軸承損壞及原因以及對(duì)策

1、軸承損壞及原因以及對(duì)策損傷事項(xiàng)損傷狀態(tài)原因?qū)Σ邎D樣表面剝落溝道單側(cè)全周表面剝落安裝不良或因軸膨脹造成異常軸向負(fù)荷游隙與自由側(cè)軸承外輪的配合相符溝道內(nèi)鋼球間距表面剝落安裝時(shí)的沖擊負(fù)荷小心安裝運(yùn)轉(zhuǎn)停止時(shí)的銹長(zhǎng)期不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需防銹處理溝道面、鋼球面的早期表面剝落（圖1）負(fù)荷過(guò)大適當(dāng)?shù)呐浜嫌蜗哆^(guò)小適當(dāng)?shù)挠蜗稘?rùn)滑不良適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑和量安裝不良重新查看軸、支架的精度、安裝方法銹保管、使用注意相對(duì)于溝道傾斜的表面剝落（圖2）安裝不良安裝作業(yè)注意軸的彎曲選用游隙大的軸承軸、支架的精度不良軸、支架的垂直度修整溝道對(duì)稱位置的表面剝落支架的精度不良支架內(nèi)徑面的精度修整壓痕溝道內(nèi)有鋼球間距的壓痕、打痕（圖3）安裝時(shí)落下時(shí)的

2、沖擊負(fù)荷使用注意靜止中或低速回轉(zhuǎn)中的負(fù)荷過(guò)大重新查看靜止負(fù)荷溝道、鋼球面有壓痕砂、金屬粉等的侵入軸、支架的清洗，重新查看密封裝置擦傷、燒傷 溝道、鋼球面的變色、軟化溶粘（圖4）負(fù)荷過(guò)大適當(dāng)?shù)呐浜嫌蜗哆^(guò)小適當(dāng)?shù)挠蜗稘?rùn)滑不良適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑和量安裝不良安裝方法和有關(guān)部件的復(fù)查電蝕溝道、鋼球面有洗衣服板狀的電蝕（圖5）電流通過(guò)軸承產(chǎn)生的火花接地線、軸承絕緣破損 溝道面的破裂、缺損（圖6）沖擊負(fù)荷過(guò)大適當(dāng)?shù)呢?fù)荷條件過(guò)盈量過(guò)大適當(dāng)?shù)呐浜媳砻鎰兟浠驘齻倪M(jìn)展軸和套的修整安裝部的圓角大把圓角修整成比軸承倒角小鋼球的破裂、缺損沖擊負(fù)荷過(guò)大適當(dāng)?shù)呢?fù)荷條件運(yùn)轉(zhuǎn)中游隙過(guò)大配合和軸承游隙復(fù)查保持器的破損（圖7）力矩負(fù)荷注

3、意使用高速及高加速度回轉(zhuǎn)的沖擊復(fù)查回轉(zhuǎn)條件潤(rùn)滑不當(dāng)潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑方法的復(fù)查異物進(jìn)入改善密封裝置粘著溝道、鋼球面的粘著，擦傷、燒傷（圖8）潤(rùn)滑不當(dāng)（硬的油脂、量不足）注入適當(dāng)量的柔軟的油脂開(kāi)始回轉(zhuǎn)時(shí)的加速度大（鋼球的滑動(dòng)）不急著加速磨損溝道、鋼球、保持器的異常磨損（圖9）異物侵入改善密封裝置銹保管、使用注意潤(rùn)滑不良適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑和量配合面的粘著磨損，蠕變（圖10）過(guò)盈量不足適當(dāng)?shù)呐浜咸淄驳钠淳o不足適當(dāng)?shù)奶淄财淳o配合面的紅色磨損、微振磨損（圖11） 配合面的微小間隙加大過(guò)盈量溝道有鋼球間距的微振磨損，不正確的表面變形現(xiàn)象在輸送中軸承停止?fàn)顟B(tài)的振動(dòng)固定軸和支架小振幅的搖動(dòng)運(yùn)動(dòng)使用潤(rùn)滑油，預(yù)壓銹、腐蝕軸承

4、內(nèi)部的銹保管狀態(tài)不良注意保管空氣中的水分造成的結(jié)露注意保管配合面的銹（圖12）微振磨損加大過(guò)盈量變動(dòng)負(fù)荷在配合面涂上油“損傷”腐蝕酸、堿、氣體的侵入密封裝置的復(fù)查潤(rùn)滑劑的化學(xué)作用潤(rùn)滑劑的復(fù)查為什么軸承會(huì)磨損壞僅有部份的軸承在實(shí)際應(yīng)用中損壞。大部份的軸承抽壞的原因很多超出原先預(yù)估的負(fù)載，非有效的密封、過(guò)緊的配合所導(dǎo)致的過(guò)小軸承間隙等。這些因素中的任一因素皆有其特殊的損壞型式且會(huì)留下特殊的損壞痕跡。因此，檢視損壞軸的承，在大多案例中可以發(fā)現(xiàn)其可能的導(dǎo)因，大體上來(lái)說(shuō)，有三分之一的軸承損壞導(dǎo)因于疲勞損壞，另外的三分之一導(dǎo)因于潤(rùn)滑不良，其它的三分之一導(dǎo)因于污染物進(jìn)入軸承或安裝處理不當(dāng)。 然而，這些損壞型

