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    讓軸承平穩高效運行的技巧

      2018年11月26日  

      作為核心部件,軸承對于設備運轉的重要意義不言而喻。而要確保軸承平穩運行并到達預期的使用壽命,需要從安裝、調整到潤滑、拆卸等各個環節掌握相應的知識和技巧。今天我們就為您提供一套“錦囊”,對軸承的有關知識做一全面總結。

      知識點1:嚴謹的材料選擇及軸承壽命計算

      首先,我們要從軸承的選材和壽命計算說起。

      好的軸承離不開好的鋼材——事實上,軸承用鋼是對鋼材性能最為嚴苛的考驗之一。只有優質的鋼材才能幫助軸承抵御高溫、超低溫、高速、粉塵雜質等各種嚴苛的工作環境。簡單地說,衡量軸承材料的品質主要看鋼材的純凈度和熱處理工藝,這是判斷好軸承的前提。若想了解軸承材料的有關知識可參閱:《材料的世界》

      壽命計算也是軸承選型中關鍵的一環。軸承的使用壽命和理論壽命往往會因為工況、載荷和安裝方法等外在原因而有著天壤之別。根據實際運行工況對理論壽命進行修正得出的調整壽命更具有參考意義,因為這種調整除了引入了可靠性壽命系數、材料壽命系數之外,還引入了運行條件壽命系數、異物壽命系數、承載區壽命系數、潤滑壽命系數、偏心壽命系數、低載荷壽命系數等多種考量因素。在鐵姆肯公司,工程師們憑借著扎實的調整壽命計算準則及軸承分析專用軟件Syber為客戶準確預測出軸承的運行壽命,并結合先進的有限元分析技術在最短的時間內得出軸承的使用壽命及應力分布,從而選擇最適合應用工況的軸承。對材料有興趣的讀者可參閱:《工程師的一道加分題》

      知識點2:軸承的安裝調試

      選用了優質的軸承,還要給出合理的配合及游隙建議。

      合理的配合既需要保證相對運動部件之間不發生跑圈,又需要避免安裝過緊造成軸或軸承的損壞。

      運行游隙的大小對軸承的平穩運行及發熱量都有影響。運行游隙過小會存在軸承預緊過大的風險,嚴重時會使得滾子表面產生剝落,甚至造成卡死,如圖1所示;運行游隙過大則加重了滾子進出承載區時與保持架的沖撞程度,會加快保持架的磨損,如圖2所示。

      圖1 游隙過小造成滾子表面嚴重剝落

      圖2 游隙過大造成保持架嚴重磨損

      為了幫助客戶選取合理的配合及游隙值,鐵姆肯公司工程師總是與客戶充分交流甚至現場考察以深入了解軸承真實的運行工況,然后利用鐵姆肯公司自主研發的分析軟件進行精確的計算。

      在實際安裝過程中,我們提醒客戶務必根據軸承類型和應用工況等因素采用恰當的安裝方法,必要時使用專業的工具,并且在安裝后進行檢驗。此外,調整游隙的方法有多種,包括推拉法,Acro-SetTM法,Tor-SetTM法,Projecta-SetTM法,Set-RightTM法。鐵姆肯公司可以為客戶不同的軸承應用工況或者游隙設定范圍提供最合適的調整方法指導。關于軸承的安裝和游隙設定,推薦兩篇技術文章:《“把大象裝進冰箱”的工程寶典》,《 毫厘之間見功夫》

      知識點3:軸承潤滑

      潤滑的目的是在兩個相對運動的金屬面之間形成一層薄薄的油膜,防止金屬與金屬直接接觸。若接觸面間潤滑油膜不足將造成接觸表面微剝落,如圖3所示。若潤滑油膜不足持續時間較長,運行溫度將會持續升高,這時容易出現部件燒傷,如圖4所示。大部分軸承損傷都是由于潤滑不當導致的。

      圖3潤滑油膜不足

      圖4 溫度升高滾子燒傷變色

      潤滑油膜的不足可能是有多方面的因素造成的,因此鐵姆肯公司工程師會結合實際應用工況推薦合適的潤滑方式及潤滑劑。具體的軸承潤滑介紹可以參閱:《潤滑,軸承的好幫手》

      另一方面,鐵姆肯公司的軸承結構設計也充分優化了潤滑性能,比如獨特的高性能調心滾子軸承,其窗式沖壓鋼保持架(如圖6)增強了潤滑油的流動性,降低運行溫度,延長軸承使用壽命。

      圖6窗式沖壓鋼保持架

      知識點4:軸承的拆卸

      在軸承運行一段時間后,難免會遇到需要將軸承拆卸下來進行保養或者維修的情況,若是間隙配合,拆卸過程還是比較簡單方便的。但是對于內圈過盈或者外圈過盈的過盈配合,針對不同尺寸和種類的軸承,要注意采取正確的拆卸方法以避免對軸承的損傷,同時保護操作人員的安全。詳細的拆卸方式可參閱:《軸承拆卸技術的干貨分享》

      您也可以求助于鐵姆肯公司的服務工程團隊,他們可根據實際情況推薦適合的拆卸方式,需要時也可以提供拆卸工具,比如柔性線圈感應加熱器,可以應用在靠單純的硬拉拔式無法進行拆卸的情形。

      知識點5:軸承防護

      最后,不要忘了軸承是精密機械零件,不論是安裝前還是安裝后都要為其提供良好的環境加以保護。如果灰塵雜質或水進入到軸承的運行系統內部,都會對軸承產生嚴重影響。在軸承周而復始的運轉中,如果有混入的雜質磨粒夾雜在滾子與滾道之間,會使軸承產生磨粒磨損,進而使得金屬接觸面出現點狀腐蝕,如圖7所示。而水的存在會使得潤滑油的粘度下降,降低潤滑效果。在設備停機時,水的存在也會讓軸承產生銹蝕。密封是保護軸承不受雜質和水侵蝕的有效方式,而且特殊的密封件能適應高溫、高速的運行工況,為軸承的運行保駕護航。圖8是鐵姆肯公司提供的多種不同的密封形式。

      圖7 磨粒磨損

      圖8 多種不同的密封形式

      小結:

      軸承的運行具有相當的復雜性,影響軸承運行的因素有很多,因此要綜合考慮這些影響才能確保軸承的平穩運行并達到預期的壽命。希望這套錦囊能夠幫助您正確選取和使用軸承并及時在發生故障時排除故障。也歡迎您隨時聯系鐵姆肯公司工程師,了解更加詳細的軸承使用注意事項。

    標簽:鐵姆肯 軸承我要反饋
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