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1、滚动轴承加工过程 ZWZ 安装使用相关知识 与 目录 一 滚动轴承加工过程二 安装使用相关知识三 轴承运行中常见问题的排除四 正确的安装使用轴承 第一部分 滚动轴承加工过程 原材料采购渠道的控制与检验 轴承的使用寿命和可靠性与原材料的质量有直接的关系 瓦轴公司对原材料采购渠道严格控制 由质量控制部门按着ISO9000和QS9000质量认证体系标准 对供应商进行质量体系审核 确定合格分承包方 定点采购 并定期对供应商的质保能力和供货能力进行现场审核 供应商的选择 优选国家的知名企业 以轴承钢采购渠道为例 主要采用上钢五厂 抚钢 大钢和西宁钢厂等厂家钢材 原材料进厂必须要有质保单 炉号等详尽的质量
2、证明文件以保证材料的可追溯性 材料进厂后必须取样进行材质检验合格后方可投入使用 对检验不合格的材料坚决退货 瓦轴公司拥有国家试验室认可委认可的轴承检测试验室 配备完善的一流的原材料检验设备与手段 直读光谱检验仪 检验原材料化学成份快捷准确 进口氧氮分析仪 准确分析原材料的氧氮含量 进口的金相显微镜等仪器 有效保证原材料检验质量 完善的检验体制能有效的控制原材料的质量 从而保证产品的内在质量 温剪切下料生产线 工艺装备 带锯冷切料生产线 小于 110mm的棒料下料采用中频感应加热温剪设备 较热剪下料偏差小 并减少火耗 大于 110mm的棒料下料采用引进的带锯床和消化进口带锯床下料 下料偏差小 为
3、下工序锻造打好质量基础 备料工艺及装备 引进德国瓦根纳公司的大型碾压机C2S 1600T 锻造工艺及装备 锻造的生产能力2000万套 年 拥有一条引进日本的1600T多工位压力机生产线和德国瓦根纳公司引进的1600T扩孔辗环机生产线 具有世界先进水平 煤气加热炉采用顺序加热 先进先出 自动控温 杜绝 过烧 现象 保证了锻件的内在质量 从而提高了轴承的可靠性 贝氏体保护气氛淬火连线 井式渗碳淬火炉 辊底加热炉 热处理工艺及装备 我公司热处理设备中拥有氮气保护辊底炉生产线3条 加工范围 400mm以下的套圈贝氏体生产线1条 对铁路客 机车轴承和轧机轴承的淬火方式进行改变 从而提高轴承的寿命 采用2
4、条连续渗碳生产线 氮气保护的二次淬火转底炉加热 旋转压模淬火工艺 有效控制套圈淬火变形 提高热处理零件质量 滚动体淬火加工采用引进2条氮基气氛保护滚筒炉 保证滚动体和套圈质量同步匹配 热处理工艺及装备 采用专用设备和数控设备 使车加工造型精度尺寸离散差控制在0 05mm以内 数控车床 近年来 投入大量的资金 购置轴承车加工专用设备和数控设备 使车加工造型精度尺寸离散差控制在0 05mm以内 压缩车加工留量为磨加工打好基础 并使非磨削表面的形状和尺寸精度得以充分保证 有效地控制成品的质量 车加工工艺与装备 法国大型立式数控磨床 双滚道一次磨削 轧机轴承生产线 大型冶重轴承生产线 磨加工工艺装备
5、磨加工工艺与装备 引进德国的超精机和双滚道一次切入磨床 具有圆柱双挡边一次加工 双列圆锥外滚道一次切入磨 圆锥 圆柱轴承套圈复合磨削技术 轧机轴承有4条国内先进自动数控生产线 年生产能力70万套 可加工外径 180mm 440mm范围的产品 可批量生产P5级精度 能够满足现有线材 型材 板带等800 300轧机所有轴承 设备先进 加工四列圆柱 圆锥轧机轴承采取双挡边一次装夹磨削成型 双滚道一次磨削 全部采用超精加工工艺 有效地保证了产品的加工精度 为提高轧机轴承的寿命打下坚实的基础 特大型轴承可生产至 5000mm以下 有 3150mm数控立车加数控磨头 有法国进口立磨 自行改造的高精度立磨