5、式亦與工業(yè)別有關(guān)。例如，紙漿與造紙工業(yè)多半半是由于潤(rùn)滑不良或污染造成軸承的損壞而不是由于材料疲勞所致。 軸承失效原因與分析裝配不當(dāng) 各種軸承提前失效的16%是由于裝配不當(dāng)（通常是由于用力過(guò)大）和不會(huì)正確使用裝配工具造成的。有些設(shè)備要求采用機(jī)械，液壓或加熱方法來(lái)進(jìn)行正確而有效的安裝和拆卸。SKF提供了基于各種專業(yè)工程服務(wù)技術(shù)的全套工具和設(shè)備，使得這些工作變得簡(jiǎn)單，快捷和更具成本核算效益。使用專用工具和技術(shù)進(jìn)行專業(yè)的裝配，是實(shí)現(xiàn)最大限度的延長(zhǎng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)間的另一種解決方法。潤(rùn)滑不當(dāng) 盡管可以安裝各種“免維護(hù)”密封軸承，但提前失效軸承中仍有36%是由于潤(rùn)滑脂的技術(shù)應(yīng)用不正確和使用不當(dāng)造成的。任何潤(rùn)滑不

6、當(dāng)?shù)妮S承都不可避免地在正常使用壽命之前提前失效。由于軸承通常是機(jī)械設(shè)備中最不容易裝卸的部件，不經(jīng)常潤(rùn)滑就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工維護(hù)的情況下，SKF 可以制定全自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)達(dá)到最佳潤(rùn)滑效果。只要根據(jù)要求采用了SKF 潤(rùn)滑脂，工具和技術(shù)進(jìn)行有效的潤(rùn)滑，將有助于大幅度減少停機(jī)時(shí)間。污染 軸承是精密零件，如果軸承及潤(rùn)滑脂受到污染，將無(wú)法有效運(yùn)行。此外，由于已經(jīng)注有潤(rùn)滑脂的免維護(hù)密封軸承只占所有使用軸承中的一小部分，所以所有提前失效的軸承中至少有14%是由于污染問(wèn)題造成的。SKF 擁有卓越的軸承制造和設(shè)計(jì)能力，可以為各種惡劣的工作環(huán)境提供密封解決方案。疲勞如果機(jī)器出現(xiàn)過(guò)載、使用或維護(hù)不當(dāng)，軸承都會(huì)

7、受到影響，導(dǎo)致提前失效的軸承中有34%是由于疲勞引起的。由于軸承在維護(hù)不當(dāng)或應(yīng)力過(guò)大時(shí)會(huì)發(fā)出“提前警告”，可以用SKF狀態(tài)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和分析，因此突然的或計(jì)劃外的失效是可以避免的。SKF系列產(chǎn)品包括手持式測(cè)量?jī)x器、固定式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理軟件，可以對(duì)關(guān)鍵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行定期或連續(xù)監(jiān)控。軸承損壞分析與檢修應(yīng)該注意的事項(xiàng)并非所有損傷的I軸承都可以修復(fù)，但是對(duì)于每一個(gè)損傷的軸承在考慮修復(fù)或更換新軸承之前，必須對(duì)其損壞的原因和程度進(jìn)行評(píng)估以避免或減少再次損傷。引起軸承損傷的原因很多，諸如安裝不當(dāng)、污物侵入或水分侵入等是很多軸承早期損傷的常見(jiàn)原因。INA軸承的常見(jiàn)損壞原因分析以及相應(yīng)的能延長(zhǎng)INA軸承壽命

8、的預(yù)防措施。 A 操作不當(dāng)： 安裝、操作或拆卸不當(dāng)可能引起保持架變形或缺損 預(yù)防措施：使用合適的操作、安裝和拆卸工具 B潤(rùn)滑不充分： 潤(rùn)滑不充分或不當(dāng)可能導(dǎo)致元件擦傷或者嚴(yán)重的軸承變形 預(yù)防措施：改進(jìn)潤(rùn)滑系統(tǒng)，定時(shí)恰當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充或更換潤(rùn)滑劑 C生銹與腐蝕： 接觸水可能導(dǎo)致軸承元件蝕損并生銹。銹蝕損傷后的軸承在工作時(shí)可能導(dǎo)致剝落 預(yù)防措施：定期檢查密封，保證良好的密封效果，正確儲(chǔ)存INA軸承 D電流： INA軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通電可能導(dǎo)致出現(xiàn)凹槽或刻痕。軸承靜止時(shí)，電氣操作接地不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致輕微的燒傷 預(yù)防措施：在對(duì)INA軸承以外的部件焊接前通過(guò)適當(dāng)接地連接減少或避免電流通過(guò)軸承 E 外部材料： 磨損性顆粒污染

9、和碎片侵入可能導(dǎo)致INA軸承工作面磨損、擦傷和凹陷 預(yù)防措施：清除侵入顆粒和碎片，更換潤(rùn)滑劑，檢查密封系統(tǒng) F 偏心： 偏心、傾斜或過(guò)大負(fù)荷可能導(dǎo)致幾何應(yīng)力集中或表面剝落 預(yù)防措施：精確加工INA軸承座和擋肩 對(duì)INA軸承設(shè)備的定期檢修、運(yùn)轉(zhuǎn)及外圍零件改換時(shí)被拆卸下來(lái)的軸承中止搜檢時(shí)，需求依次判別次INA軸承零件能否可再次運(yùn)用和記錄運(yùn)用狀況的好于壞。 其次搜檢INA軸承的滾道面，滾動(dòng)面和合營(yíng)面的狀況以及對(duì)峙架的磨損狀況等有無(wú)毀傷和異常狀況特殊是要察看滾道面的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡。判別軸承可否再次運(yùn)用，要在思考軸承毀傷的水平，機(jī)械機(jī)能、首要性、運(yùn)轉(zhuǎn)前提、搜檢周期等往后再來(lái)抉擇。 搜檢效果，假如發(fā)現(xiàn)INA軸承

