажимаются со строго определенным моментом. Если недожать ступичную гайку — подшипник будет люфтить и разбиваться при проезде неровностей. Если пережать — он начнет разогреваться от повышенного трения, что вызовет цепную реакцию: деградацию смазки, разупрочнение металла от перегрева и, как итог, лавинообразный износ самого подшипника.
Также некоторые неопытные мастера во время монтажа радиальных подшипников забивают их в ступицу ударным инструментом. Это категорически запрещено, так как от ударных нагрузок ресурс даже самого качественного подшипника существенно снизится еще до первого километра пробега.
- Систематическая езда по разбитым дорогам. Динамические нагрузки от езды по плохим дорогам и частые вхождения в крутые повороты на больших скоростях — одна из главных причин быстрого износа ступичных подшипников.
- Недостаток смазки или ее загрязнение. Ступичный подшипник обязательно должен обильно смазываться. Если смазки будет недостаточно, то рабочие поверхности тел качения и обоймы быстро выработаются. Кроме того, быстро выведут подшипник из строя повреждение пыльников, попадание воды и абразивов в рабочую полость ступицы.
С недорогими подшипниками производители зачастую укладывают недостаточное количество смазки. В этом случае желательно приобрести дополнительную порцию ступичной смазки и заложить ее в том количестве, которое требуется.
- Изначально низкое качество подшипника. Сегодня большинство даже недорогих подшипников от малоизвестных брендов обладает достойным качеством. Однако встречаются «безымянные» запчасти и плохие подделки, которые рассыпаются буквально через несколько тысяч километров.
При правильном подходе к эксплуатации авто и выбору запчастей можно исключить все эти причины, что позволит надолго забыть о замене ступичных подшипников.
Нужна профессиональная помощь в подборе деталей? Свяжитесь с нами по телефону или воспользуйтесь формой ниже.
Как выявить неисправность ступичных подшипников
Есть несколько способов того, как можно определить неисправности переднего или заднего ступичных подшипников. Причем все они не требуют особых навыков или специализированного инструмента.
В первую очередь обратите внимание на следующие признаки возможных неисправностей переднего или заднего подшипника:
- гул при езде, который зависит от скорости авто, а не от включенной передачи;
- легкий металлический стук при проезде неровностей;
- увеличившийся люфт руля, его дрожание при езде на высокой скорости по дороге с дефектами полотна (один из симптомов неисправности переднего ступичного подшипника).
Главный и наиболее явный признак неисправности ступичного подшипника — это гул. Его источник определяется довольно простым методом. На ровном, прямом и желательно пустом участке дороги разгонитесь до скорости, при которой появляется гул. После этого слегка «побросайте» руль . Если при повороте руля вправо гул усиливается — неисправен подшипник справа; и наоборот.
После этого вывешиваем ту сторону авто, на которой был выявлен неисправный подшипник. Вращаем переднее и заднее колеса вручную с покачиванием их в горизонтальной и вертикальной плоскости. Если на колесе ощущается легкая ступенчатость вращения, слышен характерный шелест перекатываемых шариков или роликов, есть повышенный люфт — ступичный подшипник барахлит именно на этой оси.
Также одним из признаков неисправности ступичного подшипника является сильный разогрев ступицы. Если есть подозрение на проблемы с подшипником ступицы — после поездки осторожно прикоснитесь рукой ко всем колесам. Та ступица, которая разогрелась заметно сильнее остальных, имеет проблемы с подшипником (или тормозной системой).
Последствия неисправности ступичного подшипника
Езда с изношенным ступичным подшипником опасна. Опытные водители никогда не затягивают с заменой вышедшего из строя ступичного подшипника, так как знают, чем может быть чревата эта неисправность.
Разрушение подшипника ступицы приведет к потере жесткого закрепления колеса на оси, а ведь именно за счет подшипника обеспечивается удержание колеса на месте. В таком случае с большой долей вероятности колесо попросту оторвется от ступицы.
Если разрушится передний ступичный подшипник — автомобиль потеряет управляемость. Неисправность заднего ступичного подшипника менее опасна в плане управляемости авто. Однако есть немало случаев, когда оторвавшееся от ступицы колесо наносило серьезные повреждения встречному транспорту или другим объектам и даже людям.
Устанавливайте только качественные ступичные подшипники и внимательно следите за их состоянием.
Типовые повреждения подшипников и причины их возникновения
Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Отслаивание на одной дорожке качения по всей окружности
Причина:
Чрезмерная осевая нагрузка
Корректирующее действие:
Уточнить правильность использования подшипника и проверить режимы нагрузки
Несмотря на то, что отслаивание в подшипнике сначала проявляется в чрезвычайно малой степени, оно значительно разрастается за сравнительно короткий промежуток времени. Нелегко определить здесь, появилось ли отслаивание в процессе обычной эксплуатации по истечении срока службы, или же это результат неправильной нагрузки.
