獲取(qǔ)短信驗證碼
2022-02-09
來源:軸承(chéng)雜誌社
由滾動軸承產生蠕動的機理可(kě)知,影響蠕動的(de)主要因素是配合間(jiān)隙和變形。為了預防滾動軸承產生蠕動損傷,需要從軸承的(de)設計(jì)、安裝和維(wéi)護等各方麵入(rù)手予以控製。
影響因素(sù)
以徑向軸(zhóu)承的設計為例,定性評估各參數對軸承蠕動趨勢的影響如(rú)圖1所示。軸承和軸承座/軸的(de)多個設計(jì)參數影響軸承的蠕動。

圖1 基於設計的防止(zhǐ)軸承蠕(rú)動的措(cuò)施評估
1)選型。選用(yòng)Z適於軸承應用工況的軸承類型。如風電主(zhǔ)軸軸(zhóu)承選用雙列調心滾(gǔn)子(zǐ)軸承時,由於軸承(chéng)的遊隙較大,受載不均,再加上潤滑的因素,容易引起滾子打滑,可能(néng)導致損傷,引起外圈圈、滾子以及保持架受力不均發生(shēng)變形,改變外圈與軸承座的配合,出(chū)現蠕動,甚至卡死等故障。因此,風電主軸軸承推薦選用圓錐滾子軸承,該類型軸承的徑向和軸向承載能力強,可通過預緊使滾(gǔn)子均勻受載,滾子不易(yì)產生(shēng)滑動摩擦。但是,圓錐滾子軸承安裝(zhuāng)工藝對裝(zhuāng)配工人的經驗和技術要求較高,軸承遊隙調整不當依然(rán)可能出現蠕動等故障。
Leidich等研究了不同類型軸承的(de)蠕動趨勢,發現:圓錐滾子軸承和角接觸球軸承的蠕動閾值Z高。圓柱滾子軸承和調心滾子軸承的蠕動(dòng)閾值相對較低,因此更易發生蠕(rú)動。Z易發生蠕動的是深溝球軸承。
2)設計參數。遊隙量在適合的範圍內,蠕動轉矩隨著(zhe)遊隙的增大和減小成比例變化,當遊隙為負值時,蠕動發生的可能(néng)減小。滾動(dòng)體的數量增加,滾動體載荷減小,外圈局部變形受到限製。套圈厚(hòu)度(dù)和寬度增大,套圈剛性增加,蠕動發生的可能性也(yě)降低。
3)加工精度、配合公(gōng)差等。軸、軸承、軸承(chéng)座孔的(de)加工公差、表麵粗(cū)糙度(dù)等參數滿足技術(shù)要求;裝配過程(chéng)中,軸係應反複對(duì)中,減輕額外載荷的(de)影響;軸承與軸承座/軸采用過盈(yíng)配合(hé),適當收緊公差範圍(wéi)以確(què)保配合的過(guò)盈量,選用合適(shì)的工裝,加熱軸承裝配或者冷凍軸裝配,嚴格按(àn)照操作規程實施等等(děng)。因為加工和(hé)安裝精度達不(bú)到要求將影響配(pèi)合公(gōng)差,可能導致軸承產生蠕(rú)動。
4)其他因素。當然還包括(kuò)材料的保證,軸承座、軸的(de)製造協作,良(liáng)好的潤滑,規範的使用維護保養等(děng)等(děng)各種因素。
預防措施
從摩擦學和設計的角(jiǎo)度(dù)提出了3方麵防止軸承蠕動的措施。

圖2 防(fáng)止軸承蠕動的3方麵措施(shī)
1)增加結合處的摩擦因數μF以增加摩擦力,從而抵(dǐ)消軸承蠕動。如可對外圈(quān)的激光織構和不同軸(zhóu)承座材料(liào)進行研究(jiū)。
2)中間層。以彈性層為例,在外圈上增加玻璃纖維增強塑料( GRP)層,彈性層吸收了外圈的變(biàn)形,從而減少軸承的蠕動。NSK Creep-Free™ Bearing Series在外(wài)徑麵上兩溝槽內安裝有兩個O形圈(丁晴橡膠)就屬於彈性層。另一種(zhǒng)中間層是一個鋼環,中間鋼環(ISR)通過過盈配合安裝在外圈上,這一措施導(dǎo)致2種(zhǒng)蠕(rú)動抑製效應疊加(jiā)。套圈與中間(jiān)環接觸副的過盈尺寸(過盈配合)抵(dǐ)消(xiāo)了蠕動。由於中(zhōng)間環吸收變形和同時加強強度(dù)的作用,減小了軸承座與中間環之間接觸副的蠕動。
3)定位節。插在外圈槽內起連接作用的圓柱銷(xiāo);還有一種措施是專門設計擋圈來防(fáng)止軸(zhóu)承蠕動。
預防措施的詳細研究內容可參考文獻 [1-2]
參考文獻(xiàn):
[1]Schiemann T,Porsch S,Leidich E,Sauer B. Intermediate layer as measure against rolling bearing creep[J]. Wind Energy,2018,21:426- 440.
[2]Sauer B, Leidich E, Porsch S, Schiemann T. Definition und Auslegung von konstruktiven und tribologischen AbhilfemaBnahmen gegen tangential Wanderbewegungen von Walzlagerringen. Final report Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V., Frankfurt/M., Book 1153, 2015.