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機械社區

標題: 如何解決軸承發熱問題？ [打印本頁]

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 11:00
標題: 如何解決軸承發熱問題？
如圖所示的機械結構

砂輪為鐵質電鍍金剛石砂輪，砂輪轉數3822r/min ,砂輪線速度為80M/S，在試車時發現軸承持續發熱升溫，請教各位是機械結構設計不合理，或者公差配合不適合，軸承為進口軸承NSK 最大極限轉數8000r/min ,因為砂輪在80m/s線速度時磨削效率最高，所以降速不是太好。

請各位指教。

作者: 武漢老虎 時間: 2012-7-24 11:54
結構像是不對

作者: 苦菩提 時間: 2012-7-24 11:54
首先，我覺得你的軸承布置不合理。因為你的工作機是砂輪，持續摩擦發熱，
因而軸的伸縮量會較大。這樣你采用兩端固定的軸承方式不能補償軸的發熱伸長
使得深溝球軸承的游隙變小，可能卡死，甚至轉不動，即使轉動了也是摩擦量非常大的。
建議樓主改成軸承兩端游動方式。如果你非要用兩端固定支撐，那一端也要留有一定的間隙量，用
墊片調整吧

作者: ylsyls 時間: 2012-7-24 12:36

苦菩提發表于 2012-7-24 11:54 : v |9 _ n$ E, F
首先，我覺得你的軸承布置不合理。因為你的工作機是砂輪，持續摩擦發熱，
/ E* l) d N, s7 p B3 w1 K因而軸的伸縮量會較大。這樣你采 ...

同意此觀點。還有一種方法是一端固定，一端加有波紋墊圈，既可消除軸向竄動，又可補償熱伸長量。

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 12:45

苦菩提發表于 2012-7-24 11:54
# M& y/ [" j$ n$ N" I* u0 r! j首先，我覺得你的軸承布置不合理。因為你的工作機是砂輪，持續摩擦發熱，3 g3 P: l6 _+ p( y m* I: x
因而軸的伸縮量會較大。這樣你采 ...

謝謝您提出的觀點！

作者: LIAOYAO 時間: 2012-7-24 13:11
俺應該沒有看錯吧！這樣的主軸竟然是用深溝球軸承！

建議樓主再去了解主軸軸承的配置先。

再問下樓主的軸承是用哪一級的？

作者: lsdsh2008 時間: 2012-7-24 13:24
動平衡做一下，另外金剛石砂輪直徑比后端的皮帶輪大很多，也會是一個弊端，建議軸兩端質量配比看能不能均衡一下，另外就是改變潤滑方式，高轉速最好能夠有獨立的潤滑系統，杭州機械工程師 QQ542716495

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 13:26

lsdsh2008 發表于 2012-7-24 13:24 , J$ V" }% L* ?. |
動平衡做一下，另外金剛石砂輪直徑比后端的皮帶輪大很多，也會是一個弊端，建議軸兩端質量配比看能不能均衡 ...

動平衡做了還有一點砂輪跳動大

作者: qqzhubo1002 時間: 2012-7-24 13:44
這里確實不應該采用深溝球軸承的........

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 13:46

qqzhubo1002 發表于 2012-7-24 13:44
! Z1 e. b) H& W8 e3 A, w這里確實不應該采用深溝球軸承的........

請指教呵呵

作者: qqzhubo1002 時間: 2012-7-24 14:01

houbaomin0620 發表于 2012-7-24 13:46
& m0 s6 J( Z @5 A2 m/ O請指教呵呵

雙向推力角接觸球軸承蠻合適.....

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 14:10

qqzhubo1002 發表于 2012-7-24 14:01
t/ B, ]( K) v; N+ `- ^/ u. s雙向推力角接觸球軸承蠻合適.....

謝謝我查了這個能成承受較好的徑向力極限轉數較高

作者: 愛讓我們在一起 時間: 2012-7-24 14:40
來學習一下

作者: 苦菩提 時間: 2012-7-24 14:55

苦菩提發表于 2012-7-24 11:54 / z" K4 L* \ e+ I& a) K
首先，我覺得你的軸承布置不合理。因為你的工作機是砂輪，持續摩擦發熱，5 F _$ ^" B% C1 j
因而軸的伸縮量會較大。這樣你采 ...

