故障诊断与修复

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NTN轴承过热的解决方法

上海正庆NTN轴承官网2个月前 (09-23)故障诊断与修复65

一、常见原因及解决方法

(一)润滑油不足

在机械运转的复杂世界里,NTN轴承扮演着非常重要的角色。它如同机械的关节,确保各个部件之间的顺畅运转。而润滑油对于NTN轴承来说,就像是关节中的润滑剂,不可或缺。当出现润滑油不足的情况时,轴承内部的摩擦就会急剧增加。这是因为在正常运转时,润滑油会在轴承的各个部件之间形成一层薄薄的油膜,这层油膜能够有效地减少金属部件之间的直接接触,从而降低摩擦系数。一旦润滑油不足,这层油膜就无法完整地覆盖所有需要润滑的部位,金属部件之间的摩擦就会从油膜润滑转变为部分干摩擦,这种干摩擦会产生大量的热量,进而导致轴承过热。

解决这个问题的方法为加油,并检查油路是否通畅。加油看似是一个简单的操作,但实际上需要谨慎对待。起初,要选择适合NTN轴承的润滑油。不同型号、不同工作环境下的NTN轴承对润滑油的要求是不同的。例如,在高温环境下工作的轴承可能需要具有更高的耐高温性能的润滑油;而在高速运转的设备中的轴承,则可能需要流动性更好、粘度更低的润滑油。在加油之前,必须要确定所加的润滑油是符合轴承要求的。

检查油路是否通畅也是一个关键步骤。油路就像是润滑油的运输通道,如果这个通道出现堵塞,即使有足够的润滑油,也无法顺利到达轴承部位。油路堵塞可能是由于多种原因造成的,比如在长期使用过程中,油中的杂质逐渐积累在油路中,或者是油路中的某个部件发生了损坏,如油管破裂、油泵故障等。在检查油路时,需要从油源开始,沿着油路的走向,逐步检查各个部件。可以使用一些专业的检测工具,如内窥镜,来查看油路内部的情况,确保油路没有被堵塞或者损坏。

(二)润滑油有杂质

在工业生产的环境中,NTN轴承周围的环境往往比较复杂,润滑油有杂质是一个比较常见的问题。这些杂质可能来自于多个方面。一方面,在设备的安装和调试过程中,可能会有一些灰尘、金属屑等杂质混入润滑油中。例如,在安装现场,如果没有做好清洁工作,周围的灰尘就很容易被带入到轴承的润滑油中。另一方面,在设备的运行过程中,由于部件之间的磨损,也会产生一些金属屑,这些金属屑会逐渐混入润滑油中。

当润滑油中存在杂质时,这些杂质会伴随润滑油在轴承内部流动。它们就像是一颗颗微小的砂轮,不断地磨损着轴承的各个部件。起初,杂质会破坏轴承内部已经形成的润滑油膜,使得油膜的润滑效果大打折扣。然后,杂质会直接与轴承的滚珠、滚道等部件发生摩擦,导致这些部件的表面出现划痕和磨损。伴随时间的推移,这种磨损会越来越严重,进而导致轴承的运转阻力增大,产生过多的热量,更终引起轴承过热。

要解决这个问题,就需要清洗NTN轴承,更换新油,清洗过滤器。清洗NTN轴承是一个比较复杂的过程,需要使用专业的清洗设备和清洗剂。在清洗之前,要先将轴承从设备上拆卸下来,然后将其浸泡在清洗剂中,使用软毛刷轻轻地刷洗轴承的各个部件,特别是滚珠和滚道部位,要确保将杂质彻底清除。清洗完成后,要用干净的压缩空气将轴承吹干,避免水分残留。

更换新油是必不可少的步骤。新油要根据轴承的型号和工作环境来选择,确保新油的质量和性能能够满足轴承的需求。在加入新油之前,要对新油进行过滤,防止新油中本身就存在杂质。清洗过滤器也是非常重要的。过滤器的作用是过滤掉润滑油中的杂质,防止杂质进入轴承。如果过滤器长时间没有清洗,它内部就会积累大量的杂质,从而失去过滤的效果。结果,要定期清洗过滤器,确保其能够正常工作。

(三)装配不良(轴颈与轴承歪斜、有偏载)

在机械装配的过程中,NTN轴承的装配精度对于其正常运转非常重要。轴颈与轴承的配合是一个关键环节。当轴颈与轴承出现歪斜或者有偏载的情况时,会对轴承的受力情况产生严重的影响。正常情况下,轴颈与轴承应该是同心的,这样在设备运转时,轴承所受到的力是均匀分布的。但是一旦出现歪斜或者偏载,轴承的某些部位就会承受过大的压力,而其他部位则受力较小。