К тому же, в отличие от других неисправностей, отслаивание часто наступает в результате сложного взаимодействия факторов смазки, нагрузки и вибрации, и, таким образом, сложно все свести к одной причине. Тем не менее, так как вероятность преждевременных трещин при правильном смазывании и нагрузках предельно мала, то следует рассматривать смазывание и размеры нагрузки как возможные источники неисправностей. На рисунке слева показана ранняя стадия отслаивания, которое происходит только на одной стороне сферического роликоподшипника, в результате чрезмерной осевой нагрузки. В дополнение к неправильной нагрузке причинами отслоения на ранней стадии являются сборка в наклонном положении, неправильный выбор зазора подшипника и низкая точность корпуса.
Задиры
Локализация:
Ролики двухрядного цилиндрического роликоподшипника
Признак:
Задиры на торцевой поверхности роликов
Причина:
Недостаточное количество смазки и чрезмерная осевая нагрузка
Корректирующее действие:
Улучшить условия смазки и метод смазки и проверить режимы нагрузки
В роликоподшипниках шероховатости появляются на поверхности ребра или на ролике из-за аккумуляции маленьких задиров, образованных в результате недостаточной смазки или улавливания осколков на поверхности ребра или конца ролика до того, как задиры появятся на поверхности качения. Следовательно, повреждение возникает на поверхности ребра или конца ролика до того, как оно появится на поверхности качения.
Размывание поверхности (полосы)
Локализация:
Наружное кольцо цилиндрического роликоподшипника
Признак:
Размывы появляются по всей окружности на поверхности дорожки качения
Причина:
Недостаточная радиальная нагрузка, проскальзывание роликов, вызванное чрезмерным количеством смазки
Корректирующее действие:
Изменить зазор подшипника, улучшить метод смазки, проверить режимы нагрузки
Размывание представляет собой повреждение поверхности, которое происходит между поверхностью дорожки качения и поверхностью качения, вызванное во время работы небольшими заеданиями, возникающих в результате скольжения и разрыва масляной пленки. Поверхность поврежденной зоны становится грубой в результате накопления мелких прилипаний, как показано на рисунке. Требуются более качественная смазка и улучшение метода смазки.
Разломы и трещины
Локализация:
Внутреннее кольцо конического роликоподшипника
Признак:
Трещины появляются на обратной поверхности борта внутреннего кольца
Причина:
Большая ударная нагрузка при монтаже
Корректирующее действие:
Откорректировать метод монтажа (использовать метод горячей посадки и соответствующие инструменты для монтажа)
На рисунке справа показан разлом на большом ребре внутреннего кольца конического подшипника. Это происходит, когда к подшипнику применяется неправильная осевая нагрузка или ударная нагрузка, или когда несоответствующая сила применяется к ребру во время сборки или разборки подшипника. Причины трещин включают применение тяжелой ударной нагрузки (см. рисунок слева) и чрезмерного натяга. Когда подшипник поддерживается только за два края внешнего кольца, он может треснуть вдоль осевой плоскости. А там, где есть проскальзывание между внутренним кольцом и валом или корпусом, трещина появится в правых углах в направлении проскальзывания. Данный феномен наблюдается в тех случаях, когда наружное кольцо слабо посажено к валу, и происходит пробуксовка.
Трещины
Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Осевое растрескивание происходит на поверхности дорожки качения
Причина:
Сильное давление при посадке, вызванное разницей температур вала и внутреннего кольца
Корректирующее действие:
Проверить применение подшипника и использовать подшипники серии TL NSK (специальная сталь)
Повреждение сепаратора
Локализация:
Сепаратор радиально-упорного шарикоподшипника
Признак:
Разломы стенок карманов чугунного механически обработанного сепаратора
Причина:
Несоответствующее воздействие по нагрузке на сепаратор, вызванное смещением во время монтажа между внутренним и наружным кольцами
Корректирующее действие:
Проверить метод монтажа
Вмятины
Локализация:
Внутреннее кольцо конического роликоподшипника
Признак:
Появление небольших и больших вмятин и зазубрин на всей поверхности дорожки качения
Причина:
Попадание инородных веществ и грязи на поверхность
Корректирующее действие:
Улучшить уплотнение, фильтровать смазочное масло
Точечная коррозия
Локализация:
Тело качения шарикового подшипника
Признак:
Возникновение точечной коррозии на поверхности тел качения
Причина:
Попадание инородных частиц в смазку
Корректирующее действие:
Улучшить механизм уплотнения, фильтровать смазочное масло
Фреттинг-коррозия
Локализация:
Внутреннее кольцо радиального шарикоподшипника
Признак:
Появление коррозионно-механического изнашивания на поверхности по внутреннему диаметру подшипника
Причина:
Вибрация
Корректирующее действие:
Проверить посадку с натягом
Ложное бринеллирование (выбоины)
Локализация:
Внутреннее кольцо радиального шарикоподшипника
Признак:
Появление ложного бринеллирования на дорожке качения
Причина:
Вибрации от внешнего источника при стационарном положении
Корректирующее действие:
Обеспечить сохранность вала и корпуса при транспортировке, уменьшить вибрацию за счет преднатяга, использовать соответствующий смазочный материал
Выбоины на дорожках скольжения (выбоины Бринелля) могут появиться в результате небрежного обращения с подшипником, попадания посторонних частиц или тяжелой ударной нагрузки, примененной к подшипнику в состоянии покоя. К тому же, выбоина, подобная выбоине Бринелля, может быть вызвана повышенным истиранием в области контакта тела качения и дорожки качения из-за вибрации или качательного движения. Этот феномен, известный как ложное бринеллирование, часто наблюдается особенно в тех случаях, когда подшипник транспортируется во время установки в станок.
