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滚动轴承几种发热损坏的典型案例浅析,中国机械网,okmao.com
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滚动轴承几种发热损坏的典型案例浅析
2021年01月25日    阅读量:410    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

轴承作为回转体的支撑零件,因其摩擦系数低、功耗小、使用方便,广泛应用于各个行业的机器设备之中。但由于安装、配合、润滑等不当,会引起轴承发热甚至损坏,影响运行,据相关资料显示,因轴承安装、配合不当,造成轴承产生附加负荷而发热甚至损坏的比例接近于50%,与润滑不当造成的损坏旗鼓相当,可见安装与润滑对轴承的影响之大。现选几种与滚动轴承因安装、配合不当而发热损坏的典型案例进行浅析、与大家讨论,望能起到借鉴作用中国机械网okmao.com


1、径向配合不当引起的轴承发热及损坏


作为回转体的支撑零件轴承,通常情况下,当轴承内圈与回转体一起旋转时,内圈与轴应采用紧密配合,外圈与轴承体的配合采用动配合;相反,当轴承外圈与回转体一起旋转时,外圈与轴承体采用静配合,而不动的轴与轴承内圈采用动配合。总之,使用中的轴承必须是有一个紧圈,一个是松圈,这样轴承在运转中才能保证有一个滚动体跑道保持微动状态,避免滚动体在其跑道内长期接触,致使该处长期被敲击而产生疲劳点蚀甚至剥落,有利于延长轴承寿命,有些单位在这方面重视不足,内外圈均采用紧密配合,结果是使用时间不长,就造成了轴承滚道的点蚀;同时采用这样的配合造成安装困难,不免造成对轴承的损伤,降低轴承使用寿命。笔者曾经遇到某单位的回转窑挡轮在检修时,对挡轮内孔与轴进行了修复,内外圈均采用紧密配合,结果是时间很短,轴承内圈点蚀、开裂,且重复多次,后指导其对配合形式进行了改进,轴承外圈与轮采用紧密配合,内圈与轴采用动配合,回装后长期运行,没有异常表现,运行良好。在此也特别提醒,切莫把轴承的微动当做跑圈来处理,应严格区分,不然会引起一系列不良后果。


同时,轴承内外圈都采用紧密配合,会阻碍回转体的热胀冷缩,轴在伸长时,内圈随轴移动,但由于外圈与轴承体采用紧密配合,轴承体与轴承的摩擦阻力比如增大,不能自由移动,如此,滚动体就会偏离正确的运行轨道,不但增加了轴向摩擦,也缩小或失去了正常游隙,产生较大的摩擦热量,轴承温度会迅速升高,若不能及时发现采取措施,轴承会因此造成损伤或损坏。例如某单位在检修电机时,恐怕轴承跑圈,采用了不当的配合形式,开机运转良好,响声、振动均表现良好,但设计不长,轴承便会发热,后指导对其自由端轴承体内孔砂磨后,安装也顺利了,轴承也不发热了。


在此也特别提醒,轴承在装配前要对其配合的孔、轴进行检查测量,防止类似事件的发生,关注孔与轴的圆度,若扁的较多,要进行修复,不然随之而装的轴承也会失圆,轴承游隙会局部减小或丧失,导致轴承发热损坏。对于对开形式的轴承座,要特别注意合口后的直径尺寸,若尺寸不足,应加垫调整,切莫压死、压扁轴承,本文下部,专门阐述。


2、轴承的轴向限位不当引起的轴承发热与损坏


作为高速运转的回转体,运行受机械效率的影响都会产生一部分热量使回转体温度上升,导致回转体增长,若不能自由移动释放,其产生的应力必然造成某些零件的受损甚至破坏。就把轴来说,轴伸长后,安装在其上的轴承不能随轴移动,轴承内外圈就会错位,吃掉轴承轴向游隙,使滚动体偏离滚道,如此一来,本来受径向力的轴承又承受了巨大的轴向力,同时因滚动体偏离滚道,径向游隙也会被吃掉,大量的摩擦热从此产生,轴承的发热从此开始,当轴承发热到一定程度,滚动体与滚道的间隙就会彻底消失,其摩擦力足以带动内外圈旋转时,轴承的跑圈开始了,摩擦热量继续增加,损坏也随之而来。有些轴承拆下来后,可以看到已经变色,如同高温炉里出来的零件一样,就是这个道理;更有甚者,这些热量能把轴承、轴熔融,牢固的结合在一起。


还有一些特殊设备更是如此,回转体直接运行在高温介质当中,如高温风机,冷态温度与运行温度相差几百度,伸长量更大;还有罗茨风机,与气体摩擦也使本身温度上升许多;电机、管磨机运行中,内部产生的热量可使自身温度上升许多等等。若这些设备在安装维修中不考虑其工况下的热胀冷缩,不能使轴承产生自由移动,发热损坏是必然的结果。所以在设备安装维修时,必须考虑冷态与热态不同,给轴承一个合理的自由空间,当然定位轴承一定要限位,轴向间隙能满足其自身要求的轴向游隙就可以了。另外回转体的温升不同,自然预留空间不同,需根据具体情况而定,若问及本人,也会给一个合理的指导数据,其实手册上多数都有,查一下就知道了。


3、轴承在剖分式轴承座内的发热损坏


剖分式轴承座,作为轴承的包容件,若加工精度低或内孔小于轴承外圈尺寸,轴承往往落不到底,扣上上盖,轴承就会被压扁,使得轴承局部游隙变小,同时过紧的包容,使得轴承自由移动的阻力增大,如同前述原因,轴承就会发热甚至损坏,所以有些单位在遇到此类现象时,赶快松松上盖螺栓、振打振打轴承座,使问题得到缓解,就是这个道理,但这个不是万能的,根本的还是要配合得当。所以安装前应先合口测量尺寸,保证配合精度。在此也特别提出,若仅仅是上盖压死了轴承,可通过测量计算,适当加以垫片调节即可。


4、安装方法选择不当对轴承的损伤


轴承作为比较精密的零件,必须选用正确的安装方法,否则就会对其造成损伤。如安装时直接对轴承的敲击,不但会使轴承产生裂纹,也会使轴承变形;更有甚者直接用乙炔火焰对着轴承直烧,不均匀的火烤不但使造成变形,也会使其退火等,给轴承的安全埋下隐患,免不了中途损坏,所以一定要选择合理的安装方法,该油煮的不能火烤,该压入的一定不要用锤击,特别是直接锤击,需要锤击的一定垫铜板或铜棒等等,轴承的内外圈不得偏离要求,保证滚动体在正常的滚道内运行。对于带紧定套或退卸套的轴承,一定要保证松紧适度,滚道正确,必要时可以用计算法和查手册法得出数据,然后进行预紧量的调整。


结束语

其实轴承发热损坏原因很多,本文只是就其几种进行浅析,不足之处,敬请批评指正,下一步还会有更多的轴承方面的问题与大家沟通讨论,望不吝赐教。


标签:机械应用技术中心机床及附件阀门与轴承
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