6、可批量生产 2000mm以下的精度P5级产品 有坐标钻床和镗床 滚齿机 插齿机以及中频感应淬火机 可批量生产大型精密回转支承及大负荷的连铸机回转台用回转支承 年产值达8000万元 滚动体工艺装备 引进德国SM460滚子凸度超精机 钢球生产线 滚动体工艺及装备 拥有能力12000万粒 年5 0mm 63 5mm钢球生产分厂 达到G10 G40精度 采用联线生产 引进日本钢球生产线 可生产7 8 以下钢球 振动值达Z3组 实现2 以下大球大循环加工工艺 精度达G16级 振动值达Z2组 满足高精度轴承的配套要求 滚子生产可大批量满足 级圆柱 圆锥滚子以及球面滚子要求 圆柱 圆锥滚子终磨加工采用德国引
7、进超精机 进行凸度 半凸度加工 可批量稳定生产 级对数母线滚子 保持架生产线 采用数控技术生产的实体保持架以及采用多工位压力机的冲压保持架 实体架的加工基本上采用数控车床和数控镗床 采用绿色超声波清洗机清洗 取消传统酸洗工艺 购置批量的光饰机 消除保持架的毛刺 从而大大提高保持架的质量 改造使我们感到 要保证产品质量 提高轴承寿命和可靠性必须有好的装备 今后我们技术改造的主攻方向还是投入先进的高水平设备 生产出满足市场需求的高可靠性的产品 保持架工艺及装备 第二部分 安装使用相关知识 一 轴承的寿命计算公式 DINISO281所规定的动负荷轴承计算标准方法的基础是材料疲劳失效 出现凹坑 寿命计
8、算公式为 L10 L C P P 106转 其中L10 L名义额定寿命 106转 C额定动负荷 kN P当量动负荷 kN P寿命指数L10是以100万转为单位的名义额定寿命 对于一大组相同型号轴承来说 其中的90 应该达到或超过该值 额定动负荷C kN 是一项理论值 对向心轴承而言是径向力 对推力轴承来说是轴向力 其方向和大小恒定不变 当量负荷作用下的轴承寿命与实际负荷组合作用时相同 P X Fr Y Fa其中 P当量动负荷 Fr径向负荷 Fa轴向负荷 单位都是千牛顿 X径向系数 Y轴向系数 不同类型轴承X Y值及当量动负荷计算依据 可在个轴承的表格或前言中找到 球轴承和滚子轴承的寿命指数P有
9、不同 球轴承P 3 滚子轴承P 10 3 二 径向游隙 所谓轴承内部游隙 即指轴承在未安装于轴或轴承箱时 将其内圈或外圈的一个方向固定 另一个未被固定的套圈做径向或轴向移动时的位移 根据移动方向可分为径向游隙和轴向游隙 轴承在运转中的游隙称工作游隙 由于与轴或轴承箱配合的原因 一般要比初期游隙要小 工作游隙与轴承的寿命 温升 振动以及噪声有密切关系 所以必须将其设定为最佳状态 因此各类轴承的初期游隙各不相同 从理论上讲 轴承在正常运转时 稍带负的工作游隙 则轴承的寿命最大 但要保持这一最佳状态是非常困难的 随着使用条件的变化轴承的负游隙也会相应增大 从而导致轴承发热和寿命降低 径向游隙 RIC
10、 是轴承内部的径向游隙 我公司的径向游隙可以允许轴承在紧配合后在正常运行条件下有很宽的内部游隙 调心滚子轴承如带有锥孔 K 则要求其配合时的过盈量比圆柱孔轴承的更大一点 更大的过盈量则引起RIC的减少 对于锥孔轴承 选择时要考虑到RIC的减少 这很重要 游隙大 载荷减小 应力大 精度下降 噪音大 寿命短 游隙小 精度高 易升温 容易引起抱轴现象发生 游隙的影响 三 轴承的损坏 材料疲劳 润滑不良 污染 安装问题 处理不当 大体上讲 有三分之一的轴承损坏原因是材料疲劳 有三分之一是润滑不良 另外三分之一是污染物进入轴承或安装处理不当 轴承从开始使用到第一个材料疲劳点的出现的时间长短是和这段时间轴
11、承的转数 负载大小 润滑及清洁度有关 疲劳是负载表面下剪应力周期性出现所形成的结果 经过一段时间后 便会引发微小的裂纹 然后渐渐延伸至表面 当滚动体经过这些裂纹形成的小块面积后 便有些裂块开始脱落 形成所谓的剥皮现象 随着剥皮的继续扩大 轴承损坏不能使用 最初发生在表面下 虽然最初的剥皮通常非常轻微 但随着应力的增加及裂块的增多 导致剥皮面积的蔓延 这种过程通常持续很长一段时间 期间有明显的振动和噪音 因此在没坏之前 应有足够的时间来更换它 主要原因 损坏的开始 轴承的受力痕迹 通常轴承在运转工作一段时间后 在工作表面都会有明显的受力痕迹 并非所有的痕迹的出现就表示轴承坏掉了 轴承在正常的状况