Проскальзывание
Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Проскальзывание, сопровождающееся задирами на поверхности посадочного отверстия подшипника
Причина:
Недостаточный натяг
Корректирующее действие:
Проверить натяг и предотвратить проворот. Использовать специальные подшипники с защитой от проскальзывания.
Проскальзывание — это феномен в подшипниках, когда относительное скольжение происходит на пригнанных поверхностях (между поверхностью отверстия внутреннего кольца и валом; и между внешней поверхностью наружного кольца и корпуса), образуя таким образом зазор на месте установки/подгонки. Проскальзывающая пригнанная поверхность образует блестящую или дымчатую поверхность с иногда появляющимися задирами или износом. На рисунке приведен пример данной проблемы. Проверка натяга пригоняемой поверхности и боковой затяжки внешнего кольца эффективна в целях предупреждении проскальзывания. Смазывание между подшипником и валом/корпусом эффективно в предотвращении задиров и износа.
Заедание
Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Дорожка качения обесцвечивается и плавится. Частицы износа сепаратора прокатываются и налипают на дорожку качения
Причина:
Недостаточное количество смазки
Корректирующее действие:
Проверить используемую смазку и метод смазки
Электрическая коррозия
Локализация:
Внутреннее кольцо конического роликоподшипника
Признак:
Полосатый рисунок коррозии появляется на поверхности дорожки качения
Причина:
Разность электрических потенциалов внутреннего и наружного колец
Корректирующее действие:
Изоляция подшипника
Когда электрический ток проходит через подшипник в рабочем состоянии, область контакта между внутренним/наружным кольцом и шариком/роликом расплавится из-за дугового разряда, проходящего через очень тонкую масляную пленку для формирования желобообразных складок. Данные желобки могут появиться в виде рябизны или полосатой неровной поверхности. Когда степень электрической коррозии значительная, это вызывает отслаивание, или нарушается жесткость поверхности дорожки качения, вызывая ускоренное абразивное истирание.
Ржавчина и коррозия
Локализация:
Внутреннее кольцо сферического роликоподшипника
Признак:
Ржавчина на поверхности качения по шагу роликов
Причина:
Попадание воды в смазку
Корректирующее действие:
Улучшить механизм уплотнения
Коррозия внутренней стороны подшипника вызывается попаданием жидкости или использованием неправильного смазывающего вещества. На рисунке слева показан пример коррозии, вызванной недостаточным смазыванием из-за попадания жидкости.
Красно-коричневый или красно-черный абразивный порошок может появиться на пригнанной поверхности вала между валом/корпусом и внутренним/наружным кольцом. Окись образуется окислением пригнанной поверхности вала в результате небольшого скольжения между валом/корпусом и внутренним/наружным кольцом, которое возникает из-за малого контакта между ними, и часто наблюдается в сферах, где применяются вибрация и тяжелые нагрузки. Данный феномен, известный как коррозионное истирание (также называемый фреттинг-коррозия), на первый взгляд похож на ржавчину.
Ошибки при монтаже
Локализация:
Внутреннее кольцо цилиндрического роликоподшипника
Признак:
Осевые царапины на поверхности качения
Причина:
Наклон внутреннего и наружного колец во время монтажа
Корректирующее действие:
Центрирование соответствующих сопрягающихся деталей при монтаже
Обесцвечивание
Локализация:
Внутреннее кольцо шарикоподшипника с 4-х точечным контактом
Признак:
Появление голубого или фиолетового оттенка на поверхности дорожки качения
Причина:
Тепловыделение, вызванное недостаточной смазкой
Корректирующее действие:
Откорректировать метод смазки