呵呵，謝謝夸獎

作者: 苦菩提 時間: 2012-7-24 14:58
對了，你砂輪面是側面吧？那肯定要用一個能承受軸向載荷的軸承

作者: 忙碌的星星 時間: 2012-7-24 15:02

進口軸承發熱的原因及其排除方法

(1)配合不當

軸承內孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負荷情況下軸與軸承內座圈，采用j5，js5，js6，k5，k6，m6配合，軸承座孔與軸承外座圈采用j6，j7配合。旋轉的座圈，通常采用過盈配合，能在負荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發生滾動和滑動。

但有時由于軸徑和軸承座孔的尺寸測量不精確或配合面粗糙度未達到標準要求，造成過大的過盈配合，使軸承座圈受到很大擠壓，從而導致軸承本身的徑向間隙減少，使軸承轉動困難、發熱，磨損加劇或卡死，嚴重時會造成軸承內外座圈在安裝時
開裂。不旋轉座圈常采用間隙或過盈不大的配合，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，座圈滾道磨損均勻。同時也可以消除軸因熱伸長而使軸承中滾動體發生軸向卡住的現象。但過大的間隙配合，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）發生嚴重磨損，而出現摩擦使軸承發熱、振動。

TH公司的水泥磨減速機在更換新軸承后僅運轉兩個多小時就又被燒壞，起初是因為用于固定軸承的偏心套與軸承外座圈之間間隙太大造成了減速機震動，維修時在偏心套內表面砸了許多麻點，同時又涂抹了固齒膠，造成軸承外座圈無法產生軸向位移，從而不能滿足軸的膨脹要求而被燒壞。

（2）裝配方法不當

軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時，多采用壓入法裝配。最簡單的方法是利用銅棒和手錘，按一定的順序對稱地敲打軸承帶過盈配合的座圈，使軸承順利壓入。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配合的座圈上，則會使滾道和滾動體產生壓痕或軸承間接被破壞。

（3）裝配時溫度控制不當

在裝配時，若其與軸徑的過盈較大，一般采用熱裝法裝配。即將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控制在80℃～90℃，一般不會超過100℃，最多不會超過120℃。軸承加熱后迅速取出套裝在軸頸上。若溫度控制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、溫升過快甚至開裂。

需要注意的是，用油“煮”軸承時，軸承應平放在油桶內，并且在軸承與筒底之間墊一件高度約50mm的木塊或鋼筋支架，加溫時配合紅外線測溫儀或溫度計控制油溫。由于油浴加熱方法對于軸承膨脹量的測量和溫度控制以及安裝等環節都不方便，建議采用電磁感應加熱器更為妥當。

（4）裝配時對軸承間隙調整不當

進口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，而且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。但對于減
速機而言，調整軸承間隙時應注意齒面嚙合情況。一般用墊片（壓鉛絲法）調整軸向間隙，有的也可用螺釘或止推環調整。如果間隙調整過大或者運行過程中減速機端蓋松動造成軸承間隙過大，不但會造成軸承自身振動大、噪音大、保持架易損壞等問題，還會進一步造成齒面嚙合不正造成減速機打齒事故。如DY公司的2號窯中減速機，SS公司1號窯煤磨減速機的打齒事故主要是因為軸承軸向間隙過大，齒面嚙合不正造成的。

對于間隙不可調整的進口軸承，因其徑向間隙在制造時就已按標準確定好了，不能進行調整，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，以保證軸承靈活轉動。此類軸承在工作時，由于軸在溫度升高時受熱伸長而使其內處座圈發生相對位移，從而使軸承的徑向間隙減少，甚至使滾動體在內外座圈間卡住。若將雙支承進口軸承中的一個軸承（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，可避免上述現象。

比較典型的例子是PY公司的2號篦冷機9號風機。一個月內更換了8盤軸承，最后懷疑軸承質量不好，改成進口軸承，仍無濟于事。

真正原因是維修人員更換軸承時將加在上下軸承座間的墊片弄丟了，這樣壓緊上蓋后，軸承外圈變形被壓扁，徑向間隙變小或幾乎為零，軸承一旦運行生熱，膨脹受阻便會因急劇高溫而燒壞，最嚴重的時候幾乎運行一兩個小時軸承便被燒壞。

