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振动轴承温升问题分析

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发表于 2013-7-21 10:03:11 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
本帖最后由 东海fyh126 于 2013-7-22 15:22 编辑
3 A% B. U: U, Z% n- D5 Q. |
+ Z( m% A8 ~* Z7 c: y+ c4 s6 g) j二手压路机振动轴承温升问题分析1、存在的问题7 N2 ?" a3 C# F) n7 f
  在试车中,振动轴系统中存在较多故障,轴承的温度达到100~200℃左右;相当数量的轴承内孔与轴颈烧蚀。初始分析认为轴承存在质量问题,轴承外圈与端盖的轴向间隙过小,但同一产品却有相当部分使用正常,拆卸并测量轴向间隙符合设计要求。经分析轴承的材质、热处理硬度,确认采用的SKF轴承没有问题,再将轴承内圈端面与轴台阶端间隙(图1中A)适当放大也未得到改善。4 Q. [1 V( c* z- L' Z/ A9 [
图1 振动轮偏心块轴承系统
( K2 V7 {' U* p! O/ [" }
  2、原因分析
- e8 `. c7 X, Z! x: l4 l X! s  使用同样轴承及润滑油有些产品不存在问题,可以说明设计基本合理,就该系统存在的问题分析如下。
/ e6 s; g9 `+ S: [! ]  (1)根据振动轴的结构尺寸,通过计算可知该轴为刚性轴,轴的微小变形而产生的振动对振动轴系统的影响极其微小。4 g1 E, O. I6 z+ C6 g5 W2 }" ]: s+ j
  (2)根据轴承内圈与轴颈烧蚀现象,可以确认轴承内孔与轴颈存在一定的过盈量,两者在轴向力的作用下存在相对位移,轴承滚道在轴向力作用下很可能导致烧蚀,具体原因分析如下。! w" o& m( F# A7 D; c# m( A
  ①轴承内圈与轴颈过盈量的分析。( o% G* V7 R4 F+ k4 ^( t7 H
  轴承内孔的实测尺寸公差为:φ100°-0.022~φ100°-0.005;轴颈的设计尺寸公差为:φ100h6(°-0.022)。% \4 G. u: [! g! R6 x
  从数据可知,其配合过盈量极小,但实际上轴颈加工可能存在较大误差。其一,磨削加工时,操作者习惯按上差加工,从而导致公差带较多分布在轴的上差附近;其二,轴端加工的中心孔较大(φ16.3),使该中心孔实际精度误差较大,从而造成轴颈磨削时存在较大的圆度及圆柱度误差;其三,测量误差的存在使得轴颈实际尺寸很可能超越轴颈的上差;其四,左右2块偏心块与轴焊接时的变形,导致两轴颈同轴度误差的增加;其五,轴颈与轴承内圈配合处的润滑条件极差,通过分析,该配合处存在一定的过盈量,约0.01~0.015mm(在一定概率情况下)。
/ `' ]9 H+ T' {  ②装配方式对轴承轴向和径向游隙的影响。5 I" e9 H3 U( w# o X! v
  该轴的装配方式为:
) _" c! P. R0 }+ I  a、右端轴承先装入件1(内轴承座),再一并装入振动轮件2中;( S" Q6 }/ K8 G& L/ L6 k/ Q9 d6 y
  b、将偏心块轴装入右端轴承孔中;
' T. u! {/ e; h3 k* v  c、将装好轴承的外轴承座3装入振动轮幅板4上,装前先测量和计算“A”处间隙,在件3和件4间调整并选用垫片而获得适当间隙“A”。
8 P* p: C/ d4 F3 @( t i" e7 Y  从以上装配过程中可以获知,由于轴承内孔与轴颈的配合存在一定的过盈量,将使两轴承内圈在安装过程中相对各自轴承外圈产生位移(左轴承内圈向左,右轴承内圈向右),结果导致两轴承的轴向游隙为零,实际的径向游隙为零(存在轴承单列受力接触状况)。& G/ L0 u/ g m* w0 s
  ③温升对该系统的影响。
0 R. y. _. U3 V. V$ O  装配时的环境温度为10~35℃,使用中轴承受到激振力、摩擦力、偏心块搅拌润滑油及环境温度升高等因素影响,正常使用时系统的温度大约为90~100℃之间。
( [, E; q m4 v! u  由于振动轴存在因温升而产生的线膨胀,加剧了轴承内、外圈之间的相互位移,导致轴承中滚子与内外圈滚道的弹性变形,滚道中的油膜受到不同程度的破坏。轻者温度可升高到120℃左右,重者滚道严重烧蚀;同时,轴承内孔与轴颈配合处受到轴线膨胀与过盈量共同作用下的位移,导致该配合处烧蚀现象。
4 b& i7 X j0 a  3、解决办法
9 E s3 o0 l9 u' o) c# {. U  (1)通过以上分析,在工艺上采取将轴颈φ100h6的公差改为φ100-0.02-0.04,使其始终保持间隙配合。Y; H+ J- }+ X& D6 Y
  (2)轴承内孔与轴颈存在滑动配合,在安装方式不变的情况下,轴承轴向游隙就不易为零,轴受热膨胀而产生的轴向力将很容易使两轴承内圈自如移动调整(轴颈配合处的润滑也由于间隙的存在得以改善),同时大大改善了轴承径向间隙与轴承存在单列受力的情况。1 z4 ]) X. J- B9 Y
  (3)由于振动轮工况十分复杂,将图1中A间隙在计算的基础上适当增加,以确保轴承内圈的调整更加自如。通过改进,该系统运行十分稳定、可靠,故障率降至近乎零碎,加工、安装工艺性也大大提高;由于轴颈尺寸的调整,尽管使用工况较为恶劣、复杂,在使用中轴承内圈也可以自如、有效地调整(滑移)至适当的位置,滚道的负载状况较为均匀,大大提高了轴承的使用寿命。( g' Y; Q' L: h
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发表于 2013-7-21 10:34:42 | 只看该作者
图呢?
3#
发表于 2013-7-22 07:31:27 | 只看该作者
楼主把这么多内容搬给大学分享,辛苦了.
4#
发表于 2013-7-22 09:43:14 | 只看该作者
没看到轴系结构!没法分析原因!
5#
发表于 2016-6-20 22:30:55 | 只看该作者
辛苦了,楼主,顶你
6#
发表于 2016-6-21 13:15:33 | 只看该作者
很专业
7#
发表于 2017-2-12 21:00:31 | 只看该作者
意思是将原来的过渡配合改成了间隙配合?
8#
楼主 | 发表于 2017-2-13 15:27:17 | 只看该作者
本帖最后由 东海fyh126 于 2017-2-13 15:28 编辑5 w- H- X# U2 G
木糖醇咯咯哒 发表于 2017-2-12 21:00
' v9 _2 M9 h; F& B- t3 v意思是将原来的过渡配合改成了间隙配合?
; k' [* ?0 M6 ^2 Z
是的,,,,,,,,,,,,,: Y* z$ f% _0 w' d
9#
发表于 2017-2-14 09:28:46 | 只看该作者
东海fyh126 发表于 2017-2-13 15:27
( l" j6 z" t5 \6 J8 `% [! U2 S5 i) w是的,,,,,,,,,,,,,
0 T5 y: S# W" K2 p0 ]
那你的轴跟轴承不就有了相对运动了 , 轴承还起什么作用啊
9 J5 y4 C) j5 y
10#
发表于 2017-2-14 12:45:11 | 只看该作者
不错,学习了
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