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标题: 如何解决轴承发热问题？ [打印本页]
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 11:00
标题: 如何解决轴承发热问题？
如图所示的机械结构
8 l2 D, Y7 R' V) g' \+ H: d- [, G8 z/ d: C- v5 A
砂轮为铁质电镀金刚石砂轮，砂轮转数3822r/min ,砂轮线速度为80M/S，在试车时发现轴承持续发热升温，请教各位是机械结构设计不合理，或者公差配合不适合，轴承为进口轴承NSK 最大极限转数8000r/min ,因为砂轮在80m/s线速度时磨削效率最高，所以降速不是太好。/ P- V7 E/ C' v% D4 y8 E. m
" O v! R! a: Z1 A) e
请各位指教。3 N9 _! a: i8 Q! E' q& T
作者: 武汉老虎 时间: 2012-7-24 11:54
结构像是不对
作者: 苦菩提 时间: 2012-7-24 11:54
首先，我觉得你的轴承布置不合理。因为你的工作机是砂轮，持续摩擦发热，
' B- c( L! q' R因而轴的伸缩量会较大。这样你采用两端固定的轴承方式不能补偿轴的发热伸长: I* f+ g+ l( p2 u4 x5 K
使得深沟球轴承的游隙变小，可能卡死，甚至转不动，即使转动了也是摩擦量非常大的。
+ V' h* L+ Q* n: [5 ^% f- ^7 m建议楼主改成轴承两端游动方式。如果你非要用两端固定支撑，那一端也要留有一定的间隙量，用7 Z( M& n/ U! I" @5 z
垫片调整吧
作者: ylsyls 时间: 2012-7-24 12:36
苦菩提 发表于 2012-7-24 11:54 
, j5 w7 A& b! {. a& E8 M8 W
首先，我觉得你的轴承布置不合理。因为你的工作机是砂轮，持续摩擦发热，
) ~4 J, p7 H* S& f, |' c因而轴的伸缩量会较大。这样你采 ...
& \$ b/ `8 O& X9 }0 N! P3 N同意此观点。还有一种方法是一端固定，一端加有波纹垫圈，既可消除轴向窜动，又可补偿热伸长量。
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 12:45
苦菩提 发表于 2012-7-24 11:54 2 ], f- W, J8 {' I" z
首先，我觉得你的轴承布置不合理。因为你的工作机是砂轮，持续摩擦发热，
) v2 `0 I0 z/ ?5 \$ j3 ~4 m- U因而轴的伸缩量会较大。这样你采 ...
( Y+ I; w( r8 v5 f$ |, E5 Q谢谢您提出的观点！
) l) h+ {5 Q9 l" ]& g& Z4 }
作者: LIAOYAO 时间: 2012-7-24 13:11
俺应该没有看错吧！ 这样的主轴竟然是用深沟球轴承！, b: r% S& P0 r( l# {# ^/ k1 y1 T4 I6 \
: I9 X% @: I- q# A( M建议楼主再去了解主轴轴承的配置先。
/ ^7 Z4 J" M+ [1 ^/ n. k: t; b/ c
再问下楼主的轴承是用哪一级的？
作者: lsdsh2008 时间: 2012-7-24 13:24
动平衡做一下，另外金刚石砂轮直径比后端的皮带轮大很多，也会是一个弊端，建议轴两端质量配比看能不能均衡一下，另外就是改变润滑方式，高转速最好能够有独立的润滑系统，杭州机械工程师 QQ542716495
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 13:26
lsdsh2008 发表于 2012-7-24 13:24
+ b9 ^/ H; @# D% s# ^" P动平衡做一下，另外金刚石砂轮直径比后端的皮带轮大很多，也会是一个弊端，建议轴两端质量配比看能不能均衡 ...
动平衡做了 还有一点 砂轮跳动大+ {$ T! O T. g3 i5 N
作者: qqzhubo1002 时间: 2012-7-24 13:44
这里确实不应该采用深沟球轴承的........
