
高速短圓柱滾子軸承滾子端面磨損屬于典型事例,為了避免故障的重復發(fā)生,小編分享相關端面磨損實例,找出實質(zhì)磨損原因,做出相應的改進措施。
1、高速圓柱滾子軸承滾子端面磨損實例情況
某型軸承在外場工作時,發(fā)生金屬屑超標報警故障,軸承失效。
2、軸承工作性能要求
改型軸承為外圈雙擋邊內(nèi)圈無擋邊的單列向心短圓柱滾子軸承,工作時外圈靜止,內(nèi)圈轉(zhuǎn)動,該軸承轉(zhuǎn)速高,載荷低,工作過程中極易產(chǎn)生輕載打滑。
3、軸承故障原因分析
軸承在高速運轉(zhuǎn)時,如有任何微小的干擾或變化(如高溫造成的潤滑油積碳顆粒等)都會使高速運轉(zhuǎn)的滾子產(chǎn)生動態(tài)失穩(wěn),發(fā)生擺動,其結(jié)果就會使?jié)L子端面與外圈擋邊間發(fā)生異常滑動磨損。滾子的外圓表面也會與內(nèi)圈滾道表面發(fā)生滑蹭,滾子擺動的結(jié)果也會造成與其接觸的保持架兜孔內(nèi)表面產(chǎn)生滑蹭或磨損,一系列的滑蹭和磨損都會伴隨著溫度的升高。隨著時間的變化,磨損和溫升都會加劇,直至造成軸承失效。
造成滾子動態(tài)失穩(wěn)并發(fā)生側(cè)擺的主要影響因素有:
(a)滾子精度。主要包括滾子直線段的直線性、弧坡和倒角的對稱性,直徑相互差和長度相互差,滾子端面平行差和垂直差,表面粗糙度等;
(b)套圈滾道直線性;
(C)外圈擋邊平行差;
(d)保持架兜孔精度。主要包括橫梁與側(cè)梁的垂直差,底部對保持架端面壁厚差等;
(e)滾子端面與外圈擋邊間間隙;
(f)異物干擾。如果滾子精度不好,將直接影響滾子在高速滾動條件下的動平衡,從而破壞滾子的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。在滾子產(chǎn)生動態(tài)失穩(wěn)的初期,如果外圈擋邊平行差、套圈滾道直線性、保持架兜孑L等精度足夠高,就會對滾子的動態(tài)失穩(wěn)起到約束作用,使其保持正常運轉(zhuǎn)狀態(tài),否則,就會加劇滾子的動態(tài)失穩(wěn)。在滾子以極高的自轉(zhuǎn)速度與套圈擋邊發(fā)生滑動摩擦時,產(chǎn)生的摩擦熱也非常高,此時,如果滾子端面與套圈擋邊間隙偏小,就很難形成潤滑油膜,此處的冷卻效果也將受到嚴重影響,最終導致滾子端面和套圈擋邊的高溫磨損。因此,某高速短圓柱滾子軸承滾子端面磨損故障是上述各因素綜合作用的結(jié)果。用輪廓儀檢測了故障軸承套圈滾道和滾子直線性,可確認各零件原始直線性符合要求,可排除此項因素的影響。
通過設計復查發(fā)現(xiàn),該型軸承滾子長度相互差要求較低,弧坡表面為磨削加工表面,粗糙度和精度都較低;外圈擋邊對基準端面的平行差要求也較低,這些因素應是影響該型軸承滾子高速轉(zhuǎn)動時動態(tài)穩(wěn)定性的主要因素。