12、下使用也会留下受力痕迹的 轴承在负荷下运转 其滚道的接触面在外观上呈晦暗的发乌 但这并非表示是磨损 同时也跟寿命无关 此发乌的痕迹构成了轴承的受力痕迹 此痕迹随其运转与负荷状况 其外观也各不相同 仔细地检查就能帮助我们判断轴承是否在正常的状况下运转 向心轴承 球轴承 球面 双列球只承受径向力 能承少量的轴向负荷 往往损坏的形式都是过大的轴向力造成的 内外 受力痕迹 内环旋转 外环固定 外环旋转 内环固定 内外 单向的径向负荷 两种情况 单向的轴向负荷 内环或外环旋转 受力痕迹 偏离一侧 内外 受力痕迹 单向的径向负荷与轴向负荷组合 内外 受力痕迹 内外 内环旋转 外环固定 内外 径向负荷与内环
13、同步旋转 外环固定 径向负荷与外环同步旋转 内环固定 外环旋转 内环固定 轴承的摩擦损失在轴承内部几乎都变为热 因而导致轴承温度上升 摩擦力矩造成的发热量可用下式表示 Q 0 105 10 6MN 四 轴承的温升 M 摩擦力矩N mm Q 发生热量kw N 轴承转速r pm 发热量与排热量平衡 则轴承温度稳定 一般运转初期温度急剧上升 但达到正常状态则基本稳定 达到安定状态为止的时间 温度则因发热量 轴承箱等热容量 冷却面积 润滑油量 周围温度不同而不同 若总是稳定不下来 达不到安定状态 就只能判断为某种异常 温升异常的原因有 轴承扭动 力矩负荷 游隙过小 预压过大 润滑剂过多或不足 异物混入
14、及密封装置的发热等 摩擦 滚动轴承摩擦系数以轴承内径为基准 可用公式表示为 式中 摩擦系数M 摩擦力矩N mmP 负荷Nd 轴承内径mm 第三部分 轴承运行中 常见问题的排除 轴承故障的主要识别方法 通过声音进行识别 通过工作温度进行识别 通过润滑剂的状态进行识别 A 轴承过热 B 噪音大 C 振动 D 机械性能达不到满意效果 E 轴承在轴上松动F 更换频率高 G 轴心转动困难 轴承若运转不正常时 通常表现出许多症状 大致可分为七大类 随着轴承不同程度的破坏 往往都是二次破坏的结果 要有效的排除这些轴承问题 必须先观察这些轴承应用情况 然后再分析这些损坏的原因 一 轴承过热 1 润滑脂或机油失
15、效或选用错误 相应的办法是 选择正确的润滑脂或机油 检查润滑脂或机油的相容性 2 油位太低 润滑剂从油封流失 轴承箱内润滑脂不足 对策 油位应该略低于最下面一个滚动体的中心 轴承箱内润滑脂填充约1 3至1 2空间 3 油位太高或轴承箱润滑脂完全添满 这样会导致润滑剂充分搅拌而产生高温或漏油 对策 润滑脂添入箱内至1 2 若机油润滑 油位略低于最下方滚动体的中心 4 轴承间隙不适当 当有热流通过轴心时 导致内环过分膨胀 对策 检查过热轴承的间隙是否是原始的设计范围 如果是 请改用较大的间隙 改成C3或C3改成C4 原因 轴承润滑油位示意图 5 接触型 摩擦 油封太干或弹簧过紧 对策 更换接触型的
16、油封 并润滑其油封表面 6 轴承箱内孔不圆 轴承箱扭曲变形 支撑面不平坦 箱孔内径过小 对策 检查轴承箱 内孔 调整底座调整片均匀分布 7 旋转油封与压盖相磨擦 或轴肩摩擦到轴承密封盖上 对策 检查旋转的油封的运转间隙以避免摩擦 防止不对正 弹簧 一 轴承过热 8 交叉定位或一轴上有两个定位轴承 由于过多轴向膨胀而导致轴承内间隙不足 对策 1 在轴承箱和端盖凸缘之间插入调整片以释放轴承的轴向预压 2 将任一轴承箱的端盖往外移 利用调整片以获得介于轴承箱和外环之间的间隙 有可能的话施加轴向弹簧力量在外环上 以降低轴的轴向浮动 9 紧定套过分紧锁 放松固定螺帽与套筒 重新锁紧 确保轴承能自由的旋转 10 具有两个或多个轴承的轴心耦合时 产生不正确的直线偏差或角度歪斜 对策 由调整片来调整正确的对位 确保轴心耦合在一条直线上 尤其是当轴上同时有三个或多个轴承运转时 更得注意 一 轴承过热 11 轴的直径过大 导致内环膨胀过多 减少轴承间隙 对策 1 研磨轴径 使轴与轴承内环之间获得一适当的配合 2 改用径向间隙大的轴承 12 由于轴承箱孔的材质太软受力后孔径变大 导致外环在箱孔内打滑 对策
