在一些機床上面,主軸軸承因為承受著較大的運轉負荷,使得它們長期處于高溫的工作狀態,時間一久,軸承的使用壽命也會受到影響,所以,目前除了高轉速,主軸軸承的低溫升性能也成了關鍵課題,那么,降低主軸軸承溫升的方法有哪些?今天小編就來和大家聊一聊主軸軸承的溫控問題,希望對大家有所幫助。
一、主軸軸承溫度升高原因
1、潤滑不良
(1)潤滑脂使用過多。太多的潤滑脂加入軸承中會導致軸承的溫度升高,這樣的直接結果是導致軸承滾動體滾動阻力較大,軸承的工作效率就會降低,而且長時間處于阻力比較大的工作狀態,很容易導致軸承使用壽命的減少。
(2)潤滑脂使用太少。當潤滑脂加的太少時,潤滑不充分、摩擦副油膜不均勻,同上面所說的一樣,軸承的運轉摩擦阻力就會增大,隨之而來的不僅是軸承的噪音,還有軸承的工作溫度,軸承溫度一旦升高,如果沒有及時有效的控制,將直接影響軸承的使用壽命。
(3)潤滑脂不符合要求或被污染。潤滑油脂選用不合適,不易形成均勻的潤滑油膜,無法減少軸承內部摩擦及磨損,潤滑不足,軸承溫度升高。當不同型號的油脂混合時,可能會發生化學反應,造成油脂變質、結塊,降低潤滑效果。油脂受污染也會使軸承溫度升高,加油脂過程中落入灰塵,造成油脂污染,導致軸承箱內部油脂劣化破壞軸承潤滑,溫度升高。
2、冷卻不足
冷卻不足的通常表現為管路堵塞,冷卻器選用不合適,冷卻效果差等。潤滑管路的冷卻器結垢堵塞,會致使冷卻效果變差,特別是夏季生產。冷卻器結垢嚴重,軸承溫度過高頻繁報警的情況在很多生產現場都會遇到。
3、振動大
振動大例如聯軸器找正工藝差不符合要求,轉子存在動、靜不平衡,基礎剛性差、地腳虛,旋轉失速和喘振。有些轉子在運行過程中由于受到介質的腐蝕或固體雜質的磨損,或者是軸出現彎曲,就會導致產生不平衡的離心力,從而使軸承發熱、振動,滾道嚴重磨損,直至破壞。
1、軸承內部溫度場可視化
盡管低溫升不論對于機床主軸軸承或普通軸承都是一項關鍵技術,但對于軸承在旋轉過程中內部溫度的了解并不太多。
(1)測量難度。通常用于測量諸如軸承的旋轉體溫度的測量裝置。使用滑環并通過電刷觸點傳送熱電偶信號,因此可使用的轉速受限。此外,雖然可測量內圈溫度,但不能測量軸承內部零件溫度,例如保持架和滾動體。在使用紅外測溫儀進行測量時,難以在保持架和滾動體等狹窄區域中設置測量點,因此在這些區域測量溫度是挑戰。
(2)可溫度可視化好處。一般使溫度可視化是采用高敏熱成像技術建立能測量軸承內部溫度的系統。該系統有助于確認軸承內的發熱因素和零件,并通過綜合運用FEM熱生成預測方法使減少軸承內部發熱成為可能。對通常用于機床主軸的角接觸球軸承和圓柱滾子軸承進行內部溫度測量并分析,并根據此結果實現了軸承的低溫升。
2、減少角接觸球軸承內部發熱
(1)為了找到將陶瓷球作為滾動體的角接觸球軸承內部生熱的影響因素,利用前述高敏熱成像系統測量軸承內部溫度。采用定壓預載方式,是一種類似機床主軸的結構。此外,在主軸末端有一個大開口,以便觀察軸承內部。
(2)熱成像技術測量紅外強度,并將其轉化為溫度。如果存在類似反射的干擾,則難以獲得精確的溫度測量。因此,設計了各種方法來消除軸承的干擾,實現溫度的精確測量。
(3)滾動體是軸承中溫度的組件,外圈、保持架和滾動體上的測量結果作為典型數據,轉速設置為參數。軸承內部各點的溫度測量結果,在所有轉速下滾動體溫度均,且隨轉速增大而升高。
(4)為了確認標準軸承的內部溫度,采用前述的發熱預測系統,優化保持架設計和相應游隙后的測量結果相比存在較少的暖色,證實軸承內部溫度已下降。換言之,通過基于發熱預測的軸承優化,軸承溫升有所降低,證明了用于分析發熱預測的技術有效。
3、減少雙列圓柱滾子軸承內部發熱
(1)當雙列圓柱滾子軸承高速旋轉時,在特定轉速會突然升溫,利用本系統研究了這一現象。在這項研究中采用了獨立軸承試驗裝置,與旋轉體的溫度測量裝置一樣在軸端作了開口,以便測量軸承內部溫度。
(2)根據有無異常升溫的檢測結果相比,保持架溫升明顯,發熱進而影響整個軸承,因此高速旋轉時溫升加劇現象由保持架發熱引起。
(3)每個保持架樣品過梁的溫度與轉速的關系,一旦達到某一特定轉速(取決于保持架過梁長度),保持架均有快速溫升的趨勢。換句話說,雙列圓柱滾子軸承在高速旋轉時的急劇溫升現象主要由保持架過梁部位的發熱引起。
(4)保持架過梁部位的急劇溫升被認為與過梁的體積和轉速有關,推測由施加到過梁部位的離心力引起。對離心力引起的過梁部位變形進行了FEM分析。
(5)當過梁較長(體積較大)時,隨著轉速的提高,保持架外圓柱面因離心力而發生較大變形。在較低轉速時,保持架過梁越長,變形趨勢越明顯。過梁變形超出保持架接觸區時的速度與保持架溫升加劇時的速度具有很好的一致性。
以上就是小編為大家總結的降低主軸軸承溫升的方法有哪些,主軸軸承溫度升高原因及解決辦法的全部內容了,可以看出,主軸軸承溫度升高的處理方法有軸承內部溫度場可視化,減少角接觸球軸承內部發熱,減少雙列圓柱滾子軸承內部發熱等,另外,小編還要提醒大家主軸軸承溫度升高到一定程度會危及軸承的使用壽命,建議大家一定要盡早解決該問題,大家在主軸軸承使用上有什么疑問,也可以隨時電話聯系我們洛陽洛克威爾精密軸承有限公司,我們將為您提供較專業的解答。
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