这种不均匀的受力会导致轴承内部的滚珠和滚道之间的接触应力发生变化。在正常情况下,滚珠和滚道之间的接触应力是在一个合理的范围内,能够保证轴承的正常运转。但是当出现装配不良时,接触应力会在局部区域过大,这会使得滚珠和滚道之间的摩擦增大。而且,由于受力不均匀,轴承在运转过程中会产生振动,这种振动会进一步加剧轴承的磨损,与此同时也会产生额外的热量,更终导致轴承过热。

解决这个问题的方法是调整NTN轴承座底部垫片,确保装配正确。调整垫片看似简单,实际上需要龑的测量和计算。起初,要对轴颈与轴承的歪斜程度或者偏载情况进行准确的测量。可以使用一些高精度的测量工具,如百分表等,来测量轴颈的跳动量和轴承的安装偏差。根据测量结果,计算出需要调整的垫片厚度。在调整垫片时,要注意垫片的平整度和安装位置的准确性。垫片的平整度会影响到轴承座的水平度,如果垫片不平整,即使调整了厚度,也无法保证轴颈与轴承的正确装配。与此同时,垫片的安装位置也要准确,要确保垫片能够均匀地分布在轴承座底部,起到调整的作用。

(四)轴承间隙过小

NTN轴承的间隙是一个非常重要的参数,它直接影响着轴承的运转性能。轴承间隙过小会导致一系列的问题。在轴承的设计中,间隙是为了保证滚珠或滚柱在滚道内能够自由转动,与此同时也为了适应在不同工作温度下轴承的热膨胀。当轴承间隙过小时,滚珠或滚柱在滚道内的转动就会受到限制。

在设备运转过程中,由于轴承内部的各个部件之间存在相对运动,需要一定的间隙来保证这种运动的顺畅性。如果间隙过小,滚珠或滚柱与滚道之间的摩擦就会增大。这种摩擦不仅会消耗更多的能量,还会产生大量的热量。而且,由于间隙过小,在轴承受热膨胀时,内部的部件之间没有足够的空间来伸展,这会进一步加剧内部的挤压和摩擦,从而导致轴承过热。

重新调整NTN轴承间隙是解决这个问题的关键。调整轴承间隙需要专业的工具和技术。起初,要根据轴承的型号和规格,确定合适的间隙范围。不同类型的NTN轴承,其正常的间隙范围是不同的。在调整间隙之前,要对轴承的现有间隙进行准确的测量。可以使用塞尺等工具来测量滚珠与滚道之间的间隙。根据测量结果,通过调整轴承的预紧力或者使用专门的调整垫片来调整间隙。在调整过程中,要逐步进行,并且要不断地进行测量和检查,确保间隙调整到合适的范围。

(五)轴承安装位置不正确

轴承的安装位置在整个机械系统中是非常关键的。如果轴承安装位置不正确,会引起较大的滚珠端面与轴承座内座圈和外座圈挡台的轴向力造成过热。在正确的安装位置下,轴承的各个部件之间的受力是平衡的,滚珠能够在滚道内正常运转,并且与轴承座的内座圈和外座圈挡台之间的轴向力处于一个合理的范围。

但是当安装位置不正确时,例如轴承安装得过于偏向一侧,就会导致滚珠端面与轴承座内座圈和外座圈挡台之间的接触不均匀。这种不均匀的接触会产生较大的轴向力,这个轴向力会使滚珠在滚道内的运动轨迹发生偏移。原本滚珠在滚道内是按照设计的轨迹平稳滚动的,但是由于轴向力的影响,滚珠可能会出现偏向一侧滚动的情况,这就会增加滚珠与滚道之间的摩擦。而且,这种不均匀的轴向力还会使轴承座内座圈和外座圈挡台受到额外的压力,导致这些部件的磨损加剧,从而产生过多的热量,更终引起轴承过热。

需要正确安装轴承来解决这个问题。在安装轴承之前,要仔细阅读设备的安装说明书,明确轴承的正确安装位置。在安装过程中,要使用专门的安装工具,如轴承安装器等,确保轴承能够准确地安装到预定的位置。与此同时,要对安装好的轴承进行检查,可以通过测量轴承的轴向和径向跳动量等参数来判断轴承的安装是否正确。如果发现安装位置有偏差,要及时进行调整。

