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高速圆柱滚子轴承端面磨损原因及改进措施

2021-10-14 4:48:35发布3次查看ip:发布人:
高速短圆柱滚子轴承滚子端面磨损属于典型事例,为了避免故障的重复发生,本篇分享相关端面磨损实例,找出实质磨损原因,做出相应的改进措施。
一、高速圆柱滚子轴承滚子端面磨损实例情况
某型轴承在外场工作时,发生金属屑超标报警故障,轴承失效。其典型失效特征如下:
滚子端面出现了磨损,外径两端出现了高温变色,保持架兜孔内磨横梁和侧梁都发生了严重的高温磨损变形,外滚道挡边磨损变形。内滚道出现了剥落,最大一处剥落面为长方形,长约22mm,剥落区已出现了高温二次淬火现象。
从上述失效特征看,轴承滚子已发生了严重的偏,并造成了滚子端面、保持架兜孔、外滚道挡边的磨损,以及内滚道的疲劳剥落和高温二次淬火现象。
近年来,该型轴承同类故障发生了多起,均出现了外圈挡边的严重磨损、滚子端面的严重磨损,内、外滚道的接触疲劳剥落等故障特征。
二、轴承工作性能要求
改型轴承为外圈双挡边内圈无挡边的单列向心短圆柱滚子轴承,工作时外圈静止,内圈转动,内圈转速为41586r/min,承受的径向载荷147n,从工作性能要求看,该轴承转速高,载荷低,工作过程中极易产生轻载打滑。
三、轴承故障原因分析
轴承在高速运转时,如有任何微小的干扰或变化(如高温造成的润滑油积碳颗粒等)都会使高速运转的滚子产生动态失稳,发生摆动,其结果就会使滚子端面与外圈挡边间发生异常滑动磨损。滚子的外圆表面也会与内圈滚道表面发生滑蹭,滚子摆动的结果也会造成与其接触的保持架兜孔内表面产生滑蹭或磨损,一系列的滑蹭和磨损都会伴随着温度的升高。随着时间的变化,磨损和温升都会加剧,直至造成轴承失效。
四、改进措施
根据故障原因分析结果,制定了如下技术改进措施:
1、将外圈挡边对基准端面的平行差由5m提高到3m;
2、将每组滚子长度相互差由8m提高至4m,直径相互差由0.7131提高至0.5m;
3、增加保持架兜孔底部对保持架端面壁厚差要求(不大于0.05mm);
4、增加滚子两侧弧坡表面超精加工要求。
5、增加测量滚子端面与外圈挡边间间隙的要求。
这些措施可以有效地改善和提高滚子高速转动时的动态稳定性,使后期生产的轴承质量得到大幅度提高,从而提高轴承的寿命与可靠性,保证主机的使用安全。改进后的轴承,经装机使用,同类故障未再发生,改进效果良好
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