在一些機床上面,主軸軸承因為承受著(zhù)較大的運轉負荷,使得它們長(cháng)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(lái)和大家聊一聊主軸軸承的溫控問(wèn)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(guò)多。太多的潤滑脂加入軸承中會(huì )導致軸承的溫度升高,這樣的直接結果是導致軸承滾動(dòng)體滾動(dòng)阻力較大,軸承的工作效率就會(huì )降低,而且長(cháng)時(shí)間處于阻力比較大的工作狀態(tài),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(shí),潤滑不充分、摩擦副油膜不均勻,同上面所說(shuō)的一樣,軸承的運轉摩擦阻力就會(huì )增大,隨之而來(lái)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(méi)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(wú)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(shí),可能會(huì )發(fā)生化學(xué)反應,造成油脂變質(zhì)、結塊,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(guò)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(huì )致使冷卻效果變差,特別是夏季生產(chǎn)。冷卻器結垢嚴重,軸承溫度過(guò)高頻繁報警的情況在很多生產(chǎn)現場(chǎng)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,轉子存在動(dòng)、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(guò)程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損,或者是軸出現彎曲,就會(huì )導致產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng),滾道嚴重磨損,直至破壞。
1、軸承內部溫度場(chǎng)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(guān)鍵技術(shù),但對于軸承在旋轉過(guò)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(huán)并通過(guò)電刷觸點(diǎn)傳送熱電偶信號,因此可使用的轉速受限。此外,雖然可測量?jì)热囟?,但不能測量軸承內部零件溫度,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)體等狹窄區域中設置測量點(diǎn),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(shù)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(fā)熱因素和零件,并通過(guò)綜合運用FEM熱生成預測方法使減少軸承內部發(fā)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(jìn)行內部溫度測量并分析,并根據此結果實(shí)現了軸承的低溫升。
2、減少角接觸球軸承內部發(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(lèi)似機床主軸的結構。此外,在主軸末端有一個(gè)大開(kāi)口,以便觀(guān)察軸承內部。
(2)熱成像技術(shù)測量紅外強度,并將其轉化為溫度。如果存在類(lèi)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(lái)消除軸承的干擾,實(shí)現溫度的精確測量。
(3)滾動(dòng)體是軸承中溫度的組件,外圈、保持架和滾動(dòng)體上的測量結果作為典型數據,轉速設置為參數。軸承內部各點(diǎn)的溫度測量結果,在所有轉速下滾動(dòng)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(fā)熱預測系統,優(yōu)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(shí)軸承內部溫度已下降。換言之,通過(guò)基于發(fā)熱預測的軸承優(yōu)化,軸承溫升有所降低,證明了用于分析發(fā)熱預測的技術(shù)有效。
3、減少雙列圓柱滾子軸承內部發(fā)熱
(1)當雙列圓柱滾子軸承高速旋轉時(shí),在特定轉速會(huì )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(kāi)口,以便測量軸承內部溫度。
(2)根據有無(wú)異常升溫的檢測結果相比,保持架溫升明顯,發(fā)熱進(jìn)而影響整個(gè)軸承,因此高速旋轉時(shí)溫升加劇現象由保持架發(fā)熱引起。
(3)每個(gè)保持架樣品過(guò)梁的溫度與轉速的關(guān)系,一旦達到某一特定轉速(取決于保持架過(guò)梁長(cháng)度),保持架均有快速溫升的趨勢。換句話(huà)說(shuō),雙列圓柱滾子軸承在高速旋轉時(shí)的急劇溫升現象主要由保持架過(guò)梁部位的發(fā)熱引起。
(4)保持架過(guò)梁部位的急劇溫升被認為與過(guò)梁的體積和轉速有關(guān),推測由施加到過(guò)梁部位的離心力引起。對離心力引起的過(guò)梁部位變形進(jìn)行了FEM分析。
(5)當過(guò)梁較長(cháng)(體積較大)時(shí),隨著(zhù)轉速的提高,保持架外圓柱面因離心力而發(fā)生較大變形。在較低轉速時(shí),保持架過(guò)梁越長(cháng),變形趨勢越明顯。過(guò)梁變形超出保持架接觸區時(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?jì)热萘?,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(chǎng)可視化,減少角接觸球軸承內部發(fā)熱,減少雙列圓柱滾子軸承內部發(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(wèn)題,大家在主軸軸承使用上有什么疑問(wèn),也可以隨時(shí)電話(huà)聯(lián)系我們洛陽(yáng)洛克威爾精密軸承有限公司,我們將為您提供較專(zhuān)業(yè)的解答。
關(guān)鍵詞:降低主軸軸承溫升的方法