(六)使用的法兰轴承未选用规定的精度等级

在机械工程领域,法兰轴承的精度等级是一个非常重要的指标。不同的应用场景对法兰轴承的精度等级有着不同的要求。如果使用的法兰轴承未选用规定的精度等级,就会出现各种问题。精度等级较低的法兰轴承,其尺寸公差、形状公差和表面粗糙度等参数可能无法满足设备的要求。

例如,在一些高精度的机床设备中,要求法兰轴承具有非常高的旋转精度。如果使用了精度等级不够的法兰轴承,轴承的滚珠和滚道之间的配合就不会那么紧密和龑。这会导致在设备运转过程中,滚珠在滚道内的运动不够平稳,会产生微小的跳动。这种跳动会传递到整个设备上,影响设备的加工精度。与此同时,由于精度不够,轴承内部的摩擦也会增大,因为滚珠和滚道之间的接触不是更理想的状态,这会产生过多的热量,导致轴承过热。

应选用规定精度等级的轴承来解决这个问题。在选择法兰轴承时,要根据设备的具体要求,如设备的工作精度、转速、负载等因素,来确定合适的精度等级。与此同时,要从正规的供应商处购买符合精度等级要求的法兰轴承,并且在购买时要对轴承的精度进行检验。可以使用一些专业的检测设备,如圆度仪、粗糙度仪等,来检测轴承的精度是否符合要求。

(七)主轴弯曲或箱体孔不同心

在机械结构中,主轴和箱体孔的同心度对于NTN轴承的正常运转有着非常重要的影响。主轴弯曲或者箱体孔不同心是比较严重的问题,会给轴承带来很大的危害。

主轴是设备的核心部件之一,它的主要作用是传递动力和扭矩。当主轴弯曲时,在旋转过程中会产生离心力。这个离心力会使主轴的轴线不再是一条直线,而是呈现出弯曲的状态。这种弯曲的主轴在与NTN轴承配合时,会使轴承受到不均匀的力。轴承的某些部位会承受比正常情况下更大的压力,而其他部位则受力较小。这就会导致轴承内部的滚珠和滚道之间的磨损加剧,与此同时也会产生振动,振动又会进一步增加磨损,并且产生大量的热量,更终导致轴承过热。

箱体孔不同心的情况也类似。箱体孔是用来安装轴承的,如果箱体孔不同心,那么安装在其中的轴承就无法处于正确的位置。轴承在这种情况下运转时,会受到额外的侧向力。这个侧向力会使轴承的滚珠和滚道之间的受力情况发生改变,导致局部受力过大,从而增加摩擦,产生热量,引起轴承过热。

解决方法是修复主轴。修复主轴需要根据主轴的具体情况来选择合适的方法。如果主轴的弯曲程度较小,可以采用冷校直的方法。冷校直就是在不加热主轴的情况下,通过施加外力来使主轴恢复到原来的直线状态。这种方法需要龑的测量和控制,以确保校直的精度。如果主轴的弯曲程度较大,可能就需要采用热校直的方法。热校直是将主轴加热到一定的温度,然后再施加外力进行校直。在修复主轴之后,还需要对主轴的同心度进行重新测量和调整,确保主轴与箱体孔的同心度在合理的范围内。

(八)轴承皮带过紧

在许多机械设备中,轴承和皮带是紧密相连的部件。皮带的松紧程度对于轴承的运转有着直接的影响。当轴承皮带过紧时,会给轴承带来一系列的问题。

皮带过紧会使皮带对轴承产生过大的拉力。这个拉力会通过皮带轮传递到轴承上,使轴承承受额外的轴向力和径向力。正常情况下,轴承在设计时是按照一定的受力范围来进行的,当受到这种额外的力时,轴承内部的滚珠和滚道之间的受力就会发生变化。原本合理的接触应力会因为这个额外的力而增大,这就会导致滚珠和滚道之间的摩擦增大。

而且,由于皮带过紧,在设备运转过程中,皮带和皮带轮之间的摩擦也会增大。这种摩擦会消耗更多的能量,并且产生热量。一部分热量会通过皮带轮传递到轴承上,进一步增加轴承的温度。与此同时,由于皮带过紧,还会加速皮带的磨损,缩短皮带的使用寿命,并且可能会导致皮带断裂等故障,这也会对轴承的正常运转产生不利的影响。

调整皮带使松紧适当是解决这个问题的方法。在调整皮带松紧度时,要根据设备的具体要求和皮带的类型来进行。不同类型的皮带,其合适的松紧度范围是不同的。一般来说,可以通过调整皮带轮之间的距离或者使用张紧轮来调整皮带的松紧度。在调整过程中,可以使用一些简单的工具,如张力计,来测量皮带的张力,确保皮带的松紧度在合适的范围内。

