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圆锥滚子轴承游隙用螺母调节,拧紧过度会在短时间烧坏

作者:云获客 来源: 技术分享 4 次浏览

圆锥滚子轴承靠螺母推进内圈来减小游隙。螺母过紧后滚子与挡边持续滑动摩擦,油膜破裂,滚道往往在很短运转里过热烧坏。

圆锥滚子轴承游隙用螺母调节,拧紧过度会在短时间烧坏

圆锥滚子轴承的滚子与内外圈滚道同为锥面,锥尖应落在轴线上。锁紧螺母把内圈沿轴向推向滚子时,滚子一边贴紧滚道,一边抵住内圈大挡边,轴向间隙和径向间隙同时减小。锥角会把不大的轴向推进量放大成滚子的法向压入,所以螺母只需再往前一点,游隙就会消失并转入预紧。进入预紧后,滚子在没有工作载荷时也承受法向压力。

这类轴承的游隙不能靠拧到转不动来感觉。螺母还要压实隔圈、止动垫圈和密封座,手感发紧往往只说明这些零件已经靠死,并不代表滚子预紧已经合适。应先使端面贴合,再按剩余轴向窜动量或规定的退回角度松开少许,锁住之后再复测一次,防止锁片把螺母顶回。复测要在螺母锁死、轴已转动数圈使滚子落座之后进行,否则读数偏大,装配者容易再补拧一扣。

过紧为何很快烧坏

预紧过大时,滚子与滚道的接触应力在空载下就已经很高,润滑油膜很难维持。圆锥滚子还有一处滑动:滚子大端面与内圈挡边相互摩擦,预紧力越大,这处滑动的正压力越大,发热比纯滚动接触更集中。热量来不及经轴和轴承座散走,滚道表层先升温,润滑脂靠近滚子的一层先碳化。温度升高又使油的黏度下降,油膜更薄,摩擦热继续增加,形成越转越热的循环。

短时间烧坏指的是从盘车到冒烟或转不动,只经过很短的运转,损伤不是材料疲劳。拆开可见滚道沿接触全长发蓝或发褐,挡边拉毛,保持架过梁被滚子挤压变形。因为过盈来自装配,温度上升几乎从转动一开始就发生,不会等到滚道下面的疲劳裂纹长成剥落坑。疲劳剥落要经过长时间循环,坑的边缘较陡,周围金属仍保持原有硬度;过紧烧坏则是大面积变色和咬合。

和缺油歪斜怎样分开

缺油同样发热,但油脂整体干枯或油位不足会同时出现在未被螺母顶紧的一端,滚道呈干摩擦的细密拉痕,挡边和滚道的损伤程度接近。过紧烧坏时,油脂里层焦化、外层可能还软,损伤集中在被螺母推进的那一套;对侧游隙正常时,对侧滚道仍然光亮。若两端同时烧、油标又看不到油,应先查油路是否堵塞,而不是先把两套螺母都判成过紧。

轴肩不垂直或座孔歪斜会造成滚子只有一段参加接触,变色带偏在小端或大端的一侧,着色检查能看出窄而斜的接触。螺母过紧则接触带沿滚子母线全长分布,轴向窜动测出来接近零,甚至需要加很大的力矩才能盘动。只凭轴承很烫不能下结论。冲击压入内圈还会在滚道上留下一圈静压坑,那种坑没有回火色,盘车发紧但运转温升不一定立刻失控。

隔圈两端不平行或没贴实时,拧紧力矩消耗在压隔圈上,滚子实际预紧并不大。这种装配开车后常常是游隙偏大、伴随低频振动,而不是很短时间内烧滚道。判断拧紧过度,要同时核对锁紧程度、复测窜动量、温升速度和变色是否沿全长分布。四个现象里若只有力矩偏大而窜动仍在,说明力用在了压零件上,滚子并没有被烧死的那种过盈。

滚道一旦发蓝,表层硬度已经下降,只把螺母松开不能恢复承载能力,轴承应整套更换,同轴上的隔圈也要检查端面平行度。新轴承装入前先看轴肩跳动,螺母分两次拧,中间盘动轴使滚子落座,锁紧后再测轴向窜动。加油量按游隙合格之后的状态确定,不能靠多加油掩盖过紧。已经退火的滚道即使暂时还能转,负荷稍一上升就会再次发热。

成对安装时还要分清面对面和背对背。面对面安装中,两套轴承之间的隔圈长度直接决定预紧;背对背安装中,两侧端盖垫片同样参与分配。只拧一端螺母、不复核另一端垫片,容易把全部预紧加到一套轴承上,这一套会先烧,另一套仍然松旷。垫片抽掉过多和螺母过拧在机理上相同,都是把轴向间隙一次减成过盈,检查时要把两端的调整件一起看。

运转后的复查宜在刚停机时进行。过紧的一套轴承座明显烫于另一套,热区集中在轴承位置,不是整个箱体均匀发热。若两端都烫、油位又低,原因在润滑回路;若只有被螺母压紧的一端烫,并且盘车已经发涩,螺母过紧就是直接原因。降温后再测窜动仍然为零,就可以把热膨胀造成的暂时顶死排除,因为箱体冷下来以后过盈仍在。