10、有毀傷和異常狀況時(shí)，請(qǐng)依照軸承毀傷的現(xiàn)象查明啟事，制定對(duì)策。另外，搜檢效果，假如有下面幾種缺陷的話，軸承就不能再用了，需求改換新的INA軸承。軸承失效分析方法 軸承失效分析方法在分析軸承失效的過(guò)程中，往往會(huì)碰到許多錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)象，各種實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能是相互矛盾或者主次不清，這就需要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、論證，以獲得足夠的證據(jù)或反證。只有運(yùn)用正確的分析方法、程序、步驟，才能找到引發(fā)失效的真正原因。一般情況下軸承失效分析大體可分為以下三個(gè)步驟：失效實(shí)物和背景資料的收集、對(duì)失效實(shí)物的宏觀檢查和微觀分析。1.失效實(shí)物和背景材料的收集盡可能地收集到失效事物的各個(gè)零件和殘片。充分了解失效軸承的工作條件、使用過(guò)程和制造

11、質(zhì)量等。具體內(nèi)容包括：（1）主機(jī)的載荷、轉(zhuǎn)速、工作狀況等軸承的設(shè)計(jì)工作條件。（2）軸承及其相關(guān)部位其他零件的失效情況，軸承失效的類型。（3）軸承的安裝運(yùn)轉(zhuǎn)記錄。運(yùn)轉(zhuǎn)使用過(guò)程中有無(wú)不正常操作。（4）軸承工作中所承受的實(shí)際載荷是否符合原設(shè)計(jì)。（5）軸承工作的實(shí)際轉(zhuǎn)速及不同轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的頻率。（6）失效時(shí)是否有溫度的急劇增加或冒煙，是否有噪聲及振動(dòng)。（7）工作環(huán)境中有無(wú)腐蝕性介質(zhì)，軸承與軸頸間有無(wú)特殊的表面氧化色或其他沾污色。（8）軸承的安裝記錄（包括安裝前軸承尺寸公差的復(fù)驗(yàn)情況），軸承原始間隙、裝配和對(duì)中情況，軸承座和機(jī)座剛性如何，安裝是否有異常。（9）軸承運(yùn)轉(zhuǎn)是否有熱膨脹及動(dòng)力傳遞變化。（10）軸承

12、的潤(rùn)滑情況，包括潤(rùn)滑劑的牌號(hào)、成分、顏色、粘度、雜質(zhì)含量、過(guò)濾、更換及供給情況等，并收集其沉淀物。（11）軸承的選材是否正確，用材質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣要求。（12）軸承的制造工藝過(guò)程是否正常，表面是否有塑性變形，有沒(méi)有表面磨削燒傷。（13）失效軸承的修復(fù)和保養(yǎng)記錄。（14）同批或同類軸承的失效情況。在收集實(shí)際背景材料工作中，全部滿足上述要求是很難的。但收集到的資料越多，無(wú)疑會(huì)更有利于得到正確的分析結(jié)論。2.宏觀檢查對(duì)失效軸承進(jìn)行宏觀檢查（包括尺寸公差測(cè)量和表面狀態(tài)檢查分析），是失效分析最重要的環(huán)節(jié)。總體的外觀檢查，可了解軸承失效的概貌和損壞部位的特征，估計(jì)造成失效的起因，察看缺陷的大小、

13、形狀、部位、數(shù)量和特征，并截取適當(dāng)部位做進(jìn)一步的的微觀檢查和分析。宏觀檢查的內(nèi)容包括：（1）外形和尺寸的變化情況（包括測(cè)振分析、動(dòng)態(tài)函數(shù)分析和滾道圓度分析）。（2）游隙的變化情況。（3）是否有腐蝕現(xiàn)象，在什么部位，是什么類型的腐蝕，是否與失效直接有關(guān)。（4）是否有裂紋，裂紋的形態(tài)和斷口性質(zhì)如何。（5）磨損是什么類型的，對(duì)失效有多大作用。（6）觀察軸承各零件工作表面變色的情況和部位以確定其潤(rùn)滑情況和表面溫度效應(yīng)。（7）對(duì)失效特征區(qū)主要觀察有無(wú)異常磨損、外來(lái)顆粒嵌入、裂紋、擦傷和其他缺陷。（8）冷酸洗法或熱酸洗法檢驗(yàn)軸承零件原始表面有無(wú)軟點(diǎn)、脫碳層和燒傷，特別是表面磨削燒傷。（9）用X射線應(yīng)力測(cè)定

14、儀器測(cè)量軸承工作前后的應(yīng)力變化情況。宏觀檢查的結(jié)果，有時(shí)可基本判斷失效的形式和原因，但要進(jìn)一步確定失效的性質(zhì)，還必須取得更多的證據(jù)，做微觀分析。3.微觀分析失效軸承的微觀分析包括光學(xué)金相分析、電子顯微鏡分析、探針和電子能譜分析等。主要是根據(jù)失效特征區(qū)的微觀組織結(jié)構(gòu)變化和對(duì)疲勞源、裂紋源的分析為失效分析提供更充分的判據(jù)或反證。微觀分析中最常用、最普遍的方法是光學(xué)金相分析和對(duì)表面硬度檢測(cè)。分析的內(nèi)容應(yīng)包括：（1）材料質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。（2）軸承零件的基本組織和熱處理質(zhì)量是否符合有關(guān)要求。（3）表層組織是否存在脫碳層、托氏體和其他表面加工變質(zhì)層。（4）測(cè)量滲碳層等表面強(qiáng)化層和多層金屬各