對該風機軸承壓鉛絲檢查后，發現軸承座配合面各個部位的過贏量差別很大，最多的部位加了0.23mm墊片，最少的部位幾乎沒有增加墊片，只靠涂密封膠來補償。軸承游隙合適后，運行溫度40℃左右，一切正常。

進口軸承發熱的排除方法

　　(1)原因:軸承精度低方法:選用規定精度等級的軸承

　　(2)原因:主軸彎曲或箱體孔不同心方法:修復主軸或箱體

　　(3)原因:皮帶過緊方法:調整皮帶使松緊適當

　　(4)原因:潤滑不良方法:選用規定牌號的潤滑材料并適當清潔

　　(5)原因:裝配質量低方法:提高裝配質量

　　(6)原因:軸承內外殼跑圈方法：更換軸承及相關磨損部件

　　(7)軸向力太大方法：清洗、調正密封口環間隙要求0.2～0.3mm之間,更正葉輪平衡孔直徑及校驗靜平衡值

　　(8)軸承損壞方法：更換軸承

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 15:03

苦菩提發表于 2012-7-24 14:58
n% D* }: e- u& p2 O- _對了，你砂輪面是側面吧？那肯定要用一個能承受軸向載荷的軸承

兩側面及徑向都參與工作砂輪基體是45#，上面電鍍立方氮化硼。

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 15:05

忙碌的星星發表于 2012-7-24 15:02 ; v8 r+ f: L7 X0 F( p' w
進口軸承發熱的原因及其排除方法/ n$ G7 j2 S! E; h$ u h$ Q8 F5 n
(1)配合不當軸承內孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圓與軸承座孔的配合采用 ...

謝謝提供的資料

作者: shanfu_yuan 時間: 2012-7-24 15:36
樓主參考車床主軸的軸承配置。

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 15:42

shanfu_yuan 發表于 2012-7-24 15:36 . q% C+ w$ d. S) w% x* D
樓主參考車床主軸的軸承配置。

謝謝您

作者: 水水5 時間: 2012-7-24 16:09
現在改的怎么樣了？有效果了沒？
都做了哪些改進？
也讓大家學習一下

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 16:14
1.是主軸加工公誤差大。
2.兩端加大了間隙，現試車一個半小時溫度恒定

作者: 哈奇 時間: 2012-7-24 16:34
砂輪的主軸，軸承配對有規范，軸承有專用的角接觸軸承，樓主看看書吧！

作者: 游泳魚 時間: 2012-7-24 19:11
砂輪端用圓柱滾子軸承；驅動端用深溝球軸承，肩部墊波形彈性墊圈

作者: 螺旋線 時間: 2012-7-24 19:15
CBN啊,深溝球就打發了.
現在僅僅在考慮發熱的問題,隨后,精度和壽命馬上就會找你的,很快的,等著吧.
另外說句,CBN的最佳速度不是80米,日本用80米是因為機床剛性不足和減少成本.德國用123米.

作者: 潘屹民 時間: 2012-7-24 20:30
雙向推力角接觸球軸承蠻合適.....

都是高手，學習了
我之前也做了一個磨頭，也是有點發熱，不知道用油浸式潤滑可否起到降溫作用？各位大俠

作者: houbaomin0620 時間: 2012-7-24 20:30

螺旋線發表于 2012-7-24 19:15 % v7 x6 M6 f* C5 T$ s, ]5 i
CBN啊,深溝球就打發了.+ X; D( w w% M; ]
現在僅僅在考慮發熱的問題,隨后,精度和壽命馬上就會找你的,很快的,等著吧.. O+ q/ l# h7 [
另外說 ...