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 13:46
qqzhubo1002 发表于 2012-7-24 13:44
8 Z9 W; u- B# Q这里确实不应该采用深沟球轴承的........
6 o$ ^( i# n- Z" H8 m! ?请指教呵呵
作者: qqzhubo1002 时间: 2012-7-24 14:01
houbaomin0620 发表于 2012-7-24 13:46 % F1 H P8 Y0 |) b/ x8 n- {4 t
请指教呵呵
8 b6 v* ^+ x# d: g双向推力角接触球轴承蛮合适.....
( A" M6 {2 t% W1 Y# E# o8 B Y% m% v( A
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 14:10
qqzhubo1002 发表于 2012-7-24 14:01
) w5 v, P3 g- o* m) k9 Q7 T2 q2 l双向推力角接触球轴承蛮合适.....
- K- r" I; |9 y5 U! k6 J谢谢 我查了 这个能成承受较好的径向力 极限转数较高
作者: 爱让我们在一起 时间: 2012-7-24 14:40
来学习一下
作者: 苦菩提 时间: 2012-7-24 14:55
苦菩提 发表于 2012-7-24 11:54
, b" N- W# B' y0 j$ _! T首先，我觉得你的轴承布置不合理。因为你的工作机是砂轮，持续摩擦发热，
! Z) ^8 j. e5 z) [3 z3 P因而轴的伸缩量会较大。这样你采 ...
呵呵，谢谢夸奖
作者: 苦菩提 时间: 2012-7-24 14:58
对了，你砂轮面是侧面吧？那肯定要用一个能承受轴向载荷的轴承
作者: 忙碌的星星 时间: 2012-7-24 15:02
进口轴承发热的原因及其排除方法
% C v' j( v$ R d. t. O* h- V% X7 @
(1)配合不当
轴承内孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圆与轴承座孔的配合采用基轴制。一般在正常负荷情况下轴与轴承内座圈，采用j5，js5，js6，k5，k6，m6配合，轴承座孔与轴承外座圈采用j6，j7配合。旋转的座圈，通常采用过盈配合，能在负荷作用下避免座圈在轴径和轴承座孔的配合表面上发生滚动和滑动。
但有时由于轴径和轴承座孔的尺寸测量不精确或配合面粗糙度未达到标准要求，造成过大的过盈配合，使轴承座圈受到很大挤压，从而导致轴承本身的径向间隙减少，使轴承转动困难、发热，磨损加剧或卡死，严重时会造成轴承内外座圈在安装时6 O' J; }/ _) T! Z2 N
开裂。不旋转座圈常采用间隙或过盈不大的配合，这样不旋转座圈就有可能产生微小的爬动，而使座圈与滚动体的接触面不断更换，座圈滚道磨损均匀。同时也可以消除轴因热伸长而使轴承中滚动体发生轴向卡住的现象。但过大的间隙配合，会使不旋转座圈随滚动体一同转动，致使轴（或轴承座孔）与内座圈（或外座圈）发生严重磨损，而出现摩擦使轴承发热、振动。