15、層組織的深度，腐蝕坑或裂紋的形態(tài)與深度，并根據(jù)裂紋的形狀和兩側(cè)組織特征確定裂紋產(chǎn)生的原因及性質(zhì)。（5）根據(jù)晶粒大小、組織變形、局部相變、重結(jié)晶、相聚集等判斷變形程度、溫升情況、材料種類及工藝過(guò)程等。（6）測(cè)量基本硬度、硬度均勻性及失效特征區(qū)的硬度變化。（7）斷口觀察與分析。用掃描電子顯微鏡定性分析和測(cè)量觀察斷口。（8）電子顯微鏡、探針和電子能譜在疲勞源和裂紋源分析中能測(cè)出斷口的成分，發(fā)現(xiàn)斷口的性質(zhì)和斷裂的原因。以上介紹的軸承失效分析一般方法的三個(gè)步驟是一個(gè)由表及里逐步深入的分析過(guò)程。具體每一步驟中包含的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)軸承失效的類型和特點(diǎn)，視具體情況取舍，但分析步驟是缺一不可的。而且在整個(gè)分析過(guò)程中

16、，分析結(jié)果應(yīng)始終與影響軸承失效的諸多因素聯(lián)系起來(lái)，綜合考慮。潤(rùn)滑和密封不當(dāng)造成的進(jìn)口軸承失效分析         進(jìn)口軸承是機(jī)械中廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)零部件，典型的滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成的，它具有摩擦阻力小、效率高、易于起動(dòng)、潤(rùn)滑方便、互換性好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在抗沖擊能力差、高速時(shí)噪聲大等缺點(diǎn)。在實(shí)際使用中，對(duì)進(jìn)口軸承工作性能知識(shí)了解不多，使用維護(hù)不當(dāng)，會(huì)造成滾動(dòng)軸承非正常失效，壽命降低，甚至出現(xiàn)機(jī)械故障，給用戶帶來(lái)不必要的損失。(1)潤(rùn)滑劑超過(guò)使用期而變質(zhì)，潤(rùn)滑劑中的雜質(zhì)進(jìn)入軸承滾動(dòng)體和內(nèi)外圈接觸表面之間，加劇軸承磨粒磨損，使進(jìn)口軸

17、承失效。(2)潤(rùn)滑劑量不夠，達(dá)不到充分潤(rùn)滑的目標(biāo)，甚至造成干摩擦，加快軸承疲勞點(diǎn)蝕和磨損，使軸承失效。(3)潤(rùn)滑劑質(zhì)量低劣或牌號(hào)不對(duì)，起不到潤(rùn)滑的作用，加快軸承失效。(4)機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，使?jié)櫥套冑|(zhì)，機(jī)器在使用過(guò)程中加快軸承失效。進(jìn)口軸承密封不良，使灰塵、泥沙、雜物等侵人軸承內(nèi)部，加劇軸承磨粒磨損。同時(shí)也造成潤(rùn)滑劑流失，使?jié)櫥А?rùn)滑和密封不當(dāng)造成的進(jìn)口軸承失效分析         進(jìn)口軸承是機(jī)械中廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)零部件，典型的滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成的，它具有摩擦阻力小、效率高、易于起動(dòng)、潤(rùn)滑方便、互換性好等優(yōu)點(diǎn)，但

18、也存在抗沖擊能力差、高速時(shí)噪聲大等缺點(diǎn)。在實(shí)際使用中，對(duì)進(jìn)口軸承工作性能知識(shí)了解不多，使用維護(hù)不當(dāng)，會(huì)造成滾動(dòng)軸承非正常失效，壽命降低，甚至出現(xiàn)機(jī)械故障，給用戶帶來(lái)不必要的損失。(1)潤(rùn)滑劑超過(guò)使用期而變質(zhì)，潤(rùn)滑劑中的雜質(zhì)進(jìn)入軸承滾動(dòng)體和內(nèi)外圈接觸表面之間，加劇軸承磨粒磨損，使進(jìn)口軸承失效。(2)潤(rùn)滑劑量不夠，達(dá)不到充分潤(rùn)滑的目標(biāo)，甚至造成干摩擦，加快軸承疲勞點(diǎn)蝕和磨損，使軸承失效。(3)潤(rùn)滑劑質(zhì)量低劣或牌號(hào)不對(duì)，起不到潤(rùn)滑的作用，加快軸承失效。(4)機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，使?jié)櫥套冑|(zhì)，機(jī)器在使用過(guò)程中加快軸承失效。進(jìn)口軸承密封不良，使灰塵、泥沙、雜物等侵人軸承內(nèi)部，加劇軸承磨粒磨損。同時(shí)也

19、造成潤(rùn)滑劑流失，使?jié)櫥?。軸承損壞的原因分析及其解決辦法一、安裝不當(dāng)(約占16)    1、安裝時(shí)使用蠻力，用錘子直接敲擊軸承對(duì)軸承傷害最大；是造成變形的主要原因。    2、安裝不到位，安裝有偏差或未裝到軸承位，造成軸承游隙過(guò)小。內(nèi)外圈不處于同一旋轉(zhuǎn)中心，造成不同心。    建議：選擇適當(dāng)?shù)幕驅(qū)I(yè)的軸承安裝工具，安裝完畢要用專用儀器檢測(cè)。二、潤(rùn)滑不良(約占36)    據(jù)調(diào)查，潤(rùn)滑不良是造成軸承過(guò)早損壞的主要原因之一。主要原因包括：未及時(shí)加注潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑油；潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑油

