振動軸承溫升問題分析

東海fyh126

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二手壓路機振動軸承溫升問題分析1、存在的問題
' ?' K8 H2 W4 N- T! S　　在試車中，振動軸系統中存在較多故障，軸承的溫度達到100～200℃左右；相當數量的軸承內孔與軸頸燒蝕。初始分析認為軸承存在質量問題，軸承外圈與端蓋的軸向間隙過小，但同一產品卻有相當部分使用正常，拆卸并測量軸向間隙符合設計要求。經分析軸承的材質、熱處理硬度，確認采用的SKF軸承沒有問題，再將軸承內圈端面與軸臺階端間隙（圖1中A）適當放大也未得到改善。

圖1 振動輪偏心塊軸承系統

% R2 h5 A+ _+ K# P　　2、原因分析
　　使用同樣軸承及潤滑油有些產品不存在問題，可以說明設計基本合理，就該系統存在的問題分析如下。
+ T1 x& C, C6 k: C* }' W, i. q　　（1）根據振動軸的結構尺寸，通過計算可知該軸為剛性軸，軸的微小變形而產生的振動對振動軸系統的影響極其微小。
　　（2）根據軸承內圈與軸頸燒蝕現象，可以確認軸承內孔與軸頸存在一定的過盈量，兩者在軸向力的作用下存在相對位移，軸承滾道在軸向力作用下很可能導致燒蝕，具體原因分析如下。
　　①軸承內圈與軸頸過盈量的分析。
& O, J  i3 Z. J. w　　軸承內孔的實測尺寸公差為：φ100°-0.022～φ100°-0.005；軸頸的設計尺寸公差為：φ100h6（°-0.022）。
3 y3 S2 q7 i6 d% z　　從數據可知，其配合過盈量極小，但實際上軸頸加工可能存在較大誤差。其一，磨削加工時，操作者習慣按上差加工，從而導致公差帶較多分布在軸的上差附近；其二，軸端加工的中心孔較大（φ16.3），使該中心孔實際精度誤差較大，從而造成軸頸磨削時存在較大的圓度及圓柱度誤差；其三，測量誤差的存在使得軸頸實際尺寸很可能超越軸頸的上差；其四，左右2塊偏心塊與軸焊接時的變形，導致兩軸頸同軸度誤差的增加；其五，軸頸與軸承內圈配合處的潤滑條件極差，通過分析，該配合處存在一定的過盈量，約0.01～0.015mm（在一定概率情況下）。
　　②裝配方式對軸承軸向和徑向游隙的影響。
　　該軸的裝配方式為：
　　a、右端軸承先裝入件1（內軸承座），再一并裝入振動輪件2中；
　　b、將偏心塊軸裝入右端軸承孔中；
8 S/ M4 _9 O1 U& X　　c、將裝好軸承的外軸承座3裝入振動輪幅板4上，裝前先測量和計算“A”處間隙，在件3和件4間調整并選用墊片而獲得適當間隙“A”。
　　從以上裝配過程中可以獲知，由于軸承內孔與軸頸的配合存在一定的過盈量，將使兩軸承內圈在安裝過程中相對各自軸承外圈產生位移（左軸承內圈向左，右軸承內圈向右），結果導致兩軸承的軸向游隙為零，實際的徑向游隙為零（存在軸承單列受力接觸狀況）。
　　③溫升對該系統的影響。
, P* S% o! B5 \* _( S" v# T- Y" W　　裝配時的環境溫度為10～35℃，使用中軸承受到激振力、摩擦力、偏心塊攪拌潤滑油及環境溫度升高等因素影響，正常使用時系統的溫度大約為90～100℃之間。
　　由于振動軸存在因溫升而產生的線膨脹，加劇了軸承內、外圈之間的相互位移，導致軸承中滾子與內外圈滾道的彈性變形，滾道中的油膜受到不同程度的破壞。輕者溫度可升高到120℃左右，重者滾道嚴重燒蝕；同時，軸承內孔與軸頸配合處受到軸線膨脹與過盈量共同作用下的位移，導致該配合處燒蝕現象。
　　3、解決辦法
- a: k6 O& p  N! n1 R7 ]　　（1）通過以上分析，在工藝上采取將軸頸φ100h6的公差改為φ100-0.02-0.04，使其始終保持間隙配合。
　　（2）軸承內孔與軸頸存在滑動配合，在安裝方式不變的情況下，軸承軸向游隙就不易為零，軸受熱膨脹而產生的軸向力將很容易使兩軸承內圈自如移動調整（軸頸配合處的潤滑也由于間隙的存在得以改善），同時大大改善了軸承徑向間隙與軸承存在單列受力的情況。
　　（3）由于振動輪工況十分復雜，將圖1中A間隙在計算的基礎上適當增加，以確保軸承內圈的調整更加自如。通過改進，該系統運行十分穩定、可靠，故障率降至近乎零碎，加工、安裝工藝性也大大提高；由于軸頸尺寸的調整，盡管使用工況較為惡劣、復雜，在使用中軸承內圈也可以自如、有效地調整（滑移）至適當的位置，滾道的負載狀況較為均勻，大大提高了軸承的使用壽命。



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shenhui.sjtu

漲知識了啊，感謝感謝

華2017

學習了！謝謝分享！

745

路過，學習了。

木糖醇咯咯噠

東海fyh126 發表于 2017-2-15 07:27
汽車輪轂軸承都是這種配合，，，，，，，

0 X7 X) u5 V9 Q是嗎     真是一不經意間又漲知識了

zzzx000321

學習了

東海fyh126

木糖醇咯咯噠 發表于 2017-2-14 09:28
那你的軸跟軸承不就有了相對運動了 ，   軸承還起什么作用啊

汽車輪轂軸承都是這種配合，，，，，，，
. J0 {' ?7 \' S% Q7 T+ S3 @

迷惘的小師弟

不錯，學習了

木糖醇咯咯噠

東海fyh126 發表于 2017-2-13 15:27
是的，，，，，，，，，，，，，

那你的軸跟軸承不就有了相對運動了 ，   軸承還起什么作用啊

東海fyh126

木糖醇咯咯噠 發表于 2017-2-12 21:00
0 V2 S. b4 w- f意思是將原來的過渡配合改成了間隙配合？

是的，，，，，，，，，，，，，
; e; Y: H, H& ?: d5 s

木糖醇咯咯噠

意思是將原來的過渡配合改成了間隙配合？