TH公司的水泥磨减速机在更换新轴承后仅运转两个多小时就又被烧坏，起初是因为用于固定轴承的偏心套与轴承外座圈之间间隙太大造成了减速机震动，维修时在偏心套内表面砸了许多麻点，同时又涂抹了固齿胶，造成轴承外座圈无法产生轴向位移，从而不能满足轴的膨胀要求而被烧坏。
（2）装配方法不当
轴承和轴径或轴承座孔的过盈较小时，多采用压入法装配。最简单的方法是利用铜棒和手锤，按一定的顺序对称地敲打轴承带过盈配合的座圈，使轴承顺利压入。另外，也可用软金属制的套管借手锤打入或压力机压入。若操作不当，则会使座圈变形开裂，或者手锤打在非过盈配合的座圈上，则会使滚道和滚动体产生压痕或轴承间接被破坏。
（3）装配时温度控制不当
在装配时，若其与轴径的过盈较大，一般采用热装法装配。即将轴承放入盛有机油的油桶中，机油桶外部用热水或火焰加热，工艺要求加热的油温控制在80℃～90℃，一般不会超过100℃，最多不会超过120℃。轴承加热后迅速取出套装在轴颈上。若温度控制不当造成加热温度过高，则会使轴承产生回火而致硬度降低，运行中轴承就易磨损、剥落、温升过快甚至开裂。
需要注意的是，用油“煮”轴承时，轴承应平放在油桶内，并且在轴承与筒底之间垫一件高度约50mm的木块或钢筋支架，加温时配合红外线测温仪或温度计控制油温。由于油浴加热方法对于轴承膨胀量的测量和温度控制以及安装等环节都不方便，建议采用电磁感应加热器更为妥当。
（4）装配时对轴承间隙调整不当
进口轴承的间隙分为径向间隙和轴向间隙，其功用是保证滚动体的正常运转和润滑以及补偿热伸长。
对于间隙可调整的轴承而言，因其轴向间隙和径向间隙之间有正比例的关系，所以安装是只要调整好轴向间隙就可获得所需的径向间隙，而且它们一般都是成对使用的（即装在轴的两端或一端），因此，只需要调整一只轴承的轴向间隙即可。但对于减8 D' z* E1 O& G7 M
速机而言，调整轴承间隙时应注意齿面啮合情况。一般用垫片（压铅丝法）调整轴向间隙，有的也可用螺钉或止推环调整。如果间隙调整过大或者运行过程中减速机端盖松动造成轴承间隙过大，不但会造成轴承自身振动大、噪音大、保持架易损坏等问题，还会进一步造成齿面啮合不正造成减速机打齿事故。如DY公司的2号窑中减速机，SS公司1号窑煤磨减速机的打齿事故主要是因为轴承轴向间隙过大，齿面啮合不正造成的。
对于间隙不可调整的进口轴承，因其径向间隙在制造时就已按标准确定好了，不能进行调整，此类轴承装在轴径上或轴承座孔内之后，实际的径向间隙称为装配径向间隙，装配时要使装配径向间隙的大小恰好能在运转中造成必要的工作径向间隙，以保证轴承灵活转动。此类轴承在工作时，由于轴在温度升高时受热伸长而使其内处座圈发生相对位移，从而使轴承的径向间隙减少，甚至使滚动体在内外座圈间卡住。若将双支承进口轴承中的一个轴承（另一个轴承固定在轴上和轴承座中）和侧盖间留出轴向间隙，可避免上述现象。
比较典型的例子是PY公司的2号篦冷机9号风机。一个月内更换了8盘轴承，最后怀疑轴承质量不好，改成进口轴承，仍无济于事。
真正原因是维修人员更换轴承时将加在上下轴承座间的垫片弄丢了，这样压紧上盖后，轴承外圈变形被压扁，径向间隙变小或几乎为零，轴承一旦运行生热，膨胀受阻便会因急剧高温而烧坏，最严重的时候几乎运行一两个小时轴承便被烧坏。
对该风机轴承压铅丝检查后，发现轴承座配合面各个部位的过赢量差别很大，最多的部位加了0.23mm垫片，最少的部位几乎没有增加垫片，只靠涂密封胶来补偿。轴承游隙合适后，运行温度40℃左右，一切正常。