(九)润滑不良

润滑对于NTN轴承来说就像生命之源,润滑不良是导致轴承过热的一个常见原因。润滑不良可能是由于多种因素造成的。起初,可能是没有选用规定牌号的润滑资料。不同的NTN轴承在不同的工作环境下,需要使用特定牌号的润滑油或润滑脂。例如,在高温环境下工作的轴承,需要使用具有良好高温稳定性的润滑资料;在高负荷工作的轴承,则需要使用具有较高承载能力的润滑资料。如果没有按照要求选用合适的润滑资料,就无法满足轴承的润滑需求。

然后,润滑资料的清洁程度也非常重要。如果润滑资料中含有杂质,就像前面提到的润滑油有杂质的情况一样,这些杂质会破坏润滑膜,增加摩擦,产生热量。而且,在长期使用过程中,如果没有对润滑资料进行适当的清洁,伴随设备的运转,杂质会不断积累,润滑效果会越来越差。

选用规定牌号的润滑资料并适当清洁是解决这个问题的关键。在选择润滑资料时,要充分考虑轴承的工作环境、负荷、转速等因素,选择合适的润滑资料。与此同时,要定期对润滑资料进行清洁。对于润滑油,可以使用过滤设备进行过滤,去除其中的杂质;对于润滑脂,可以采用清洗和重新加注的方法,确保润滑脂的清洁度。

(十)装配质量低

在机械制造和设备安装过程中,装配质量是一个非常关键的因素,对于NTN轴承来说更是如此。装配质量低会导致轴承在运转过程中出现各种问题,更终引起轴承过热。

装配质量低可能体现在多个方面。例如,在装配过程中,没有按照正确的装配顺序进行操作。每个部件都有其特定的装配顺序,如果顺序错误,可能会导致某些部件无龑确安装,从而影响轴承的整体性能。另外,装配过程中的操作不规范也是一个问题。比如在安装轴承时,如果使用了不合适的工具或者施加了过大的外力,可能会对轴承造成损伤。这种损伤可能在短期内不会表现出来,但伴随设备的运转,会逐渐影响轴承的正常运转。

提高装配质量是解决这个问题的根本方法。这需要对装配人员进行专业的培训,使他们熟悉NTN轴承的结构和装配要求,掌握正确的装配顺序和操作方法。在装配过程中,要严格按照装配工艺进行操作,使用合适的装配工具,并且要对装配好的轴承进行严格的质量检查。可以通过检查轴承的轴向和径向跳动量、装配间隙等参数来判断装配质量是否合格。

(十一)滚动轴承内外壳跑圈

滚动轴承内外壳跑圈是一种比较严重的故障现象,会对NTN轴承的正常运转产生龑大的影响。滚动轴承的内外壳在正常情况下应该是相对固定的,它们与滚珠、滚道等部件协同工作,保证轴承的平稳运转。

当出现内外壳跑圈的情况时,内外壳与滚珠、滚道之间的相对位置就会发生变化。这种变化会导致滚珠和滚道之间的受力不均匀。原本均匀分布的力会因为内外壳跑圈而在某些部位集中,这就会使这些部位的滚珠和滚道之间的摩擦增大。而且,由于内外壳跑圈,内外壳与其他相关部件之间的配合也会出现问题,可能会产生磨损、松动等情况。

例如,在叶轮平衡孔直径不合适或者静平衡值未校验准确的情况下,就可能会导致滚动轴承内外壳跑圈。叶轮的不平衡会产生额外的力,这个力会传递到轴承上,使轴承的内外壳受到不均匀的力,从而导致跑圈现象。

更换法兰轴承及相关磨损部件,更正叶轮平衡孔直径及校验静平衡值是解决这个问题的方法。在更换法兰轴承时,要选择质量可靠、性能符合要求的轴承。对于相关磨损部件,也要一并进行更换,以确保整个轴承系统的正常运转。与此同时,要对叶轮平衡孔直径进行准确的测量和调整,使其符合设计要求。并且要对叶轮进行静平衡校验,确保叶轮在运转过程中不会产生不平衡力,从而避免滚动轴承内外壳跑圈的现象又一次发生。

(十二)轴向力太大

在NTN轴承的工作过程中,轴向力是一个需要重点关注的因素。当轴向力太大时,会对轴承产生严重的影响,导致轴承过热。

轴向力太大可能是由于多种原因造成的。例如,在密封口环间隙不合适的情况下,就可能会导致轴向力增大。密封口环的作用是防止介质泄漏,当密封口环间隙过大或过小时,都会影响到介质的流动状态,从而产生额外的轴向力。


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