
高速短圓柱滾子軸承滾子端面磨損屬于典型事例,為了避免故障的重復發(fā)生,本篇分享相關(guān)端面磨損實例,找出實質(zhì)磨損原因,做出相應(yīng)的改進措施。
一、高速圓柱滾子軸承滾子端面磨損實例情況
某型軸承在外場工作時,發(fā)生金屬屑超標報警故障,軸承失效。其典型失效特征如下:
滾子端面出現(xiàn)了磨損,外徑兩端出現(xiàn)了高溫變色,保持架兜孔內(nèi)磨橫梁和側(cè)梁都發(fā)生了嚴重的高溫磨損變形,外滾道擋邊磨損變形。內(nèi)滾道出現(xiàn)了剝落,最大一處剝落面為長方形,長約22mm,剝落區(qū)已出現(xiàn)了高溫二次淬火現(xiàn)象。
從上述失效特征看,軸承滾子已發(fā)生了嚴重的偏,并造成了滾子端面、保持架兜孔、外滾道擋邊的磨損,以及內(nèi)滾道的疲勞剝落和高溫二次淬火現(xiàn)象。
近年來,該型軸承同類故障發(fā)生了多起,均出現(xiàn)了外圈擋邊的嚴重磨損、滾子端面的嚴重磨損,內(nèi)、外滾道的接觸疲勞剝落等故障特征。
二、軸承工作性能要求
改型軸承為外圈雙擋邊內(nèi)圈無擋邊的單列向心短圓柱滾子軸承,工作時外圈靜止,內(nèi)圈轉(zhuǎn)動,內(nèi)圈轉(zhuǎn)速為41586r/min,承受的徑向載荷147N,從工作性能要求看,該軸承轉(zhuǎn)速高,載荷低,工作過程中極易產(chǎn)生輕載打滑。
三、軸承故障原因分析
軸承在高速運轉(zhuǎn)時,如有任何微小的干擾或變化(如高溫造成的潤滑油積碳顆粒等)都會使高速運轉(zhuǎn)的滾子產(chǎn)生動態(tài)失穩(wěn),發(fā)生擺動,其結(jié)果就會使?jié)L子端面與外圈擋邊間發(fā)生異?;瑒幽p。滾子的外圓表面也會與內(nèi)圈滾道表面發(fā)生滑蹭,滾子擺動的結(jié)果也會造成與其接觸的保持架兜孔內(nèi)表面產(chǎn)生滑蹭或磨損,一系列的滑蹭和磨損都會伴隨著溫度的升高。隨著時間的變化,磨損和溫升都會加劇,直至造成軸承失效。
四、改進措施
根據(jù)故障原因分析結(jié)果,制定了如下技術(shù)改進措施:
1、將外圈擋邊對基準端面的平行差由5m提高到3m;
2、將每組滾子長度相互差由8m提高至4m,直徑相互差由0.7131提高至0.5m;
3、增加保持架兜孔底部對保持架端面壁厚差要求(不大于0.05mm);
4、增加滾子兩側(cè)弧坡表面超精加工要求。
5、增加測量滾子端面與外圈擋邊間間隙的要求。
這些措施可以有效地改善和提高滾子高速轉(zhuǎn)動時的動態(tài)穩(wěn)定性,使后期生產(chǎn)的軸承質(zhì)量得到大幅度提高,從而提高軸承的壽命與可靠性,保證主機的使用安全。改進后的軸承,經(jīng)裝機使用,同類故障未再發(fā)生,改進效果良好
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