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本帖最后由 東海fyh126 于 2013-7-22 15:22 編輯 % F/ P& K n) {4 T( Q9 `
. g6 z2 t* I" w7 D$ ?二手壓路機(jī)振動軸承溫升問題分析1、存在的問題
# r, W) k0 M2 j, p% t# |2 d J 在試車中,,振動軸系統(tǒng)中存在較多故障,,軸承的溫度達(dá)到100~200℃左右;相當(dāng)數(shù)量的軸承內(nèi)孔與軸頸燒蝕,。初始分析認(rèn)為軸承存在質(zhì)量問題,,軸承外圈與端蓋的軸向間隙過小,但同一產(chǎn)品卻有相當(dāng)部分使用正常,,拆卸并測量軸向間隙符合設(shè)計(jì)要求,。經(jīng)分析軸承的材質(zhì)、熱處理硬度,,確認(rèn)采用的SKF軸承沒有問題,,再將軸承內(nèi)圈端面與軸臺階端間隙(圖1中A)適當(dāng)放大也未得到改善。4 A- z0 Y5 p$ A/ C6 G2 u- u
! M# ?; N9 p# q# e5 z( s" b 2,、原因分析/ k* V" p& [* q
使用同樣軸承及潤滑油有些產(chǎn)品不存在問題,,可以說明設(shè)計(jì)基本合理,就該系統(tǒng)存在的問題分析如下,。
6 R9 ~$ {6 I {8 A7 S: X0 O �,。�1)根據(jù)振動軸的結(jié)構(gòu)尺寸,,通過計(jì)算可知該軸為剛性軸,軸的微小變形而產(chǎn)生的振動對振動軸系統(tǒng)的影響極其微小,。
/ m! `: Z0 h5 J1 C# i( f* W �,。�2)根據(jù)軸承內(nèi)圈與軸頸燒蝕現(xiàn)象,可以確認(rèn)軸承內(nèi)孔與軸頸存在一定的過盈量,,兩者在軸向力的作用下存在相對位移,,軸承滾道在軸向力作用下很可能導(dǎo)致燒蝕,具體原因分析如下,。
& `. x5 Y# h, D4 k6 l. W' m) v" m5 k �,、佥S承內(nèi)圈與軸頸過盈量的分析。- }5 y; i9 K2 d0 B+ j# s
軸承內(nèi)孔的實(shí)測尺寸公差為:φ100°-0.022~φ100°-0.005,;軸頸的設(shè)計(jì)尺寸公差為:φ100h6(°-0.022),。
( E2 `7 j& I4 y/ P6 s# ^. z( Q 從數(shù)據(jù)可知,其配合過盈量極小,,但實(shí)際上軸頸加工可能存在較大誤差,。其一,磨削加工時(shí),,操作者習(xí)慣按上差加工,,從而導(dǎo)致公差帶較多分布在軸的上差附近;其二,,軸端加工的中心孔較大(φ16.3),,使該中心孔實(shí)際精度誤差較大,從而造成軸頸磨削時(shí)存在較大的圓度及圓柱度誤差,;其三,,測量誤差的存在使得軸頸實(shí)際尺寸很可能超越軸頸的上差;其四,,左右2塊偏心塊與軸焊接時(shí)的變形,,導(dǎo)致兩軸頸同軸度誤差的增加;其五,,軸頸與軸承內(nèi)圈配合處的潤滑條件極差,,通過分析,該配合處存在一定的過盈量,,約0.01~0.015mm(在一定概率情況下),。) H! s' e) A' r i2 W: ]
②裝配方式對軸承軸向和徑向游隙的影響,。6 }4 ^: Q6 G Y9 O* U$ u. U, ?
該軸的裝配方式為:3 w* ?( v k! N8 H7 T5 ~
a、右端軸承先裝入件1(內(nèi)軸承座),,再一并裝入振動輪件2中,;
3 j |' X0 _2 O+ i b,、將偏心塊軸裝入右端軸承孔中;
& Q" C3 o Q# i( |: j* v- J c,、將裝好軸承的外軸承座3裝入振動輪幅板4上,,裝前先測量和計(jì)算“A”處間隙,在件3和件4間調(diào)整并選用墊片而獲得適當(dāng)間隙“A”,。8 p' d9 s3 z& P( F* F! a
從以上裝配過程中可以獲知,,由于軸承內(nèi)孔與軸頸的配合存在一定的過盈量,將使兩軸承內(nèi)圈在安裝過程中相對各自軸承外圈產(chǎn)生位移(左軸承內(nèi)圈向左,,右軸承內(nèi)圈向右),,結(jié)果導(dǎo)致兩軸承的軸向游隙為零,實(shí)際的徑向游隙為零(存在軸承單列受力接觸狀況),。! m$ U" I+ c3 F, y3 ]* _0 Q9 @( S
�,、蹨厣龑υ撓到y(tǒng)的影響。0 x; Z& H' n; K0 {+ e! i$ V! b7 T
裝配時(shí)的環(huán)境溫度為10~35℃,,使用中軸承受到激振力,、摩擦力、偏心塊攪拌潤滑油及環(huán)境溫度升高等因素影響,,正常使用時(shí)系統(tǒng)的溫度大約為90~100℃之間,。
3 j) [* e+ q/ y1 f5 `+ N" s 由于振動軸存在因溫升而產(chǎn)生的線膨脹,加劇了軸承內(nèi),、外圈之間的相互位移,,導(dǎo)致軸承中滾子與內(nèi)外圈滾道的彈性變形,滾道中的油膜受到不同程度的破壞,。輕者溫度可升高到120℃左右,,重者滾道嚴(yán)重?zé)g;同時(shí),,軸承內(nèi)孔與軸頸配合處受到軸線膨脹與過盈量共同作用下的位移,,導(dǎo)致該配合處燒蝕現(xiàn)象。" a) j; E8 k5 ?0 |
3,、解決辦法1 c; M" `' I- z/ }+ X0 s9 e
�,。�1)通過以上分析,在工藝上采取將軸頸φ100h6的公差改為φ100-0.02-0.04,,使其始終保持間隙配合,。4 E! J4 |3 U7 J1 R5 ]8 [
(2)軸承內(nèi)孔與軸頸存在滑動配合,,在安裝方式不變的情況下,,軸承軸向游隙就不易為零,軸受熱膨脹而產(chǎn)生的軸向力將很容易使兩軸承內(nèi)圈自如移動調(diào)整(軸頸配合處的潤滑也由于間隙的存在得以改善),同時(shí)大大改善了軸承徑向間隙與軸承存在單列受力的情況,。
3 `( [7 C; j- ~+ x% L- H �,。�3)由于振動輪工況十分復(fù)雜,將圖1中A間隙在計(jì)算的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加,,以確保軸承內(nèi)圈的調(diào)整更加自如,。通過改進(jìn),該系統(tǒng)運(yùn)行十分穩(wěn)定,、可靠,,故障率降至近乎零碎,加工,、安裝工藝性也大大提高,;由于軸頸尺寸的調(diào)整,盡管使用工況較為惡劣,、復(fù)雜,,在使用中軸承內(nèi)圈也可以自如、有效地調(diào)整(滑移)至適當(dāng)?shù)奈恢�,,滾道的負(fù)載狀況較為均勻,,大大提高了軸承的使用壽命。8 |4 J8 W# G3 M( _8 r4 p! f- ]( r
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