滾動軸承故障模擬實驗臺設計方案

滾動軸承故障模擬實驗臺設計方案滾動軸承故障模擬試驗臺設計方案

一．

課題簡介：

結合旋轉機械故障模擬試驗臺的構造特點,進展?jié)L動軸承故障模擬試驗臺和試件的構造設計,并對各個組件進展具體的功用分析.

二．

課題預備：

1．滾動軸承的構造：

滾動軸承由套圈（內圈和外圈）、滾動體（球或滾子）以及保持架構成。即：相對的兩個套圈之間放置若干個滾動體，通過保持架使?jié)L動體保持肯定間隔，進展?jié)L動運動。

滾動體的外形，除球之外，還有圓柱滾子、滾針、圓錐滾子以及鼓形球面滾子。從幾何學講，滾動體與內外圈滾道是點（球）或線（滾子）接觸。滾動體在內外圈滾動面上進展?jié)L動運動，并公轉。

滾動體與套圈是以其滾道面的接觸面支撐軸承所擔當的負荷。保持架并不直接承受負荷，只是用以保持滾動體的正確位置及等間距，同時防止安裝軸承時滾動體脫落。

2．滾動軸承的分類：

滾動軸承按滾動體外形可大致分為：球軸承和滾子軸承。球軸承按套圈構造可分為：深溝球軸承、向心推力球軸承、推力球軸承等；滾子軸承按滾子外形可分為：圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承、自動調心滾子軸承等。此外，按承受負荷方向可分為：承受徑向負荷的向心軸承和承受軸向負荷的推力軸承。（其他分類方法暫不列舉）

3．滾動軸承的安裝：

軸承的安裝是否正確，影響著精度、壽命、性能。因此，設計及組裝部門對于軸承的安裝要充分討論。盼望要根據作業(yè)標準進展安裝。作業(yè)標準的工程通常如下：

（1）清洗軸承及軸承關連部件

（2）檢查關連部件的尺寸及精加工狀況

（3）安裝

（4）安裝好軸承后的檢查

（5）供應潤滑劑

這些也是造成軸承故障的緣由。

三．

課題討論（滾動軸承常見故障及緣由分析）：

1.故障形式

（1）軸承轉動困難、發(fā)熱；

（2）軸承運轉有異聲；

（3）軸承產生振動；

（4）內座圈剝落、開裂；

（5）外座圈剝落、開裂；

（6）軸承滾道和滾動體產生壓痕。

2.故障緣由分析

（1）由于裝配前的檢查不認真，軸承在裝配前未先清洗并仔細檢查軸承的內外座圈、滾動體和保持架，導致有生銹、毛刺、碰傷和裂紋；未檢查軸承間隙是否適宜，轉動是否輕快自如，有無突然卡止的現(xiàn)象；同時檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其外表是否有毛刺或凹凸不公平。

（2）裝配不當。裝配不當會導致軸承消失上述的各種故障形式，以及以下的幾種狀況：

A.協(xié)作不當

軸承內孔與軸的協(xié)作采納基孔制，軸承外圓與軸承座孔的協(xié)作采納基軸制。一般在正常負荷狀況下工作的離心泵、離心機、減速機、電動機和離心式壓縮機的軸與軸承內座圈，采納j5，js5，js6，k5，k6，m6協(xié)作，軸承座孔與軸承外座圈采納j6，j7協(xié)作。旋轉的座圈（大多數軸承的內座圈為旋轉座圈，外座圈不為旋轉座圈，少局部軸承則相反），通常采納過盈協(xié)作，能在負荷作用下避開座圈在軸徑和軸承座孔的協(xié)作外表上發(fā)生滾動和滑動。

但有時由于軸徑和軸承座孔的尺寸測量不準確或協(xié)作面粗糙度未到達標準要求，造成過大的過盈協(xié)作，使軸承座圈受到很大擠壓，從而導致軸承本身的徑向間隙削減，使軸承轉動困難、發(fā)熱，磨損加劇或卡死，嚴峻時會造成軸承內外座圈在按裝時開裂。不旋轉座圈常采納間隙或過盈不大的協(xié)作，這樣不旋轉座圈就有可能產生微小的爬動，而使座圈與滾動體的接觸面不斷更換，座圈滾道磨損勻稱。同時也可以消退軸因熱伸長而使軸承中滾動體發(fā)生軸向卡住的現(xiàn)象。但過大的間隙協(xié)作，會使不旋轉座圈隨滾動體一同轉動，致使軸（或軸承座孔）與內座圈（或外座圈）發(fā)生嚴峻磨損，而消失摩擦使軸承發(fā)熱、振動。

