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滑動軸承抱(bào)軸原因分析及預(yù)防措(cuò)施

發布日期:2021-01-27

這裡舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動、一端滾(gǔn)動的主軸(zhóu)軸承結構。其中滑動(dòng)軸承與主軸之間(jiān)的(de)摩擦(cā)狀态有3種:即(jí)邊界摩(mó)擦、液體摩擦、混(hùn)合摩擦。

邊界摩(mó)擦是指兩滑動表面被潤滑油(yóu)中的極性分子(一般存(cún)在于油酸、脂(zhī)肪酸等表面活性添加劑中)與金屬(shǔ)表面直接結合而形成的邊界吸(xī)附(fù)膜所隔開,或者被含有硫、氯、磷(lín)等活(huó)性物質與金屬表(biǎo)面起化學作用形(xíng)成的無機鹽膜所(suǒ)隔開。

液體摩擦是指兩滑動表面被(bèi)一層潤(rùn)滑油(承載油膜)完全隔開。

混(hùn)合摩擦是指介于上述兩種狀态之間。或邊界摩擦的情況多些;或液體(tǐ)摩(mó)擦的情況多些。

為方便起見,邊界摩擦、混(hùn)合摩(mó)擦以(yǐ)下統稱非液體摩擦。滑(huá)動軸承處于(yú)液體摩擦是最(zuì)理想的狀态。因為這(zhè)時的摩擦阻力小(xiǎo),其摩擦因數接近于滾(gǔn)動軸承的當量摩擦因數。此外,承載油膜可以完全消除磨損(sǔn),同(tóng)時具有良好的吸(xī)振、緩沖等優點。但當滑動軸承處于邊界摩擦狀态,如(rú)果邊界油膜被破壞,金屬之(zhī)間直接發(fā)生摩(mó)擦磨損(首先(xiān)是磨(mó)料磨損)将要急劇增大。同時金屬(shǔ)問摩擦産生的(de)局(jú)部溫度急劇升高,溫度升高導緻金屬表面急劇膨(péng)脹,金屬(shǔ)表面膨脹反過來加劇了金(jīn)屬間的摩擦。當摩擦産生的(de)局部高溫達到材料的熔化點時,主(zhǔ)軸與軸承(chéng)之間就會發生粘着現象,即抱軸。

這(zhè)裡的平磨滑動(dòng)軸承材料是錫青銅。當發生輕度抱軸時,主軸表面(miàn)有黑色燒傷痕迹。滑動軸承是銅基合金(jīn)材料(liào),材料相對較軟,除有黑色燒傷(shāng)痕迹之外,燒傷(shāng)表面還會(huì)形成凹(āo)坑。在這種情況下(xià),首先應分析抱軸産生的原因,排除(chú)故障,修複主軸及滑動軸承表面後重新刮削、裝配(pèi)。主(zhǔ)軸、滑動(dòng)軸承仍可(kě)使用。嚴重的(de)抱軸将會導緻主軸龜裂,在這種情況(kuàng)下(xià)應更換主軸。主軸裝配圖見圖1。

滑動(dòng)軸承抱軸的原因分析

(1)潤滑油及滑(huá)動軸承油池有雜(zá)質、污物、油(yóu)清潔度差。當油環随同主(zhǔ)軸旋轉時,供油系統開始工作。雜質(zhì)、污物(wù)随同潤滑油一(yī)齊進入主軸與(yǔ)滑動(dòng)軸承(chéng)之間,主軸與滑(huá)動軸承之間間隙一般為(wéi)0.03—0.04mm。當雜質、污物把主軸或滑(huá)動軸承拉毛後,極易發生非液(yè)體摩擦,從而導(dǎo)緻抱(bào)軸(zhóu)。

(2)磨頭潤滑系統出現故障。平磨(mó)滑動軸承采用(yòng)油(yóu)環潤滑。這種潤滑方式具有簡單、自(zì)動、油消耗少等優點。油環圓周(zhōu)上均勻分布16個(gè)5mm小孔。當油環随同主(zhǔ)軸旋(xuán)轉時,油環上的小孔将油池中的潤滑油濺起,潤滑油濺在主軸上,主軸(zhóu)上的螺旋形油槽(cáo)将潤滑(huá)油輸入主軸與滑動軸承之間。當磨頭潤滑系統不供油或供油(yóu)不穩定時就會發生抱軸現象。

發生抱軸後,可以從幾個方面尋找原因:

①磨頭是否存在漏油現象。

②油池是否缺油,油位是否低(dī)于油标上的指示線。平磨潤滑油有一種是用煤油調制而成,煤(méi)油易揮發。磨床在正常使用時,操作者要經(jīng)常注意油标。當磨頭中潤滑油低于油标上的指(zhǐ)示線時要及時補充潤(rùn)滑油。