20、未加注到位；潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑油選型不當(dāng)；潤(rùn)滑方式不正確等等。    建議：選擇正確的潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑油，使用正確的潤(rùn)滑加注方式。三、污染(約占14)    污染也會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)早損壞，污染是指有沙塵、金屬屑等進(jìn)入軸承內(nèi)部。主要原因包括：使用前過(guò)早打開(kāi)軸承包裝，造成污染；安裝時(shí)工作環(huán)境不清潔，造成污染；軸承的工作環(huán)境不清潔，工作介質(zhì)污染等。    建議：在使用前最好不要拆開(kāi)軸承的包裝；安裝時(shí)保持安裝環(huán)境的清潔，對(duì)要使用的軸承進(jìn)行清洗；增強(qiáng)軸承的密封裝置。四、疲勞(約占34)    疲勞破

21、壞是軸承常見(jiàn)的損壞方式。常見(jiàn)的疲勞破壞的原因可能是：軸承長(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行；未及時(shí)維修；維修不當(dāng)；設(shè)備老化等。    建議：選擇適當(dāng)?shù)妮S承類型，定期及時(shí)更換疲勞軸承軸承屬于精密零件，因而在使用時(shí)要求有相當(dāng)?shù)厣髦貞B(tài)度，即變是使用了高性能的軸承，如果使用不當(dāng)，也不能達(dá)到預(yù)期的性能效果，而且容易使軸承損壞。所以，使用軸承應(yīng)注意以下事項(xiàng)：一、保持軸承及其周?chē)h(huán)境的清潔即使肉眼看不見(jiàn)的微小灰塵進(jìn)入軸承，也會(huì)增加軸承的磨損，振動(dòng)和噪聲。二、使用安裝時(shí)要認(rèn)真仔細(xì)不允許強(qiáng)力沖壓，不允許用錘直接敲擊軸承，不允許通過(guò)滾動(dòng)體傳遞壓力。三、使用合適、準(zhǔn)確的安裝工具盡量使用專用工具，極力避免使

22、用布類和短纖維之類的東西。四、防止軸承的銹蝕· 不過(guò)，在某種特殊的操作條件下，軸承可以獲得較長(zhǎng)于傳統(tǒng)計(jì)算的壽命，特別是在輕負(fù)荷的情況下。這些特殊的操作條件就是，當(dāng)滾動(dòng)面(軌道及滾動(dòng)件)被一潤(rùn)滑油膜有效地分隔及限制污染物所可能導(dǎo)致的表面破壞。事實(shí)上，在理想的條件下，所謂永久軸承壽命是可能的。     軸承壽命     滾動(dòng)軸承之壽命以轉(zhuǎn)數(shù)(或以一定轉(zhuǎn)速下的工作的小時(shí)數(shù))，定義：在此壽命以內(nèi)的軸承，應(yīng)在其任何軸承圈或滾動(dòng)體上發(fā)生初步疲勞損壞(剝落或缺損)。然而無(wú)論在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)或在實(shí)際使用中，都可明顯的看到，在

23、同樣的工作條件下的外觀相同軸承，實(shí)際壽命大不相同。此外還有數(shù)種不同定義的軸承“壽命”，其中之一即所謂的“工作壽命”，它表示某一軸承在損壞之前可達(dá)到的實(shí)際壽命是由磨損、損壞通常并非由疲勞所致，而是由磨損、腐蝕、密封損壞等原因造成。     為什么軸承會(huì)磨損壞？     僅有部份的軸承在實(shí)際應(yīng)用中損壞。     大部份的軸承抽壞的原因很多超出原先預(yù)估的負(fù)載，非有效的密封、過(guò)緊的配合所導(dǎo)致的過(guò)小軸承間隙等。這些因素中的任一因素皆有其特殊的損壞型式且會(huì)留下特殊的損壞痕跡。因此，檢視損

24、壞軸的承，在大多案例中可以發(fā)現(xiàn)其可能的導(dǎo)因，大體上來(lái)說(shuō)，有三分之一的軸承損壞導(dǎo)因于疲勞損壞，另外的三分之一導(dǎo)因于潤(rùn)滑不良，其它的三分之一導(dǎo)因于污染物進(jìn)入軸承或安裝處理不當(dāng)。     然而，這些損壞型式亦與工業(yè)別有關(guān)。例如，紙漿與造紙工業(yè)多半半是由于潤(rùn)滑不良或污染造成軸承的損壞而不是由于材料疲勞所致。     對(duì)策     損傷事項(xiàng)原因措施剝離載荷過(guò)大。安裝不良(非直線性)     力矩載荷異物侵入、進(jìn)水。   

25、60; 潤(rùn)滑不良、潤(rùn)滑劑不合適     軸承游隙不適當(dāng)。軸承箱精度不好，軸承箱的剛性不均     軸的撓度大生銹、侵蝕點(diǎn)、擦傷和壓痕     (表面變形現(xiàn)象)引起的發(fā)展。檢查載荷的大小及再次研究所使用的軸承     改善安裝方法     改善密封裝置、停機(jī)時(shí)防銹。     使用適當(dāng)粘度的潤(rùn)滑劑、改善潤(rùn)滑方法。    &

