文章出處:知識(shí)中心 網(wǎng)責(zé)任編輯: 洛陽軸承 閱讀量: 發(fā)表時(shí)間:2021-01-18 16:14:57
這里舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動(dòng)、一端滾動(dòng)的主軸軸承結(jié)構(gòu)。其中滑動(dòng)軸承與主軸之間的摩擦狀態(tài)有3種:即邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦。
邊界摩擦是指兩滑動(dòng)表面被潤(rùn)滑油中的極性分子(一般存在于油酸、脂肪酸等表面活性添加劑中)與金屬表面直接結(jié)合而形成的邊界吸附膜所隔開,或者被含有硫、氯、磷等活性物質(zhì)與金屬表面起化學(xué)作用形成的無機(jī)鹽膜所隔開。
液體摩擦是指兩滑動(dòng)表面被一層潤(rùn)滑油(承載油膜)完全隔開。
混合摩擦是指介于上述兩種狀態(tài)之間?;蜻吔缒Σ恋那闆r多些;或液體摩擦的情況多些。
為方便起見,邊界摩擦、混合摩擦以下統(tǒng)稱非液體摩擦?;瑒?dòng)軸承處于液體摩擦是最理想的狀態(tài)。因?yàn)檫@時(shí)的摩擦阻力小,其摩擦因數(shù)接近于滾動(dòng)軸承的當(dāng)量摩擦因數(shù)。此外,承載油膜可以完全消除磨損,同時(shí)具有良好的吸振、緩沖等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)滑動(dòng)軸承處于邊界摩擦狀態(tài),如果邊界油膜被破壞,金屬之間直接發(fā)生摩擦磨損(首先是磨料磨損)將要急劇增大。同時(shí)金屬問摩擦產(chǎn)生的局部溫度急劇升高,溫度升高導(dǎo)致金屬表面急劇膨脹,金屬表面膨脹反過來加劇了金屬間的摩擦。當(dāng)摩擦產(chǎn)生的局部高溫達(dá)到材料的熔化點(diǎn)時(shí),主軸與軸承之間就會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象,即抱軸。
這里的平磨滑動(dòng)軸承材料是錫青銅。當(dāng)發(fā)生輕度抱軸時(shí),主軸表面有黑色燒傷痕跡?;瑒?dòng)軸承是銅基合金材料,材料相對(duì)較軟,除有黑色燒傷痕跡之外,燒傷表面還會(huì)形成凹坑。在這種情況下,首先應(yīng)分析抱軸產(chǎn)生的原因,排除故障,修復(fù)主軸及滑動(dòng)軸承表面后重新刮削、裝配。主軸、滑動(dòng)軸承仍可使用。嚴(yán)重的抱軸將會(huì)導(dǎo)致主軸龜裂,在這種情況下應(yīng)更換主軸。主軸裝配圖見圖1。
這里舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動(dòng)、一端滾動(dòng)的主軸軸承結(jié)構(gòu)。其中滑動(dòng)軸承與主軸之間的摩擦狀態(tài)有3種:即邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦。
邊界摩擦是指兩滑動(dòng)表面被潤(rùn)滑油中的極性分子(一般存在于油酸、脂肪酸等表面活性添加劑中)與金屬表面直接結(jié)合而形成的邊界吸附膜所隔開,或者被含有硫、氯、磷等活性物質(zhì)與金屬表面起化學(xué)作用形成的無機(jī)鹽膜所隔開。
液體摩擦是指兩滑動(dòng)表面被一層潤(rùn)滑油(承載油膜)完全隔開。
混合摩擦是指介于上述兩種狀態(tài)之間?;蜻吔缒Σ恋那闆r多些;或液體摩擦的情況多些。
為方便起見,邊界摩擦、混合摩擦以下統(tǒng)稱非液體摩擦?;瑒?dòng)軸承處于液體摩擦是最理想的狀態(tài)。因?yàn)檫@時(shí)的摩擦阻力小,其摩擦因數(shù)接近于滾動(dòng)軸承的當(dāng)量摩擦因數(shù)。此外,承載油膜可以完全消除磨損,同時(shí)具有良好的吸振、緩沖等優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)滑動(dòng)軸承處于邊界摩擦狀態(tài),如果邊界油膜被破壞,金屬之間直接發(fā)生摩擦磨損(首先是磨料磨損)將要急劇增大。同時(shí)金屬問摩擦產(chǎn)生的局部溫度急劇升高,溫度升高導(dǎo)致金屬表面急劇膨脹,金屬表面膨脹反過來加劇了金屬間的摩擦。當(dāng)摩擦產(chǎn)生的局部高溫達(dá)到材料的熔化點(diǎn)時(shí),主軸與軸承之間就會(huì)發(fā)生粘著現(xiàn)象,即抱軸。
