在一些機(jī)床上面,主軸軸承因?yàn)槌惺苤^大的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷,使得它們長期處于高溫的工作狀態(tài),時(shí)間一久,軸承的使用壽命也會(huì)受到影響,所以,目前除了高轉(zhuǎn)速,主軸軸承的低溫升性能也成了關(guān)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(duì)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(huì)導(dǎo)致軸承的溫度升高,這樣的直接結(jié)果是導(dǎo)致軸承滾動(dòng)體滾動(dòng)阻力較大,軸承的工作效率就會(huì)降低,而且長時(shí)間處于阻力比較大的工作狀態(tài),很容易導(dǎo)致軸承使用壽命的減少。
(2)潤滑脂使用太少。當(dāng)潤滑脂加的太少時(shí),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(yùn)轉(zhuǎn)摩擦阻力就會(huì)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(shí)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(nèi)部摩擦及磨損,潤滑不足,軸承溫度升高。當(dāng)不同型號(hào)的油脂混合時(shí),可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成油脂變質(zhì)、結(jié)塊,降低潤滑效果。油脂受污染也會(huì)使軸承溫度升高,加油脂過程中落入灰塵,造成油脂污染,導(dǎo)致軸承箱內(nèi)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(xiàn)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(jié)垢堵塞,會(huì)致使冷卻效果變差,特別是夏季生產(chǎn)。冷卻器結(jié)垢嚴(yán)重,軸承溫度過高頻繁報(bào)警的情況在很多生產(chǎn)現(xiàn)場都會(huì)遇到。
3、振動(dòng)大
振動(dòng)大例如聯(lián)軸器找正工藝差不符合要求,轉(zhuǎn)子存在動(dòng)、靜不平衡,基礎(chǔ)剛性差、地腳虛,旋轉(zhuǎn)失速和喘振。有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損,或者是軸出現(xiàn)彎曲,就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng),滾道嚴(yán)重磨損,直至破壞。
二、降低主軸軸承溫升的方法
1、軸承內(nèi)部溫度場可視化
盡管低溫升不論對(duì)于機(jī)床主軸軸承或普通軸承都是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),但對(duì)于軸承在旋轉(zhuǎn)過程中內(nèi)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(zhuǎn)體溫度的測量裝置。使用滑環(huán)并通過電刷觸點(diǎn)傳送熱電偶信號(hào),因此可使用的轉(zhuǎn)速受限。此外,雖然可測量內(nèi)圈溫度,但不能測量軸承內(nèi)部零件溫度,例如保持架和滾動(dòng)體。在使用紅外測溫儀進(jìn)行測量時(shí),難以在保持架和滾動(dòng)體等狹窄區(qū)域中設(shè)置測量點(diǎn),因此在這些區(qū)域測量溫度是挑戰(zhàn)。
(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(shù)建立能測量軸承內(nèi)部溫度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)有助于確認(rèn)軸承內(nèi)的發(fā)熱因素和零件,并通過綜合運(yùn)用FEM熱生成預(yù)測方法使減少軸承內(nèi)部發(fā)熱成為可能。對(duì)通常用于機(jī)床主軸的角接觸球軸承和圓柱滾子軸承進(jìn)行內(nèi)部溫度測量并分析,并根據(jù)此結(jié)果實(shí)現(xiàn)了軸承的低溫升。
2、減少角接觸球軸承內(nèi)部發(fā)熱
(1)為了找到將陶瓷球作為滾動(dòng)體的角接觸球軸承內(nèi)部生熱的影響因素,利用前述高敏熱成像系統(tǒng)測量軸承內(nèi)部溫度。采用定壓預(yù)載方式,是一種類似機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)。此外,在主軸末端有一個(gè)大開口,以便觀察軸承內(nèi)部。
(2)熱成像技術(shù)測量紅外強(qiáng)度,并將其轉(zhuǎn)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(shè)計(jì)了各種方法來消除軸承的干擾,實(shí)現(xiàn)溫度的精確測量。
(3)滾動(dòng)體是軸承中溫度的組件,外圈、保持架和滾動(dòng)體上的測量結(jié)果作為典型數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)速設(shè)置為參數(shù)。軸承內(nèi)部各點(diǎn)的溫度測量結(jié)果,在所有轉(zhuǎn)速下滾動(dòng)體溫度均,且隨轉(zhuǎn)速增大而升高。
(4)為了確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)軸承的內(nèi)部溫度,采用前述的發(fā)熱預(yù)測系統(tǒng),優(yōu)化保持架設(shè)計(jì)和相應(yīng)游隙后的測量結(jié)果相比存在較少的暖色,證實(shí)軸承內(nèi)部溫度已下降。換言之,通過基于發(fā)熱預(yù)測的軸承優(yōu)化,軸承溫升有所降低,證明了用于分析發(fā)熱預(yù)測的技術(shù)有效。
3、減少雙列圓柱滾子軸承內(nèi)部發(fā)熱
(1)當(dāng)雙列圓柱滾子軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí),在特定轉(zhuǎn)速會(huì)突然升溫,利用本系統(tǒng)研究了這一現(xiàn)象。在這項(xiàng)研究中采用了獨(dú)立軸承試驗(yàn)裝置,與旋轉(zhuǎn)體的溫度測量裝置一樣在軸端作了開口,以便測量軸承內(nèi)部溫度。
(2)根據(jù)有無異常升溫的檢測結(jié)果相比,保持架溫升明顯,發(fā)熱進(jìn)而影響整個(gè)軸承,因此高速旋轉(zhuǎn)時(shí)溫升加劇現(xiàn)象由保持架發(fā)熱引起。
(3)每個(gè)保持架樣品過梁的溫度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,一旦達(dá)到某一特定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)時(shí)的急劇溫升現(xiàn)象主要由保持架過梁部位的發(fā)熱引起。
(4)保持架過梁部位的急劇溫升被認(rèn)為與過梁的體積和轉(zhuǎn)速有關(guān),推測由施加到過梁部位的離心力引起。對(duì)離心力引起的過梁部位變形進(jìn)行了FEM分析。
(5)當(dāng)過梁較長(體積較大)時(shí),隨著轉(zhuǎn)速的提高,保持架外圓柱面因離心力而發(fā)生較大變形。在較低轉(zhuǎn)速時(shí),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(qū)時(shí)的速度與保持架溫升加劇時(shí)的速度具有很好的一致性。
以上就是小編為大家總結(jié)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(nèi)容了,可以看出,主軸軸承溫度升高的處理方法有軸承內(nèi)部溫度場可視化,減少角接觸球軸承內(nèi)部發(fā)熱,減少雙列圓柱滾子軸承內(nèi)部發(fā)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(huì)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(shí)電話聯(lián)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(yè)的解答。
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