26、#160;檢查軸和軸承箱的精度。     檢查游隙。軸承在承受載荷旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈、外圈的滾道面或滾動(dòng)體面由于滾動(dòng)疲勞而呈現(xiàn)魚(yú)鱗狀的剝離現(xiàn)象。剝皮潤(rùn)滑劑不合適。     異物進(jìn)入了潤(rùn)滑劑內(nèi)。     潤(rùn)滑劑不良造成表面粗糙。     配對(duì)滾動(dòng)零件的表面光潔度不好。選擇潤(rùn)滑劑     改善密封裝置     改善配對(duì)滾動(dòng)零件的表面光潔度。呈現(xiàn)出帶有輕微磨損的暗面，暗

27、面上由表面往里有多條深至5-10m的微小裂縫，并在大范圍內(nèi)發(fā)生微小脫落(微小剝離)斷裂安裝時(shí)受到了打擊。     載荷過(guò)大。     跌落等使用不良。改善安裝方法(采用熱裝，使用適當(dāng)?shù)墓ぞ邐A)。     糾正載荷條件。     軸承安裝到位，使擋邊受支承。所謂斷裂是指由于對(duì)滾道輪的擋邊或滾子角的局部部分施加樂(lè)沖擊或過(guò)大載荷而一小部分?jǐn)嗔??？▊^(guò)大載荷、過(guò)大預(yù)壓。     潤(rùn)滑不良。  &

28、#160;  異物咬入。     內(nèi)圈外圈的傾斜、軸的撓度。     軸、軸承箱的精度不良。檢查載荷的大小。     預(yù)壓要適當(dāng)。     改善潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法。     檢查軸、軸承箱的精度。所謂卡傷是由于在滑動(dòng)面?zhèn)a(chǎn)生的部分的微小燒傷匯總而產(chǎn)生的表面損傷。     滑道面、滾動(dòng)面圓周方向的線狀傷痕。    

29、; 滾子端面的擺線狀傷痕     靠近滾子端面的軸環(huán)面的卡傷。擦傷高速輕載荷     急加減速     潤(rùn)滑劑不適當(dāng)。     水的侵入改善預(yù)壓     改善軸承游隙     使用油膜性好的潤(rùn)滑劑     改善潤(rùn)滑方法     改善密封裝置所謂擦傷，是再滾道面和滾動(dòng)面商

30、，有隨著滾動(dòng)的打滑和油膜熱裂產(chǎn)生的微小燒傷的匯總而發(fā)生的表面損傷。    產(chǎn)生帶有粘著的表面粗糙。裂紋和裂縫過(guò)大過(guò)盈量。     過(guò)大載荷，沖擊載荷。     剝離有所發(fā)展。     由于滾道輪與安裝構(gòu)件的接觸而產(chǎn)生的發(fā)熱和微振磨損。     蠕變?cè)斐傻陌l(fā)熱。     錐軸的錐角不良。     軸的圓柱度不良。  &#

31、160;  軸臺(tái)階的圓角半徑比軸承倒角大而造成與軸承倒角的干擾。過(guò)盈量適當(dāng)。     檢查載荷條件。     改善安裝方法。     軸的形狀要適當(dāng)。所謂裂紋是指滾道輪或滾動(dòng)體產(chǎn)生裂紋損傷。如果繼續(xù)使用的話，也將包括裂紋發(fā)展的裂縫。保持架的損傷安裝不良(軸承的非直線性)。     使用不良。     力矩載荷大。     沖擊，振動(dòng)大。

32、    轉(zhuǎn)速過(guò)大，急加減速。     潤(rùn)滑不良。     溫度上升。檢查安裝方法。     檢查載荷，旋轉(zhuǎn)及溫度條件。     降低振動(dòng)。     糾正保持架的選擇。     改變潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方法。保持架的損傷有保持架的變形，折損，磨損等。     柱的折損。  

33、60;  端面部的變形。     凹處面的磨損。     導(dǎo)向面的磨損。壓痕金屬粉末等的異物咬入。     組裝時(shí)或運(yùn)輸過(guò)程中受到的沖擊載荷過(guò)大。沖擊軸套。     改善密封裝置。     過(guò)濾潤(rùn)滑油。     改善組裝及使用方法。咬入了金屬小粉末，異物等的時(shí)候，在滾道面或轉(zhuǎn)動(dòng)面上產(chǎn)生的凹痕。    

34、0;由于安裝等時(shí)受到?jīng)_擊，在滾動(dòng)體的間距間隔上形成了凹面(布氏硬度壓痕)。磨損異物侵入，生銹電蝕引起的發(fā)展。     潤(rùn)滑不良。     由于滾動(dòng)體的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)而造成的打滑。改善密封裝置。     清洗軸承箱。     充分過(guò)濾潤(rùn)滑油。     檢查潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法。     防止非直線性。所謂磨損蝕由于摩擦而造成滾道面或滾動(dòng)面，滾子端面，軸環(huán)面及保持架的凹

35、面等磨損。梨皮狀點(diǎn)潤(rùn)滑過(guò)程中出現(xiàn)異物咬入。    由于空氣中的水分而結(jié)露。     潤(rùn)滑不良。改善密封裝置。     充分過(guò)濾潤(rùn)滑油。     使用合適的潤(rùn)滑劑。在滾道面上產(chǎn)生的弱光澤的暗色梨皮狀點(diǎn)蝕。微振磨損潤(rùn)滑不良。     小振幅的搖擺運(yùn)動(dòng)。     過(guò)盈量不足。使用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑。     加預(yù)壓。   