這里的平磨滑動(dòng)軸承材料是錫青銅。當(dāng)發(fā)生輕度抱軸時(shí),主軸表面有黑色燒傷痕跡。滑動(dòng)軸承是銅基合金材料,材料相對(duì)較軟,除有黑色燒傷痕跡之外,燒傷表面還會(huì)形成凹坑。在這種情況下,首先應(yīng)分析抱軸產(chǎn)生的原因,排除故障,修復(fù)主軸及滑動(dòng)軸承表面后重新刮削、裝配。主軸、滑動(dòng)軸承仍可使用。嚴(yán)重的抱軸將會(huì)導(dǎo)致主軸龜裂,在這種情況下應(yīng)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(rùn)滑油及滑動(dòng)軸承油池有雜質(zhì)、污物、油清潔度差。當(dāng)油環(huán)隨同主軸旋轉(zhuǎn)時(shí),供油系統(tǒng)開始工作。雜質(zhì)、污物隨同潤(rùn)滑油一齊進(jìn)入主軸與滑動(dòng)軸承之間,主軸與滑動(dòng)軸承之間間隙一般為0.03—0.04mm。當(dāng)雜質(zhì)、污物把主軸或滑動(dòng)軸承拉毛后,極易發(fā)生非液體摩擦,從而導(dǎo)致抱軸。
(2)磨頭潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障。平磨滑動(dòng)軸承采用油環(huán)潤(rùn)滑。這種潤(rùn)滑方式具有簡(jiǎn)單、自動(dòng)、油消耗少等優(yōu)點(diǎn)。油環(huán)圓周上均勻分布16個(gè)5mm小孔。當(dāng)油環(huán)隨同主軸旋轉(zhuǎn)時(shí),油環(huán)上的小孔將油池中的潤(rùn)滑油濺起,潤(rùn)滑油濺在主軸上,主軸上的螺旋形油槽將潤(rùn)滑油輸入主軸與滑動(dòng)軸承之間。當(dāng)磨頭潤(rùn)滑系統(tǒng)不供油或供油不穩(wěn)定時(shí)就會(huì)發(fā)生抱軸現(xiàn)象。
發(fā)生抱軸后,可以從幾個(gè)方面尋找原因:
①磨頭是否存在漏油現(xiàn)象。
②油池是否缺油,油位是否低于油標(biāo)上的指示線。平磨潤(rùn)滑油有一種是用煤油調(diào)制而成,煤油易揮發(fā)。磨床在正常使用時(shí),操作者要經(jīng)常注意油標(biāo)。當(dāng)磨頭中潤(rùn)滑油低于油標(biāo)上的指示線時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑油。
③磨床制造廠商在裝配磨頭前一定要檢查油環(huán)內(nèi)孔的橢圓度(橢圓度≤0.05mm)及油環(huán)上的l6個(gè)5mm孑L是否均布。油環(huán)是套在主軸上的,油環(huán)內(nèi)圓緊貼在主軸的外圓上,油環(huán)下端置于油面下。主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)靠靜摩擦力帶動(dòng)油環(huán)同步回轉(zhuǎn)。當(dāng)油環(huán)內(nèi)孔橢圓度過大,主軸與油環(huán)之間的接觸面忽大忽小,甚至接觸不到,從而摩擦力忽大忽小,甚至無摩擦力,導(dǎo)致油環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)快時(shí)慢,供油瞬時(shí)正常瞬時(shí)不正常而抱軸。
(3)磨頭滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑油不符合規(guī)定要求。平磨磨頭潤(rùn)滑油有兩種:一種是N7/GB3141機(jī)械油,另一種是1份N23號(hào)機(jī)油與9份煤油搭配調(diào)制而成。有些用戶新購平磨,未詳細(xì)閱讀使用說明書,直接注入其他型號(hào)的機(jī)械油,從而導(dǎo)致抱軸。
(4)主軸與滑動(dòng)軸承之間的徑向間隙過小,潤(rùn)滑油不易輸入,主軸與滑動(dòng)軸承之間溫升過高,導(dǎo)致抱軸。
(5)滑動(dòng)軸承刮削方法不正確,接觸點(diǎn)不符合要求。滑動(dòng)軸承刮削方法不正確,接觸點(diǎn)不均勻或接觸點(diǎn)過少將使承載油膜不穩(wěn)定,油膜剛度差,如果砂輪正在進(jìn)行磨削,極易產(chǎn)生抱軸。
