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Alles, was Sie über die Ursachen von Lagerkäfigschäden wissen sollten
Wenn bei der Inspektion eines defekten Lagers festgestellt wird, dass der Käfig beschädigt ist, kann es in vielen Fällen schwierig sein, die Ursache zu ermitteln. Oft sind auch andere Teile des Lagers beschädigt, was es schwierig macht, die Ursache des Ausfalls zu finden. Basierend auf mehr als 20 Jahren Erfahrung in der Herstellung, AUB kamen zu dem Schluss, dass es bestimmte Hauptgründe für das Versagen des Käfigs gibt.
Schmieren Öl oder Fett ist trocken und wurde nicht rechtzeitig hinzugefügt (Wartung). Falsches Öl oder Fett verwendet. Käfigverschleiß kann durch unzureichende Schmierung oder abrasive Partikel verursacht werden. Wälzlager laufen weiter, natürlich unter Vermeidung von Gleitreibung. Beim Käfig lässt sich jedoch ein Schlupf im Kontakt mit anderen Teilen des Lagers nicht vermeiden. Dies erklärt, warum bei mangelnder Schmierung der Käfig als erstes Bauteil betroffen ist. Der Käfig besteht aus einem weicheren Material als der Rest des Lagers und verschleißt daher relativ schnell. Dies führt zu einer Vergrößerung des Käfigs und damit zu einer Verschlechterung der Führungsleistung der Wälzkörper. Allerdings befindet sich der Käfig immer im Mittelzustand und die resultierende Kraft wird den Käfig in kurzer Zeit „zerreißen“, was zum Versagen des Käfigs führt.
Kontermuttern
Wasserfragmente, Flocken oder andere harte Partikel können sich zwischen dem Käfig und den Wälzkörpern verklemmen und so einen „Stau“ verursachen, der die Rotation der Wälzkörper um die eigene Achse verhindert. Dies kann zum Versagen des Käfigs führen.
Stoßbelastungen auf Lager
Die starken Vibrationen bei der Stoßbelastung erzeugen den Aufprall der Wälzkörper auf den Käfig.
Installationsproblem
Bei falscher Montage des Lagers wird der Käfig beim Einbau beschädigt.
Phänomen des Lagerkriechens
Kriechen bezieht sich auf das Gleitphänomen der Ferrule. Wenn die Passfläche nicht ausreicht, verschiebt sich der Lastpunkt aufgrund des Gleitens in die Umgebungsrichtung, was dazu führt, dass die Ferrule in Umfangsrichtung von der Welle oder dem Gehäuse abweicht.
Ungewöhnliche Belastung des Lagerkäfigs
Unsachgemäße Installation, Neigung, übermäßige Beeinträchtigung usw. führen leicht zu einer Verringerung des Spalts, einer Erhöhung der Reibungswärme, einer Aufweichung der Oberfläche und zu vorzeitigem, abnormalem Abblättern. Wenn sich die Ablösung ausdehnt, dringen Fremdkörper in die Tasche des Käfigs ein, wodurch der Käfig blockiert und zusätzliche Belastungen erzeugt werden, die den Verschleiß des Käfigs verstärken. Diese zyklische Verschlechterung kann zum Bruch des Käfigs führen.
Materialfehler des Lagerkäfigs
Risse, große Fremdkörpereinschlüsse, Lunker, Luftblasen und Nietfehler, fehlende Nägel, Polsternägel oder Lücken zwischen den beiden Käfighälften, starke Nieten usw. können dazu führen Käfig brechen.
Eindringen harter Fremdkörper in das Lager
Das Eindringen von Fremdkörpern oder anderen Verunreinigungen verstärkt den Verschleiß des Käfigs. Lösen Sie die oben genannten Gründe, wird die Lebensdauer des Lagers sehr lang sein. Die Ursache für viele Lagerschäden ist nicht die Lebensdauer des Lagers selbst, sondern viele äußere Umgebungsbedingungen, wie z. B. unzureichende Schmierung, Eindringen von Staub, unsachgemäße Installation, übermäßige Belastung, hohe Temperaturen, schlechte Kupplung usw.
Vibration
Wenn das Lager Vibrationen ausgesetzt ist, bilden sich aufgrund der möglicherweise großen Trägheitskräfte nach einiger Zeit Ermüdungsrisse im Käfigmaterial, die früher oder später zum Bruch des Käfigs führen.
Zu schnell
Wenn das Lager mit Drehzahlen betrieben wird, die über der Auslegungsdrehzahl des Käfigs liegen, ist der Käfig starken Trägheitskräften ausgesetzt, die zum Bruch führen können. Bei sehr hohen Drehzahlen können häufig Lager mit speziell konstruierten Käfigen gewählt werden.
Andere Ursachen für Käfigschäden
Wenn die Ringe eines Rillenkugellagers nicht zueinander ausgerichtet sind, sind die Bahnen der Kugeln elliptisch. Wenn der Käfig auf der Kugel zentriert ist, muss er bei jeder Umdrehung seine Form ändern. Es bilden sich dann Ermüdungsrisse im Material, die früher oder später zum Bruch führen.
