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減速機(jī)軸承工作游隙不合適的危害及解決辦法

2020-09-25

小東

隨著工業(yè)化的發(fā)展,大型減速機(jī)在企業(yè)中的使用越來(lái)越廣泛。本文分析大型減速機(jī)運(yùn)行中常見的軸承損壞故障原因,以及軸承游隙的調(diào)整、測(cè)量及軸承安裝的方法。


某鋼廠燒結(jié)生產(chǎn)線上有5臺(tái)減速機(jī),運(yùn)行期間發(fā)生的故障類型相同,故以其中一臺(tái)為例:

  • 減速機(jī)型號(hào)為SQAS1845-I-D×NH(四級(jí)硬齒面圓柱齒輪);

  • 減速機(jī)中心距1845mm;

  • 減速機(jī)速比25.46;

  • 23232CC/W33(雙列調(diào)心滾子軸承)高速軸軸承。

   對(duì)2016年至2017年該類減速機(jī)的故障統(tǒng)計(jì)分析,減速機(jī)高速軸燒損故障頻率Z高,造成損失Z大。

   

其中2017年3月份,B制粒機(jī)總計(jì)停機(jī)76h,共更換高速軸6套,軸承12套,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)30余萬(wàn)元。

   

經(jīng)檢查、分析,原因是軸承游隙調(diào)整不合適,造成軸承發(fā)熱抱死,導(dǎo)致高速軸、軸承損壞。為此,針對(duì)軸承游隙測(cè)量、調(diào)整及調(diào)整值標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。    


減速機(jī)軸承游隙


滾動(dòng)軸承的內(nèi)、外圈和滾動(dòng)體之間存在一定的間隙,因此內(nèi)、外圈之間可以有相對(duì)位移。

   

在無(wú)負(fù)荷作用時(shí),一個(gè)套圈固定不動(dòng),另一個(gè)套圈沿軸承的徑向和軸向從一個(gè)極限位置到另一個(gè)極限位置的移動(dòng)量,分別稱為徑向游隙和軸向游隙,如圖2所示。


       

   

按照軸承所處的狀態(tài),游隙分為三種。
  

1、原始游隙。指滾動(dòng)軸承安裝前自由狀態(tài)時(shí)的游隙,它是由制造廠加工、裝配所確定的。
  

2、安裝游隙,也叫配合游隙。是軸承與軸及軸承座安裝完畢而尚未工作時(shí)的游隙。

   

由于過(guò)盈安裝,或是內(nèi)圈增大,或是外圈縮小,或二者兼有之,均使安裝游隙比原始游隙小。
  

3、工作游隙。滾動(dòng)軸承在工作狀態(tài)時(shí)的游隙,工作時(shí)內(nèi)圈溫升Z大,熱膨脹Z大,使軸承游隙減小。

   

同時(shí)由于負(fù)荷的作用,滾動(dòng)體與滾道接觸處產(chǎn)生彈性變形,使軸承游隙增大,軸承的工作游隙比安裝游隙大還是小,取決于這兩種因素的綜合作用。

    

軸承的工作游隙


工作游隙是滾動(dòng)軸承的重要質(zhì)量指標(biāo),也是軸承應(yīng)用中的重要參數(shù)。

   

在實(shí)際使用中,軸承的工作游隙將影響到軸承中的負(fù)荷分布、振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩和壽命。軸承的工作游隙不合適會(huì)對(duì)減速器造成危害。


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軸承的工作游隙過(guò)小


軸承的工作游隙過(guò)小,將增大軸承的摩擦力矩,從而產(chǎn)生大量的熱,容易導(dǎo)致軸承發(fā)熱損壞。

   

這是因?yàn)?,?dāng)軸承的工作游隙過(guò)小時(shí),將導(dǎo)致軸承的滾動(dòng)體與軸承內(nèi)外圈的潤(rùn)滑不良,因干摩擦產(chǎn)生大量的熱,產(chǎn)生磨損、膠結(jié)、軸承內(nèi)外圈脹裂等現(xiàn)象,會(huì)造成軸承損壞。


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軸承的工作游隙過(guò)大 


軸承的工作游隙過(guò)大,主要由軸承的自然游隙選用過(guò)大、軸承的壓緊力不夠引起。

   

在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的減速機(jī)中,當(dāng)軸承的自然游隙較大時(shí),導(dǎo)致工作游隙也相對(duì)較大,這將造成減速機(jī)在運(yùn)行過(guò)?中振動(dòng)較大,降低軸承的使用壽命。
  

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)中減速機(jī)故障分析,認(rèn)為該減速機(jī)軸承損壞是由于軸承的工作游隙過(guò)小造成的。

    

軸承游隙的測(cè)量


軸承游隙測(cè)量的方法主要有專用儀器測(cè)量法、簡(jiǎn)單測(cè)量法及塞尺測(cè)量法。

   