③磨床制造(zào)廠商在裝配磨頭前(qián)一定要檢查油環(huán)内孔的橢圓度(橢圓度≤0.05mm)及油環上的l6個(gè)5mm孑L是否均(jun1)布。油(yóu)環是(shì)套在主軸上的,油環内圓緊貼在主軸的(de)外圓(yuán)上,油環下端置于油(yóu)面下(xià)。主軸旋轉時靠靜摩擦力帶動(dòng)油環同步回轉。當(dāng)油環内孔橢圓度過大,主軸與油環之間的接觸面忽大忽小,甚至接觸不(bú)到,從而摩(mó)擦力(lì)忽大忽小,甚至無摩擦力,導緻油環旋轉時快(kuài)時慢,供油瞬時正常瞬時不正常而抱軸。

(3)磨頭滑動軸承潤滑(huá)油不符合(hé)規定要求。平磨磨頭潤滑油有兩種:一種是N7/GB3141機械油,另一種是(shì)1份N23号機油與9份煤油搭(dā)配調制而成(chéng)。有些用戶新購(gòu)平磨,未詳細閱讀使用說明(míng)書,直接注(zhù)入其他(tā)型号的機械油,從而導緻抱軸(zhóu)。

(4)主軸與滑動軸(zhóu)承之間的徑向間隙過小,潤滑油不(bú)易輸入,主軸與滑動軸承之間溫升過高,導緻抱軸。

(5)滑動(dòng)軸承刮削方法不正确,接觸點(diǎn)不符合要求。滑動軸承刮削方法不正确,接觸點不均勻或接觸點過少将使承載油膜不穩(wěn)定,油膜剛度差,如(rú)果砂輪正在進行磨削,極易産生抱軸。

(6)後軸承座與磨(mó)頭體同軸(zhóu)度及端面的垂直度,以及兩隻(zhī)滾動軸承之間的外(wài)隔圈,内隔圈平行度(dù)偏差過大。當産生這種情(qíng)況(kuàng)時,主軸前端,即與砂輪卡盤接觸(chù)的主軸錐面(miàn)跳動量都比較大,主軸在旋轉時,主軸錐面跳動(dòng)量、位置極不穩(wěn)定,忽大忽小。其實這(zhè)是一種表面現象,它反映了主軸軸心在漂移,且不穩定,從而導緻承載油膜不穩(wěn)定,油膜剛度差。如果砂輪進行磨削(xuē),極易産生抱軸。

(7)垂直進(jìn)刀量過(guò)大,超負荷切削。這時(shí)砂輪轉速下降,承載(zǎi)油膜剛度下降,主軸與滑動軸承之(zhī)問形成非液體摩擦,最終(zhōng)導緻抱軸。平磨磨頭産生(shēng)抱軸的因素較多,在(zài)尋找抱軸的原因時,切不可抓住一點不及其餘,應多視(shì)角、全方位(wèi)排除故障。

滑動軸承抱(bào)軸後的修理及其(qí)預防抱軸的措施

(1)配作向心球軸承(chéng)210,D級之間的外隔(gé)圈内隔圈(當采用兩(liǎng)個46210,D級角接(jiē)觸球軸承時不需要配隔(gé)圈),在軸承問施于20kg的軸向力确定内(nèi)外隔圈的(de)高度差,同時内外隔圈的(de)兩端面平行度(dù)≤0.003ram。

(2)将後軸承座,滾動軸承,軸承外隔圈(quān)内隔圈裝在主軸上(shàng),然後将上述(shù)組合(hé)件(jiàn)裝入磨頭體内。

(3)将磨頭體垂直放置(主軸錐面朝上(shàng))不裝滑動軸(zhóu)承,測量主軸的徑向跳(tiào)動≤0.1mm。将百分表座吸在主軸端頭,表針指向前軸承座内(nèi)徑,測量主軸與前(qián)軸承座同軸度≤0.02mm。如測量數值超差應重新調整軸承内外隔圈,修磨磨頭體的後端面直至達到要求(qiú)為止。

(4)主軸與滑動軸承配刮。配刮時應注意:①所塗的紅丹粉或(huò)者紅墨油不能太稀。塗抹時應均勻。②用刮刀刮削滑動軸承時10kg的徑向力,調整主軸與滑動軸承座間隙至(zhì)0.02—0.025mm。

(7)滑動軸承按要求注入潤(rùn)滑油,注入時應用綢布過濾(lǜ)。

(8)磨頭體水平放置,空運轉4h,讓主軸與滑動軸承得到充分的跑合,測量軸承溫升(shēng)≤30℃。

(9)将磨頭體内的潤滑(huá)油全部放掉。按要求重新注入潤滑油。注油時(shí)應用綢布過濾。有必要可抽查潤滑油的清潔度。按(àn)重量法檢(jiǎn)驗其雜質、污物(wù)不應超過200mg。

(10)調整主軸與(yǔ)滑動軸承座之間的間隙至0.03~0.04mm,開車試運行。測量主軸錐面徑向跳動和(hé)主軸軸向竄動,舊機床均應≤0.01ram,新出廠的機床均應≤0.005mm。


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