您說的很對，我們是鑄件磨削處理設備，目前國外一般CBN砂輪250-300m/s .精度不是我們太注重，壽命測試了一般2000多小時就得重新掛砂。目前制約我們的就是機床的剛度問題，速度太高。振動

作者: bigboy52 時間: 2012-7-24 21:23
論壇上有這磨削頭現成的圖紙

作者: dongweimin1984 時間: 2012-7-24 21:50
好多高手學習了

作者: 郎彥剛ww 時間: 2012-7-24 22:29
e

作者: ouyamg_2006 時間: 2012-7-25 19:06
路過！

作者: tabble 時間: 2012-7-25 20:46
領教，方知自己十分淺薄

作者: 大禹123 時間: 2012-7-25 21:40
謝謝各位的資料，學習了很多東西

作者: hhl201212 時間: 2012-7-25 23:25
學習

作者: zhangsansan 時間: 2012-7-26 09:47
結構設計和潤滑都有問題，軸承應該采用角接觸球軸承，通過予緊力調整軸承間隙，另外砂輪側軸承應該固定，而皮帶輪側軸承應該浮動，縞素回轉，最好采用噴霧潤滑，我是中日合資設計加工中心的，我們的主軸都是這種結構，也是小鬼子的技術。QQ25026799

作者: yanqs 時間: 2012-7-26 12:49
使得軸承滾動體與滾道之間磨損加劇

作者: sanna520 時間: 2012-7-26 13:01
學習一下

作者: yetian143 時間: 2012-7-26 20:36
發熱的最要原因應該是軸向載荷過大引起的，建議你采用雙排軸承定位的方式

作者: 天導 時間: 2012-7-26 21:01
學習下，才知道與各位差距竟這么大啊

作者: 于誠366 時間: 2012-7-26 21:28
進來學習學習。。。

作者: 意可機電 時間: 2012-7-31 12:03
有圖有真像，可以做出一對角軸承+一個深溝球軸承結構，高速需要考慮潤滑。軸向竄動要用合適長度的套筒。

作者: vooha 時間: 2012-7-31 14:09
3樓說的對啊，另外應該至少有一個用角接觸吧，主軸箱這樣設計，兩端的軸承孔同軸度不好控制，不如直接干通，中間一段沒用的可稍大。這樣兩端軸承孔易控制精度甚至一刀過去。軸上再用擋圈或隔套。

作者: 真誠軸承 時間: 2012-7-31 20:06
軸承質量差；建議你用質量好的軸承就沒有問題了

作者: 荒唐山民75 時間: 2012-8-10 19:11
來學習一下

作者: uestc2005 時間: 2012-8-21 20:10
學習了，看了兩天的機械設計手冊，都沒有看懂為游隙的作用，這里一看就明白了�？戳瞬胖琅c你們的差距！

作者: houbaomin0620 時間: 2012-8-22 08:22

uestc2005 發表于 2012-8-21 20:10 S; a0 @- ?3 E) E: P, [; A" o; I
學習了，看了兩天的機械設計手冊，都沒有看懂為游隙的作用，這里一看就明白了�？戳瞬胖琅c你們的差距！

善于學習

作者: 5.20.CoM 時間: 2012-9-14 15:12
同樣剛入行，深感行業的門都沒摸到

作者: 灣仔山下 時間: 2012-9-17 17:07
在機械方面還有很多東東，我不懂，我也在認真學習。。。。軸承我只知道選擇的時候要考慮轉速、負荷、負荷方向（徑向負荷、軸向負荷）、質量、性價比。。。。。。謝謝大家分享

作者: leiwang0524 時間: 2012-9-17 17:49
學習了

作者: tdlw_100 時間: 2012-9-17 18:39

苦菩提發表于 2012-7-24 11:54 2 M( {* A2 {( \$ ]4 J
首先，我覺得你的軸承布置不合理。因為你的工作機是砂輪，持續摩擦發熱，
8 } b% P* G9 L4 h5 H因而軸的伸縮量會較大。這樣你采 ...

說得對！這種東西是成熟設計！經典的東西一定要吃透，看看這個帖子，一定會收益匪淺！
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=213426

作者: jinxichao 時間: 2016-5-17 17:58
學習中，有所啟發。

作者: kimchin2010 時間: 2016-5-18 21:35

houbaomin0620 發表于 2012-7-24 13:46
[9 @1 c- k6 e; O請指教呵呵

最主要是解決兩軸承之間的游隙問題，否者的話不光是發熱的問題，弄不好還會產生跳動

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