Ähnlich verhält es sich, wenn Axialkugellager mit Radialgleitlagern zusammengebaut werden. Bei Spiel im Gleitlager verschieben sich die Scheiben des Axiallagers relativ zueinander. Auf diese Weise folgen die Bälle nicht ihrer normalen Bahn und es kann sich im Käfig eine große Spannung aufbauen. Lagerkäfige, die starken Beschleunigungen und Verzögerungen sowie Drehzahlschwankungen ausgesetzt sind, unterliegen Trägheitskräften. Diese erzeugen einen erheblichen Druck zwischen den Kontaktflächen,
Wenn das Lager in Betrieb ist, verursacht es aufgrund der Reibung einen gewissen Schaden und Verschleiß, insbesondere wenn es bei hohen Temperaturen läuft, und beschädigt sogar den Lagerkäfig.
Der Käfig ist Teil der Lagerstruktur, was bedeutet, dass das Lager bei einer Beschädigung des Käfigs nicht normal funktioniert. Es gibt viele Gründe für einen Lagerschaden. Es ist notwendig, den Grad der Beschädigung des Lagerkäfigs je nach Situation zu beurteilen, die grundlegendste Ursache herauszufinden und schließlich entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um wiederholte Schäden zu verhindern.
Schadensgrad des Lagerkäfigs:
Die erste Stufe von Lagerkäfigschäden: das embryonale Stadium des Lagerausfalls. Zu diesem Zeitpunkt ist die Temperatur normal, das Geräusch ist normal, die Gesamtschwingungsgeschwindigkeit und das Frequenzspektrum sind normal, aber die Gesamthöhe der Spitzenenergie und das Frequenzspektrum weisen Anzeichen auf, die das Anfangsstadium des Lagerausfalls widerspiegeln. Zu diesem Zeitpunkt liegt die tatsächliche Lagerfehlerfrequenz im Ultraschallband im Bereich von etwa 20–60 kHz.
Die zweite Ebene Beschädigung des Lagerkäfigs: Die Temperatur ist normal, das Geräusch ist leicht erhöht, die Gesamtschwingungsgeschwindigkeit ist leicht erhöht, das Schwingungsspektrum ändert sich nicht wesentlich, aber die Spitzenenergie steigt stark an und das Spektrum ist deutlich ausgeprägt. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Häufigkeit von Lagerausfällen im Bereich von etwa 500 Hz bis 2 kHz.
Die dritte Schadensstufe des Lagerkäfigs: Die Temperatur steigt leicht an, das Ohr kann das Geräusch hören, die Gesamtschwinggeschwindigkeit steigt stark an und die Lagerfehlerfrequenz sowie ihre Harmonischen und Seitenbänder sind im Schwinggeschwindigkeitsspektrum deutlich sichtbar. Der Rauschpegel im Spektrum nimmt erheblich zu, die Gesamtmenge der Spitzenenergie wird größer als in der zweiten Stufe und das Spektrum wird deutlicher. Zu diesem Zeitpunkt liegt die Häufigkeit von Lagerausfällen im Bereich von etwa 0–1 kHz. Es empfiehlt sich, die Lager am Ende der dritten Stufe auszutauschen, wenn Anzeichen eines Wälzlagerausfalls wie sichtbarer Verschleiß aufgetreten sein sollten.
Die vierte Schadensstufe des Lagerkäfigs: Die Temperatur steigt deutlich an, die Geräuschintensität ändert sich deutlich und die Schwinggeschwindigkeit und der Gesamtschwingweg nehmen deutlich zu. Die Häufigkeit von Lagerfehlern im Schwinggeschwindigkeitsspektrum beginnt zu verschwinden und nimmt mit zunehmender Zufallsbreite zu. Geänderte Frequenzgeräuschpegel; Die Spitzenenergiesummen steigen schnell an, wobei einige unregelmäßige Schwankungen möglich sind. Lager dürfen niemals im vierten Stadium der Fehlerentwicklung betrieben werden, da es sonst zu katastrophalen Schäden kommen kann.
Fall eines Käfigschadens
Käfigschaden 1
Teil: Käfig eines Rillenkugellagers
Symptom: Bruch der Käfigtasche aus gepresstem Stahl
Käfigschaden 2
Teil: Käfig eines Schrägkugellagers
Symptom: Taschensäule Brüche eines aus Gusseisen gefertigten Käfigs
Verursachen: Ungewöhnliche Belastung des Käfigs aufgrund einer fehlerhaften Montage zwischen Innen- und Außenring
Käfigschaden 3
Teil: Käfig eines Schrägkugellagers
Symptom: Bruch eines bearbeiteten Hochspannungskäfigs aus Messing
Käfigschaden 4
Teil: Käfig eines Kegelrollenlagers
Symptom: Säulenbrüche aus gepresstem Stahlkäfig
Käfigschaden 5
Teil: Käfig eines Schrägkugellagers
Symptom: Verformung des Käfigs aus gepresstem Stahl
Verursachen: Stoßbelastung durch schlechte Handhabung
Käfigschaden 6
Teil: Käfig eines Zylinderrollenlagers
Symptom: Verformung der Seitenfläche eines bearbeiteten Hochspannungskäfigs aus Messing
Verursachen: Großer Stoß während der Montage
Käfigschaden 7
Teil: Käfig eines Zylinderrollenlagers
Symptom: Verformung und Verschleiß eines bearbeiteten Hochspannungs-Messingkäfigs
Käfigschaden 8
Teil: Käfig eines Schrägkugellagers
Symptom: Abgestufter Verschleiß an der Außenfläche und der Taschenoberfläche des bearbeiteten Hochspannungs-Messingkäfigs
