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滾子軸承打滑蹭傷因素及軸承防滑措施

2021-05-26

一、什么是滾子軸承打滑?

當軸承在工作時,滾子應在內(nèi)、外環(huán)滾道上做純滾動的運動。如果要求驅(qū)動滾子保持架有足夠的拖動力,就可以克服其阻力,當滾子拖動力不足以克服阻力時,這時,除了滾動之外,還會伴隨著一些滑動,而這種相對于內(nèi)環(huán)(或者外環(huán))出現(xiàn)的運轉(zhuǎn)速度差,就為打滑。

二、造成滾子軸承打滑蹭傷的因素是什么?

滾子軸承打滑是蹭傷軸承的必要條件,但是出現(xiàn)打滑未必一定會引起表面蹭傷。

造成滾子軸承打滑蹭傷的一些因素有,如軸的振動和交變載荷,產(chǎn)生一種可以撕破潤滑油膜的力而導致工作面的部分區(qū)域上出現(xiàn)蹭傷。軸承蹭傷與疲勞剝落相比 , 蹭傷的深度較淺 , 呈帶狀;而與正常工作面相比 , 則它又比較粗糙 , 凹凸不平 。

因此可以想象,打滑蹭傷是在潤滑油膜被破壞后,由于金屬凹凸不平的粗糙表面的相互作用,Z終引起材料轉(zhuǎn)移的結(jié)果。有的材料被“沾去”,形成麻坑;而沾得較多的部位則突出原始表面之上。另外,工作面上有的部位被蹭傷,有的部位沒蹭傷,這是與交變負荷及袖膜被破壞的程度有密切關(guān)系。嚴重時,由于滾子與內(nèi)環(huán)間產(chǎn)生過大的摩擦熱量,使內(nèi)環(huán)膨脹,減小了徑向游隙,以致使軸承卡死。

三、采取怎么的措施能夠預防滾子軸承打滑?也就是防滑措施

1、減少滾子數(shù)和減小滾子直徑

滾子是由旋轉(zhuǎn)環(huán)所跑動,在強度允許的情況下,減少它的重量,達到減少慣性阻力的目的。對防止和減少滑動就變得十分重要。采用這一措施較簡單,僅需臧少它的數(shù)量和直徑就能達到。在航空渦輪發(fā)動機中,由于外載荷不大的特點,因此,接觸疲勞已不是滾子的主要破壞因素。

按常規(guī)標準的軸承尺寸余度還是大的,一般認為滾子數(shù)量減少50%,而直徑縮小25%以后,依然不影響它的接觸疲勞壽命。不少發(fā)動機已采用這一措施,例如,斯貝發(fā)動機主軸承就是這種類型,不僅滾子明顯稀疏,而且尺寸小巧。

2、選擇合理結(jié)構(gòu)和減輕保持架重量

保持架除了在強度允許的情況下,盡量減少它的重量之外,還應考慮它的本身特性;例如,應當避免其共振、高速旋轉(zhuǎn)阻力等。

保持架引導方式在高速軸承中也是十分重要的因素。如果保持架的不平衡量控制妥當?shù)脑?,保持架由外引導改為?nèi)引導,對于減少打滑也是十分有利的。因為外引導,保持架和軸承的引導面之間的相對運動,滑油膜形成一一個粘性阻力,而內(nèi)引導卻相反,保持架和引導面之間的滑油膜粘性力則變?yōu)橥蟿恿?。這樣,粘性阻力變成拖動著保持架旋轉(zhuǎn)的力。兩者之差也是不可忽視的。

3、環(huán)下供油

采用環(huán)下供油的優(yōu)點是帶走了軸承的發(fā)熱,同時使攪拌引起的額外損失Z小。又如把外環(huán)帶擋邊改為內(nèi)環(huán)帶擋邊,無疑也是可以減少攪拌的阻力。

4、采用空心滾子預負荷軸承

采用空心滾子它能對所有滾子施加預負荷,使所有區(qū)域皆無滑動。由于渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)子軸承工作轉(zhuǎn)速和溫度范圍較廣,故選擇合適的預負荷應當謹慎。即使在很低的外加負荷下,過大的預負荷仍然會使?jié)L子過早破壞。

常見的破壞形式是彎曲疲勞。典型的空心滾子,外徑和內(nèi)徑之比為2,Z大的孔彎曲應力應低于25000磅/英寸;內(nèi)外徑的同心度應保持在0.005毫米。

5、采用橢圓軸承

采用橢圓軸承是Z常見的防滑形式,一般有雙瓣和三瓣兩種結(jié)構(gòu)。以雙瓣橢圓軸承為例,談談它的結(jié)構(gòu)和防滑機理。這種軸承一般外環(huán)外徑為橢圓,外環(huán)內(nèi)徑(滾道)及軸承座皆為圓形。裝配后,外環(huán)滾道變成了橢圓,即對滾子加了預負荷。

也就是說使橢圓滾道的短半軸處滾子與滾道間的徑向游隙消除了(形成過盈),使?jié)L子受到壓縮。但是,給出橢圓度的方法會降低軸承的疲勞壽命,所以,在使用中有必要考慮Z佳橢圓度的選取問題。

(來源:DMD_bearing)