进口轴承发热的排除方法
(1)原因:轴承精度低方法:选用规定精度等级的轴承
(2)原因:主轴弯曲或箱体孔不同心方法:修复主轴或箱体
(3)原因:皮带过紧方法:调整皮带使松紧适当
(4)原因:润滑不良方法:选用规定牌号的润滑材料并适当清洁
(5)原因:装配质量低方法:提高装配质量
(6)原因:轴承内外壳跑圈方法：更换轴承及相关磨损部件
(7)轴向力太大方法：清洗、调正密封口环间隙要求0.2～0.3mm之间,更正叶轮平衡孔直径及校验静平衡值
(8)轴承损坏方法：更换轴承
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 15:03
苦菩提 发表于 2012-7-24 14:58 . ?! A: o& V* h1 A! _
对了，你砂轮面是侧面吧？那肯定要用一个能承受轴向载荷的轴承
两侧面及径向都参与工作砂轮基体是45#，上面电镀立方氮化硼。
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 15:05
忙碌的星星 发表于 2012-7-24 15:02 ' S0 r. ]# F3 Q1 l1 r
进口轴承发热的原因及其排除方法
# V8 \; k7 w& h$ L(1)配合不当轴承内孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圆与轴承座孔的配合采用 ...
3 E- L: W# s$ e6 P, N* s谢谢提供的资料
作者: shanfu_yuan 时间: 2012-7-24 15:36
楼主参考车床主轴的轴承配置。
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 15:42
shanfu_yuan 发表于 2012-7-24 15:36
. z1 n" F! t! F0 ]" P! N楼主参考车床主轴的轴承配置。
5 m# [- X4 V/ A/ g3 ~: |2 ]) _谢谢您
作者: 水水5 时间: 2012-7-24 16:09
现在改的怎么样了？有效果了没？
" ]; j: `) H/ W3 B( p) y) G都做了哪些改进？0 q" G( K/ x2 v' ?' c2 I
也让大家学习一下
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 16:14
1.是主轴加工公误差大。
; ]6 f# f6 Z4 B9 H. C* Q! U2.两端加大了间隙，现试车一个半小时 温度恒定
作者: 哈奇 时间: 2012-7-24 16:34
砂轮的主轴，轴承配对有规范，轴承有专用的角接触轴承，楼主看看书吧！
作者: 游泳鱼 时间: 2012-7-24 19:11
砂轮端用圆柱滚子轴承；驱动端用深沟球轴承，肩部垫波形弹性垫圈
作者: 螺旋线 时间: 2012-7-24 19:15
CBN啊,深沟球就打发了.+ X+ `3 `2 ]1 ?: d0 V
现在仅仅在考虑发热的问题,随后,精度和寿命马上就会找你的,很快的,等着吧.' X, {2 Y- R% s2 L& A
另外说句,CBN的最佳速度不是80米,日本用80米是因为机床刚性不足和减少成本.德国用123米.
" u- D" a: V5 F* K, X/ u2 Z
作者: 潘屹民 时间: 2012-7-24 20:30
双向推力角接触球轴承蛮合适.....; p& m+ u. i1 g
% c, `; ^4 x& f0 b. F1 _5 ^都是高手，学习了0 i" p8 x2 h2 P2 G
我之前也做了一个磨头，也是有点发热，不知道用油浸式润滑可否起到降温作用？各位大侠
作者: houbaomin0620 时间: 2012-7-24 20:30
螺旋线 发表于 2012-7-24 19:15 ( p6 p$ m2 R* ~0 z2 |% t
CBN啊,深沟球就打发了.3 Y# n# D( ~ L3 \! t
现在仅仅在考虑发热的问题,随后,精度和寿命马上就会找你的,很快的,等着吧.
/ ~& q) q' \. \% T8 D另外说 ...