(6)后軸承座與磨頭體同軸度及端面的垂直度,以及兩只滾動(dòng)軸承之間的外隔圈,內(nèi)隔圈平行度偏差過大。當(dāng)產(chǎn)生這種情況時(shí),主軸前端,即與砂輪卡盤接觸的主軸錐面跳動(dòng)量都比較大,主軸在旋轉(zhuǎn)時(shí),主軸錐面跳動(dòng)量、位置極不穩(wěn)定,忽大忽小。其實(shí)這是一種表面現(xiàn)象,它反映了主軸軸心在漂移,且不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致承載油膜不穩(wěn)定,油膜剛度差。如果砂輪進(jìn)行磨削,極易產(chǎn)生抱軸。
(7)垂直進(jìn)刀量過大,超負(fù)荷切削。這時(shí)砂輪轉(zhuǎn)速下降,承載油膜剛度下降,主軸與滑動(dòng)軸承之問形成非液體摩擦,最終導(dǎo)致抱軸。平磨磨頭產(chǎn)生抱軸的因素較多,在尋找抱軸的原因時(shí),切不可抓住一點(diǎn)不及其余,應(yīng)多視角、全方位排除故障。
滑動(dòng)軸承抱軸后的修理及其預(yù)防抱軸的措施
(1)配作向心球軸承210,D級(jí)之間的外隔圈內(nèi)隔圈(當(dāng)采用兩個(gè)46210,D級(jí)角接觸球軸承時(shí)不需要配隔圈),在軸承問施于20kg的軸向力確定內(nèi)外隔圈的高度差,同時(shí)內(nèi)外隔圈的兩端面平行度≤0.003ram。
(2)將后軸承座,滾動(dòng)軸承,軸承外隔圈內(nèi)隔圈裝在主軸上,然后將上述組合件裝入磨頭體內(nèi)。
(3)將磨頭體垂直放置(主軸錐面朝上)不裝滑動(dòng)軸承,測(cè)量主軸的徑向跳動(dòng)≤0.1mm。將百分表座吸在主軸端頭,表針指向前軸承座內(nèi)徑,測(cè)量主軸與前軸承座同軸度≤0.02mm。如測(cè)量數(shù)值超差應(yīng)重新調(diào)整軸承內(nèi)外隔圈,修磨磨頭體的后端面直至達(dá)到要求為止。
(4)主軸與滑動(dòng)軸承配刮。配刮時(shí)應(yīng)注意:①所涂的紅丹粉或者紅墨油不能太稀。涂抹時(shí)應(yīng)均勻。②用刮刀刮削滑動(dòng)軸承時(shí)10kg的徑向力,調(diào)整主軸與滑動(dòng)軸承座間隙至0.02—0.025mm。
(5)滑動(dòng)軸承刮削方法不正確,接觸點(diǎn)不符合要求。滑動(dòng)軸承刮削方法不正確,接觸點(diǎn)不均勻或接觸點(diǎn)過少將使承載油膜不穩(wěn)定,油膜剛度差,如果砂輪正在進(jìn)行磨削,極易產(chǎn)生抱軸。
(6)后軸承座與磨頭體同軸度及端面的垂直度,以及兩只滾動(dòng)軸承之間的外隔圈,內(nèi)隔圈平行度偏差過大。當(dāng)產(chǎn)生這種情況時(shí),主軸前端,即與砂輪卡盤接觸的主軸錐面跳動(dòng)量都比較大,主軸在旋轉(zhuǎn)時(shí),主軸錐面跳動(dòng)量、位置極不穩(wěn)定,忽大忽小。其實(shí)這是一種表面現(xiàn)象,它反映了主軸軸心在漂移,且不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致承載油膜不穩(wěn)定,油膜剛度差。如果砂輪進(jìn)行磨削,極易產(chǎn)生抱軸。
(7)滑動(dòng)軸承按要求注入潤(rùn)滑油,注入時(shí)應(yīng)用綢布過濾。
(8)磨頭體水平放置,空運(yùn)轉(zhuǎn)4h,讓主軸與滑動(dòng)軸承得到充分的跑合,測(cè)量軸承溫升≤30℃。
(9)將磨頭體內(nèi)的潤(rùn)滑油全部放掉。按要求重新注入潤(rùn)滑油。注油時(shí)應(yīng)用綢布過濾。有必要可抽查潤(rùn)滑油的清潔度。按重量法檢驗(yàn)其雜質(zhì)、污物不應(yīng)超過200mg。
(10)調(diào)整主軸與滑動(dòng)軸承座之間的間隙至0.03~0.04mm,開車試運(yùn)行。測(cè)量主軸錐面徑向跳動(dòng)和主軸軸向竄動(dòng),舊機(jī)床均應(yīng)≤0.01ram,新出廠的機(jī)床均應(yīng)≤0.005mm。
(來源:中華軸承網(wǎng))
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