36、;  檢查過(guò)盈量。     向配合面上涂潤(rùn)滑劑。由于兩個(gè)接觸面間相對(duì)反復(fù)微小華東而產(chǎn)生的磨損在滾道面和滾動(dòng)體的接觸部分上產(chǎn)生。     由于發(fā)生紅褐色和黑色磨損粉末，因而頁(yè)稱微振磨損腐蝕。假性布氏壓痕在運(yùn)輸過(guò)程中等軸承在停轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)和擺動(dòng)。     振幅小的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。     潤(rùn)滑不良。運(yùn)輸過(guò)程中咬對(duì)軸和軸承箱加以固定。     運(yùn)輸時(shí)對(duì)內(nèi)圈和外圈要分開(kāi)包裝。  &#

37、160;  加上預(yù)壓減輕振動(dòng)。     使用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑。在微振期間，在滾動(dòng)體和滾道輪的接觸部分由于振動(dòng)和搖動(dòng)造成磨損有所發(fā)展，產(chǎn)生累似布氏壓痕的印痕。電蝕外圈與內(nèi)圈間地電位差。在設(shè)定電路時(shí)、電流要不流過(guò)軸承部分。     對(duì)軸承進(jìn)行絕緣。所謂電蝕是指電流在循環(huán)轉(zhuǎn)重的軸承滾道輪和滾動(dòng)體的接觸部分流動(dòng)時(shí)、通過(guò)薄薄的潤(rùn)滑油膜發(fā)出火花、其表面出現(xiàn)局部的地熔融和凹凸現(xiàn)象。蠕變過(guò)盈量不足或間隙配合。     緊定套緊固不夠。檢查過(guò)盈量，   &#

38、160; 實(shí)施止轉(zhuǎn)措施。     適當(dāng)緊固緊定套。     研究軸和軸承箱的精度。     軸向預(yù)壓。     滾道輪側(cè)面緊固。     粘接配合面。     向配合面涂潤(rùn)滑劑。所謂蠕變是指在軸承的配合面上產(chǎn)生間隙時(shí)，在配合面之間相對(duì)發(fā)生滑動(dòng)而言，發(fā)生蠕變的配合面呈現(xiàn)出鏡面光亮或暗面，有時(shí)頁(yè)帶有卡傷磨損產(chǎn)生。變色潤(rùn)滑不良。   

39、  與潤(rùn)滑劑的反映造成熱態(tài)浸油。     溫度上升大。改善潤(rùn)滑方法。由于溫度上升和潤(rùn)滑劑反應(yīng)等、滾道輪和滾動(dòng)體及保持架變色。燒傷潤(rùn)滑不良。     過(guò)大載荷(預(yù)壓過(guò)大)。     轉(zhuǎn)速過(guò)大。     游隙過(guò)小。     水、異物的侵入。     軸、軸承箱的精度不良、軸的撓度大。研究潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法。    

40、 糾正軸承的選擇。    研究配合、軸承間隙和預(yù)壓。     改善密封裝置。     檢查軸和軸承箱的精度。     改善安裝方法。滾道輪、滾動(dòng)體以及保持架在旋轉(zhuǎn)中急劇發(fā)熱直至變色、軟化、熔敷和破損。生銹、腐蝕水、腐蝕性物質(zhì)(漆、煤氣等)的侵入。     潤(rùn)滑劑不合適。     由于水蒸氣的凝結(jié)而附有水滴。     高

41、溫多濕時(shí)停轉(zhuǎn)。     運(yùn)輸過(guò)程重防銹不良。     保管狀態(tài)不合適。     使用不合適。改善密封裝置。     研究潤(rùn)滑方法。     停轉(zhuǎn)時(shí)的防銹措施。     改善保管方法。     使用時(shí)要加以注意。軸承的生銹和腐蝕有滾道輪、滾動(dòng)體表面的坑狀銹、全面生銹及腐蝕。安裝傷痕安裝、拆卸時(shí)的內(nèi)圈、外圈傾斜安裝、拆卸時(shí)

42、的沖擊載荷。使用恰當(dāng)?shù)墓ぞ?    使用沖壓機(jī)而防止了沖擊載荷。     安裝時(shí)相互之間的定心。軸承損壞一般原因分析及其對(duì)策一、軸承常見(jiàn)故障滾動(dòng)軸承的故障現(xiàn)象一般表現(xiàn)為兩種，一是軸承安裝部位溫度過(guò)高，二是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有噪音。1、軸承溫度過(guò)高在主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，安裝軸承的部位允許有一定的溫度，當(dāng)用手撫摸主機(jī)外殼時(shí)，應(yīng)以不感覺(jué)燙手為正常，反之則表明軸承溫度過(guò)高。軸承溫度過(guò)高原因有：潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì)，潤(rùn)滑油粘度過(guò)高；主機(jī)裝配過(guò)緊（間隙不足）：軸承裝配過(guò)緊；軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)荷過(guò)大；軸承保持架或滾動(dòng)體碎裂等。2、

43、軸承噪音滾動(dòng)軸承在工作中允許有輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲，如果響聲過(guò)大或有不正常的噪音或撞擊聲咯噔聲響，則表明軸承有故障。滾動(dòng)軸承產(chǎn)生噪音的原因比較復(fù)雜，其一是軸承內(nèi)、外圈配套表面磨損。而這種磨損，破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配套關(guān)系，導(dǎo)致軸線偏離了正確的位置，軸承在有負(fù)荷時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生異響。當(dāng)軸承疲勞時(shí)，其表面金屬剝落；也會(huì)使軸承徑向間隙增大產(chǎn)生異響。此外，軸承潤(rùn)滑不足，形成干摩擦，以及軸承破碎等都會(huì)產(chǎn)生異常的聲響。軸承磨損松曠后，保持架松動(dòng)損壞，也會(huì)產(chǎn)生異響。二、軸承的損傷原因分析與對(duì)策軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中無(wú)法直接觀察，但通過(guò)噪音、振動(dòng)、溫度、潤(rùn)滑劑等狀況可察知軸承異常。軸承損傷的代表例；1、裂紋缺陷部分缺口有裂