您说的很对，我们是铸件磨削处理设备 ，目前国外一般CBN砂轮250-300m/s .精度不是我们太注重，寿命测试了一般2000多小时就得重新挂砂。目前制约我们的就是机床的刚度问题，速度太高。振动
作者: bigboy52 时间: 2012-7-24 21:23
必威APP精装版下载上有这磨削头现成的图纸
作者: dongweimin1984 时间: 2012-7-24 21:50
好多高手 学习了
作者: 郎彦刚ww 时间: 2012-7-24 22:29
e
作者: ouyamg_2006 时间: 2012-7-25 19:06
路过！
作者: tabble 时间: 2012-7-25 20:46
领教，方知自己十分浅薄
作者: 大禹123 时间: 2012-7-25 21:40
谢谢各位的资料，学习了很多东西
作者: hhl201212 时间: 2012-7-25 23:25
学习
作者: zhangsansan 时间: 2012-7-26 09:47
结构设计和润滑都有问题，轴承应该采用角接触球轴承，通过予紧力调整轴承间隙，另外砂轮侧轴承应该固定，而皮带轮侧轴承应该浮动，缟素回转，最好采用喷雾润滑，我是中日合资设计加工中心的，我们的主轴都是这种结构，也是小鬼子的技术。QQ25026799
作者: yanqs 时间: 2012-7-26 12:49
使得轴承滚动体与滚道之间磨损加剧
作者: sanna520 时间: 2012-7-26 13:01
学习一下
# ^- C1 E- `$ b' G% S" a5 Q
作者: yetian143 时间: 2012-7-26 20:36
发热的最要原因应该是轴向载荷过大引起的 ，建议你采用双排轴承定位的方式
作者: 天导 时间: 2012-7-26 21:01
学习下，才知道与各位差距竟这么大啊
作者: 于诚366 时间: 2012-7-26 21:28
进来学习学习。。。
作者: 意可机电 时间: 2012-7-31 12:03
有图有真像，可以做出一对角轴承+一个深沟球轴承结构，高速需要考虑润滑。轴向窜动要用合适长度的套筒 。; n1 L$ a }- \* t' Z. F
作者: vooha 时间: 2012-7-31 14:09
3楼说的对啊，另外应该至少有一个用角接触吧，主轴箱这样设计，两端的轴承孔同轴度不好控制，不如直接干通，中间一段没用的可稍大。这样两端轴承孔易控制精度甚至一刀过去。轴上再用挡圈或隔套。
作者: 真诚轴承 时间: 2012-7-31 20:06
轴承质量差；建议你用质量好的轴承就没有问题了
作者: 荒唐山民75 时间: 2012-8-10 19:11
来学习一下
作者: uestc2005 时间: 2012-8-21 20:10
学习了，看了两天的机械设计手册，都没有看懂为游隙的作用，这里一看就明白了。看了才知道与你们的差距！
作者: houbaomin0620 时间: 2012-8-22 08:22
uestc2005 发表于 2012-8-21 20:10 ' @' b9 l+ u" X8 L
学习了，看了两天的机械设计手册，都没有看懂为游隙的作用，这里一看就明白了。看了才知道与你们的差距！
善于学习
作者: 5.20.CoM 时间: 2012-9-14 15:12
同样刚入行，深感行业的门都没摸到
作者: 湾仔山下 时间: 2012-9-17 17:07
在机械方面还有很多东东，我不懂，我也在认真学习。。。。轴承我只知道选择的时候要考虑转速、负荷、负荷方向（径向负荷、轴向负荷）、质量、性价比。。。。。。谢谢大家分享
作者: leiwang0524 时间: 2012-9-17 17:49
学习了
作者: tdlw_100 时间: 2012-9-17 18:39
苦菩提 发表于 2012-7-24 11:54
; @( L( H, q8 z F' S+ t2 L首先，我觉得你的轴承布置不合理。因为你的工作机是砂轮，持续摩擦发热，5 ^7 d5 e( T2 L
因而轴的伸缩量会较大。这样你采 ...
. q$ Q8 Y* E4 L7 \: B, D( ^: `) ]说得对！这种东西是成熟设计！经典的东西一定要吃透，看看这个帖子，一定会收益匪浅！' y5 C: q% z5 l
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=213426% b x$ _& G0 Q* x* V, k+ a
作者: jinxichao 时间: 2016-5-17 17:58
学习中，有所启发。
作者: kimchin2010 时间: 2016-5-18 21:35
* u7 {- c8 M# p% q
最主要是解决两轴承之间的游隙问题，否者的话不光是发热的问题，弄不好还会产生跳动
( ^7 B. J U3 B3 {1 C
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