塞尺測(cè)量法在現(xiàn)場(chǎng)使用Z廣泛,適用于大型和特大型圓柱滾子軸承徑向游隙的測(cè)量,將軸承立起或平放測(cè)量,若有爭(zhēng)議時(shí)以軸承平放時(shí)的測(cè)值為準(zhǔn)。
  

軸承的Z大徑向游隙測(cè)值和Z小徑向游隙測(cè)值的確定方法:

   

用塞尺片沿滾子和滾道圓周間測(cè)量時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)套圈和滾子保持架組件一周,在連續(xù)三個(gè)滾子上能通過(guò)的塞尺片的Z大厚度為Z大徑向游隙測(cè)值。
  

在連續(xù)三個(gè)滾子上不能通過(guò)的塞尺片的Z小厚度為Z小徑向游隙測(cè)值。取Z大和Z小徑向游隙測(cè)值的算術(shù)平均值作為軸承的徑向游隙值。使用塞尺測(cè)量法所測(cè)得的游隙值允許包括塞尺厚度允差在內(nèi)的誤差。
  

調(diào)心滾子軸承徑向游隙采用塞尺測(cè)量法測(cè)量時(shí),在每列的徑向游隙值合格后,取兩列的游隙值的算術(shù)平均值作為軸承的徑向游隙值?!?/p>


軸承游隙的調(diào)整


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軸承軸向游隙的調(diào)整

    

軸承的內(nèi)圈由軸肩進(jìn)行定位,外圈由兩側(cè)的軸承壓蓋進(jìn)行預(yù)緊,軸承的軸向游隙由兩側(cè)軸承壓蓋的預(yù)緊力進(jìn)行調(diào)整,考慮到軸承因發(fā)熱造成游隙減小,軸承的軸向應(yīng)留有一定的游隙,對(duì)于軸承軸向的游隙,國(guó)家無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
  

在實(shí)踐中,軸向游隙因過(guò)盈裝配、帶負(fù)荷運(yùn)行等因素影響較小,故在安裝時(shí),一般以軸承的原始游隙為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。
  

具體調(diào)整方法(見圖4):

   

在減速機(jī)不蓋上蓋的情況下,將軸裝配安裝到位,軸承兩側(cè)壓蓋螺栓緊固到位,然后在軸的一端軸向施加一定的壓力。
  

該軸向力的大小可參照軸在運(yùn)行中所承受的軸向力,然后使用塞尺測(cè)量間隙1與間隙2,測(cè)量完成后計(jì)算間隙1與間隙2之和,并與軸承測(cè)量的原始游隙對(duì)比,保證二者的差值在±40μm之內(nèi),若無(wú)法達(dá)到要求,則可以通過(guò)增加調(diào)整墊片調(diào)整,直到達(dá)到要求為止。


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軸承徑向游隙的調(diào)整


軸承的徑向游隙對(duì)軸承的穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用,而對(duì)于軸承的徑向游隙,GB/T4604-2006已有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),因此在具體應(yīng)用時(shí),只需查表可知軸承的徑向游隙的上下限。
  

其具體調(diào)整方法:為了便于測(cè)量,調(diào)整前應(yīng)拆除軸承兩側(cè)壓蓋,將軸承安裝在軸承座,蓋上上蓋,使用力矩扳手均勻緊固軸承兩側(cè)4個(gè)緊固螺栓,螺栓的預(yù)緊力可參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定,緊固到位后,使用塞尺進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量值與查表的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)。

   

以該減速器軸承型號(hào)23232CC/W33。根據(jù)GB/T4604-2006該軸承徑向游隙的Z大值為110μm,Z小值為75μm。

   

通過(guò)比對(duì)結(jié)果調(diào)整軸承游隙,若調(diào)整值小于Z小值,則說(shuō)明軸承的安裝游隙太小,應(yīng)當(dāng)增大游隙,軸承安裝示意圖(軸向)如圖5所示。


   

   

可在軸承箱上、下接合面螺栓孔處放入銅皮進(jìn)行調(diào)整。如果調(diào)整值大于Z大值,則說(shuō)明軸承安裝游隙過(guò)大。
  

調(diào)整的方法如圖5軸承安裝示意圖(軸向)所示。在軸承箱與軸承外圈結(jié)合面放入銅皮進(jìn)行調(diào)整,注意放銅皮時(shí)不要堵塞軸承的油孔。

   

以上方法一般需要多次調(diào)整,才能將軸承徑向游隙調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。游隙調(diào)整達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,重新進(jìn)行安裝。
  

由于影響軸承游隙因素很多,關(guān)于軸承游隙具體調(diào)整方法也較多,歡迎留言溝通交流?使用的方法及遇到的問(wèn)題。

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