44、紋。其原因有：主機(jī)的沖擊負(fù)荷過(guò)大，主軸與軸承配合過(guò)盈量大；也有較大的剝離摩擦引起裂紋；安裝時(shí)精度不良；使用不當(dāng)（用銅錘、卡入大異物）和摩擦裂紋。對(duì)策：應(yīng)檢查使用條件，同時(shí)，設(shè)定適當(dāng)過(guò)盈及檢查材質(zhì)，改善安裝及使用方法，檢查潤(rùn)滑劑以防止摩擦裂紋。 2、滾道表面金屬剝離運(yùn)轉(zhuǎn)面剝離。剝離后呈明顯凹凸?fàn)睢Ｔ蛴休S承滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈滾道面上均承受周期性脈動(dòng)載荷作用，從而產(chǎn)生周期變化的接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后，在滾動(dòng)體或內(nèi)、外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝離。如果軸承的負(fù)荷過(guò)大，會(huì)使這種疲勞加劇。另外，軸承安裝不正、軸彎曲、也會(huì)產(chǎn)生滾道剝離現(xiàn)象。對(duì)策：應(yīng)重新研究使用條件和選擇軸承及游隙，并檢查軸和

45、軸承箱的加工精度、安裝方法、潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法。 3、燒傷軸承發(fā)熱變色，進(jìn)而燒傷不能旋轉(zhuǎn)。燒傷的原因一般是潤(rùn)滑不足，潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì)，以及軸承裝配過(guò)緊等。另外游隙過(guò)小和負(fù)荷過(guò)大（預(yù)壓大）滾子偏斜。對(duì)策：選擇適當(dāng)?shù)挠蜗叮ɑ蛟龃笥蜗叮?，要檢查潤(rùn)滑劑的種類，確保注入量，檢查使用條件，以防定位誤差，改善軸承組裝方法。4、保持架碎裂鉚釘松動(dòng)或斷裂，滾動(dòng)體破碎。其原因有：力矩負(fù)荷過(guò)大，潤(rùn)滑不足，轉(zhuǎn)速變動(dòng)頻繁、振動(dòng)大，軸承在傾斜狀態(tài)下安裝，卡入異物。對(duì)策：要查找使用條件和潤(rùn)滑狀態(tài)是否適宜，注意軸承的使用，研究保持架的選擇是否合適和軸承箱的剛性是否負(fù)荷要求。5、蠕變內(nèi)徑面或外徑面打滑，造成鏡面或變色，

46、有時(shí)卡住。原因有：配合處過(guò)盈不足，套筒緊固不夠，異常升溫，主機(jī)負(fù)荷過(guò)大等。對(duì)策：要重新研究過(guò)盈量是否合適，檢查使用條件，檢查軸和軸承箱的精度。 6、生銹腐蝕表面局部或全部生銹，滾動(dòng)體變線條狀生銹。其原因有：保管狀態(tài)不良、包裝不當(dāng)、防銹劑不足，水分酸溶劑等侵入，直接用手拿軸承。對(duì)策：要防止保管中生銹，定期不定期重新進(jìn)行涂油包裝，強(qiáng)化密封性能，定期檢查潤(rùn)滑油，對(duì)油質(zhì)不合格或變質(zhì)的要及時(shí)更換，要正確的使用軸承。                

47、          1、PLC即可編程控制器（Programmable logic Controller，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義“PLC是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各

48、種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！盤(pán)LC的特點(diǎn)2.1可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，

49、出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。2.2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。2.3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)

50、人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。2.4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。2.5體積小，重量輕，能耗低

51、以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。3. PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。3.1開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。3.2模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)

52、變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。3.3運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。3.4過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模

53、擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。3.5數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，

54、如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。3.6通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。4. PLC的國(guó)內(nèi)外狀況世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編

55、程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。

56、這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車(chē)、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)可編程控制

57、器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開(kāi)放開(kāi)始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家。可以預(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。5. PLC未來(lái)展望21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算

58、機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（DistributedControlSystem）中已

59、有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)1.1 PLC的發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過(guò)氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車(chē)）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱ProgrammableCo

60、ntroller（PC）。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogic Controller（PLC）。上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，是無(wú)法取代

61、的。1.2 PLC的構(gòu)成從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。1.3 CPU的構(gòu)成CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)

62、分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作

63、速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。1.4 I/O模塊PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。常用的I/O分類如下：開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-

64、10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。1.5 電源模塊PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。1.6 底板或機(jī)架大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的

65、連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。1.7 PLC系統(tǒng)的其它設(shè)備編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機(jī)。1.7.2 人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。1.8 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中

66、的重要性越來(lái)越顯著，甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀點(diǎn)說(shuō)法。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信現(xiàn)在主要采用通過(guò)多點(diǎn)接口（MPI）的數(shù)據(jù)通訊、PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本原則2.1 最大限度的滿足被控對(duì)象的控制要求。2.2 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便。2.3 保證控制系統(tǒng)安全可靠。2.4 考慮到生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)在選擇PLC容量時(shí)應(yīng)適當(dāng)留有余量。3 PLC軟件系統(tǒng)及常用編程語(yǔ)言3