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让轴承平稳高效运行的技巧

2018年11月26日

作为核心部件,轴承对于设备运转的重要意义不言而喻。而要确保轴承平稳运行并到达预期的使用寿命,需要从安装、调整到润滑、拆卸等各个环节掌握相应的知识和技巧。今天我们就为您提供一套"锦囊",对轴承的有关知识做一全面总结。

  知识点1:严谨的材料选择及轴承寿命计算

首先,我们要从轴承的选材和寿命计算说起。

好的轴承离不开好的钢材——事实上,轴承用钢是对钢材性能最为严苛的考验之一。只有优质的钢材才能帮助轴承抵御高温、超低温、高速、粉尘杂质等各种严苛的工作环境。简单地说,衡量轴承材料的品质主要看钢材的纯净度和热处理工艺,这是判断好轴承的前提。若想了解轴承材料的有关知识可参阅:《材料的世界》

寿命计算也是轴承选型中关键的一环。轴承的使用寿命和理论寿命往往会因为工况、载荷和安装方法等外在原因而有着天壤之别。根据实际运行工况对理论寿命进行修正得出的调整寿命更具有参考意义,因为这种调整除了引入了可靠性寿命系数、材料寿命系数之外,还引入了运行条件寿命系数、异物寿命系数、承载区寿命系数、润滑寿命系数、偏心寿命系数、低载荷寿命系数等多种考量因素。在铁姆肯公司,工程师们凭借着扎实的调整寿命计算准则及轴承分析专用软件Syber为客户准确预测出轴承的运行寿命,并结合先进的有限元分析技术在最短的时间内得出轴承的使用寿命及应力分布,从而选择最适合应用工况的轴承。对材料有兴趣的读者可参阅:《工程师的一道加分题》

  知识点2:轴承的安装调试

选用了优质的轴承,还要给出合理的配合及游隙建议。

合理的配合既需要保证相对运动部件之间不发生跑圈,又需要避免安装过紧造成轴或轴承的损坏。

运行游隙的大小对轴承的平稳运行及发热量都有影响。运行游隙过小会存在轴承预紧过大的风险,严重时会使得滚子表面产生剥落,甚至造成卡死,如图1所示;运行游隙过大则加重了滚子进出承载区时与保持架的冲撞程度,会加快保持架的磨损,如图2所示。

图1 游隙过小造成滚子表面严重剥落

图2 游隙过大造成保持架严重磨损

为了帮助客户选取合理的配合及游隙值,铁姆肯公司工程师总是与客户充分交流甚至现场考察以深入了解轴承真实的运行工况,然后利用铁姆肯公司自主研发的分析软件进行精确的计算。

在实际安装过程中,我们提醒客户务必根据轴承类型和应用工况等因素采用恰当的安装方法,必要时使用专业的工具,并且在安装后进行检验。此外,调整游隙的方法有多种,包括推拉法,Acro-SetTM法,Tor-SetTM法,Projecta-SetTM法,Set-RightTM法。铁姆肯公司可以为客户不同的轴承应用工况或者游隙设定范围提供最合适的调整方法指导。关于轴承的安装和游隙设定,推荐两篇技术文章:《"把大象装进冰箱"的工程宝典》,《 毫厘之间见功夫》

  知识点3:轴承润滑

润滑的目的是在两个相对运动的金属面之间形成一层薄薄的油膜,防止金属与金属直接接触。若接触面间润滑油膜不足将造成接触表面微剥落,如图3所示。若润滑油膜不足持续时间较长,运行温度将会持续升高,这时容易出现部件烧伤,如图4所示。大部分轴承损伤都是由于润滑不当导致的。

图3润滑油膜不足

图4 温度升高滚子烧伤变色

润滑油膜的不足可能是有多方面的因素造成的,因此铁姆肯公司工程师会结合实际应用工况推荐合适的润滑方式及润滑剂。具体的轴承润滑介绍可以参阅:《润滑,轴承的好帮手》

另一方面,铁姆肯公司的轴承结构设计也充分优化了润滑性能,比如独特的高性能调心滚子轴承,其窗式冲压钢保持架(如图6)增强了润滑油的流动性,降低运行温度,延长轴承使用寿命。

图6窗式冲压钢保持架

知识点4:轴承的拆卸

在轴承运行一段时间后,难免会遇到需要将轴承拆卸下来进行保养或者维修的情况,若是间隙配合,拆卸过程还是比较简单方便的。但是对于内圈过盈或者外圈过盈的过盈配合,针对不同尺寸和种类的轴承,要注意采取正确的拆卸方法以避免对轴承的损伤,同时保护操作人员的安全。详细的拆卸方式可参阅:《轴承拆卸技术的干货分享》

您也可以求助于铁姆肯公司的服务工程团队,他们可根据实际情况推荐适合的拆卸方式,需要时也可以提供拆卸工具,比如柔性线圈感应加热器,可以应用在靠单纯的硬拉拔式无法进行拆卸的情形。

  知识点5:轴承防护

最后,不要忘了轴承是精密机械零件,不论是安装前还是安装后都要为其提供良好的环境加以保护。如果灰尘杂质或水进入到轴承的运行系统内部,都会对轴承产生严重影响。在轴承周而复始的运转中,如果有混入的杂质磨粒夹杂在滚子与滚道之间,会使轴承产生磨粒磨损,进而使得金属接触面出现点状腐蚀,如图7所示。而水的存在会使得润滑油的粘度下降,降低润滑效果。在设备停机时,水的存在也会让轴承产生锈蚀。密封是保护轴承不受杂质和水侵蚀的有效方式,而且特殊的密封件能适应高温、高速的运行工况,为轴承的运行保驾护航。图8是铁姆肯公司提供的多种不同的密封形式。

图7 磨粒磨损

图8 多种不同的密封形式

  小结:

轴承的运行具有相当的复杂性,影响轴承运行的因素有很多,因此要综合考虑这些影响才能确保轴承的平稳运行并达到预期的寿命。希望这套锦囊能够帮助您正确选取和使用轴承并及时在发生故障时排除故障。也欢迎您随时联系铁姆肯公司工程师,了解更加详细的轴承使用注意事项。

标签:铁姆肯 轴承 我要反馈
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