B.裝配方法不當

軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時，多采納壓入法裝配。最簡潔的方法是利用銅棒和手錘，按肯定的挨次對稱地敲打軸承帶過盈協(xié)作的座圈，使軸承順當壓入。另外，也可用軟金屬制的套管借手錘打入或壓力機壓入。若操作不當，則會使座圈變形開裂，或者手錘打在非過盈協(xié)作的座圈上，則會使?jié)L道和滾動體產生壓痕或軸承間接被破壞。

C.裝配時溫度掌握不當

滾動軸承在裝配時，若其與軸徑的過盈較大，一般采納熱裝法裝配。馬上軸承放入盛有機油的油桶中，機油桶外部用熱水或火焰加熱，工藝要求加熱的油溫掌握在80℃～90℃，一般不會超過100℃，最多不會超過120℃。軸承加熱后快速取出套裝在軸頸上。若溫度掌握不當造成加熱溫度過高，則會使軸承產生回火而致硬度降低，運行中軸承就易磨損、剝落、甚至開裂。

D.裝配時間隙調整不當

滾動軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙，其功用是保證滾動體的正常運轉和潤滑以及補償熱伸長。

對于間隙可調整的軸承而言，因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關系，所以安裝是只要調整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙，而切它們一般都是成對使用的（即裝在軸的兩端或一端），因此，只需要調整一只軸承的軸向間隙即可。一般用墊片調整軸向間隙，有的也可用螺釘或止推環(huán)調整。

對于間隙不行調整的滾動軸承，因其徑向間隙在制造時就已按標精確定好了，不能進展調整，此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內之后，實際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙，裝配時要使裝配徑向間隙的大小恰好能在運轉中造成必要的工作徑向間隙，以保證軸承敏捷轉動。此類軸承在工作時，由于軸在溫度上升時受熱伸長而使其內處座圈發(fā)生相對位移，從而使軸承的徑向間隙削減，甚至使?jié)L動體在內外座圈間卡住。若將雙支承滾動軸承中的一個軸承（另一個軸承固定在軸上和軸承座中）和側蓋間留出軸向間隙，可避開上述現(xiàn)象。

由上述可知，不管間隙可調整或間隙不行調的滾動軸承，它們在裝配時都要調整好軸向間隙（但有些間隙不行調的軸承不必留軸向間隙），以補償軸在溫度上升時的熱伸長，從而保證滾動體的正常運轉。若軸向間隙過小時，會造成軸承轉動困難、發(fā)熱，甚至使?jié)L動體卡死或破損；若軸向間隙過大，則會導致運轉中產生異聲，甚至會造成嚴峻振動或使保持架破壞。

E.聯(lián)軸器找正不當

大多數運轉設備的輸入軸是通過聯(lián)軸器與動力軸相連接，因此裝配時必需進展聯(lián)軸器的找正，使主動軸與從動軸在同一軸線上。

（3）潤滑不良

滾動軸承使用的潤滑油（或潤滑脂）都有肯定的工作溫度，當溫度過高時就會變質，從而失去潤滑作用，使軸承因高溫而燒損。另外，潤滑油（或潤滑脂）本身質地不良或運行中加油（脂）不準時，也會造成軸承溫度上升或產生異聲。

（4）轉子不平衡

一般來說，運轉設備的轉子在裝配前都要進展動、靜平衡，所以，軸承是不會消失問題的。但有些轉子在運行過程中由于受到介質的腐蝕或固體雜質的磨損，或者是軸消失彎曲，就會導致產生不平衡的離心力，從而使軸承發(fā)熱、振動，滾道嚴峻磨損，直至破壞。

（5）檢查更換不準時

軸承運行過程中，按規(guī)定定期進展檢查，若消失發(fā)熱、異聲、振動等狀況，要準時停車查找緣由，消退故障，軸承如發(fā)覺嚴峻的疲憊剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRC＜60，或有過大噪音無法調整時，應準時更換。若檢查、更換不準時，則會造成軸承甚至轉子的嚴峻破壞，從而影響正常的生產。另外，軸承拆卸不當、設備地腳螺栓松動造成的振動，也會導致軸承滾道和滾動體產生壓痕，軸承內、外座圈的開裂。

四．課題相關（軸承表示法）：

通用畫法

說明

通用畫法