桂剛

（湖南華菱湘鋼檢修公司）

　　摘　要：本文主要是通過對雙列圓錐滾子軸承之間（jiān）的遊隙的調整來使（shǐ）得軸承能夠處於Z佳的工作遊隙範圍之內，軸承（chéng）在這樣（yàng）一種狀態下進行運轉能夠Z大程度的減少（shǎo）非正常（cháng）損壞的可能性，這（zhè）對於軸承實際使用壽命的提高以及減速箱故（gù）障時間的降低都是非常有好處的。

　　關鍵（jiàn）詞（cí）：雙列圓錐（zhuī）滾子軸承；遊隙範圍；減速箱；軸承故障
　　1.基（jī）本情況介紹（shào）
　　1.1基本（běn）情況介紹
　　我廠為高速線材軋機，共計28台軋機（包含開坯機組、粗軋機組、中軋機組、預精軋機組、精軋機組）。前麵為集中雙線軋製，預精軋開（kāi）始分兩條線（xiàn）單線軋製。所使用的粗中軋機組布置形式（shì）是水平軋機形式，軋製方式為雙線軋製的方（fāng）式，在具體實施的過程中，就需要根據具體的工藝情況來選擇軋製的（de）方式。
　　1.2基本參數（shù）介紹
　　我廠粗中軋為減速箱為一個主減速箱帶兩個分配減速箱的方式進行傳動，粗軋機組4個軋機，中軋機組4個軋機。但是在實際的使用過程當中軸承的使用狀況相對（duì）而言不盡人意，主要就（jiù）是因為其實際的使用壽命基本（běn）上（shàng）都（dōu）沒有達到設計壽命，除此之外，減速箱在運行的過程當中也曾因為軸（zhóu）承的非正常損壞而導致停機。本文也正是針對於這樣一種（zhǒng）狀況，來對粗中軋機減速箱中軸承（chéng）故障的發生原因以及解決方法進行說明和分析。
　　2.存在的問題與狀況（kuàng）分析
　　我（wǒ）們在對（duì）粗中軋機減（jiǎn）速箱中軸承的使用壽命進行說明和分析（xī）之前，首先就要對軸承使用壽命這一基本的概念有所認識和了解。軸（zhóu）承的使用壽命（mìng）就是軸承在正常使用的情況下運轉到其表麵出現金（jīn）屬疲勞剝落為止的運（yùn）行時間，這也就是說，軸承的使用壽命實際上就是軸承的疲勞使用壽命。如果按照疲勞（láo）壽命的定義來（lái）進行劃分的（de）話，那麽軸承的零件（jiàn）損壞、軸承燃燒以及軸承（chéng）卡（kǎ）死等狀（zhuàng）況就都屬（shǔ）與非（fēi）正常損壞或（huò）者是事故性質等。我們在實（shí）際的應用過程當中對所使用的軸承進行分析時發現，出（chū）現Z多的軸承（chéng）損壞形式（shì）主（zhǔ）要（yào）有兩種：一種就是在框架結（jié）構上出現了磨損或者是斷（duàn）裂，另一種就是外圈的（de）滾道當（dāng）中出現扇形（xíng）的磨痕。理論上來說，軸承發生損害可能涉（shè）及到的具體原因是非常（cháng）多的，這是因為其實際工作環境綜合性的涉及到較（jiào）多（duō）方麵，但是我們經過研究和測試就基本排（pái）除了潤滑不當或者是安（ān）裝不當等狀（zhuàng）況，Z終認為出現上述兩種不同狀況磨損的（de）原因（yīn）是由於軸承之間的遊隙過大（dà）。
　　在軸承的遊隙為零的時候，軸承（chéng）的特點就是負荷區的麵積和包容（róng）角達到Z大，在這樣一種狀（zhuàng）況（kuàng）之下軸承（chéng）就能夠達到Z佳的旋轉狀態，在穩定性（xìng）上（shàng）也有著相當不（bú）錯的（de）表現。但（dàn）是當軸承在遊隙（xì）過大的情況之下進行高速運轉的過程當中，負荷（hé）區內的滾動（dòng）體實際上是比較少的，而且這一小（xiǎo）部分的滾動體（tǐ）在旋（xuán）轉的過程當中還驅動著保持架旋轉，Z終的結果就是引起受力變化並造成位置偏移，從而對保持架產生非常不良的衝擊作用。與此同時，處於負荷區之外的滾動體的旋轉速度要比負荷區內的小，這主要是（shì）因為負荷區之外的滾動體（tǐ）主要就是在保持架的驅動作用下而處於（yú）滑滾狀態的，在旋轉的（de）過程當中離心力就有將其拋至外圈的趨勢。長時間（jiān）保持這樣一種（zhǒng）狀態的話，就（jiù）會導（dǎo）致上述外滾道磨損狀況的出現。
　　3.影響軸承（chéng）遊隙的因素分析
　　在上文當中（zhōng）我們主（zhǔ）要是對（duì）粗（cū）中軋機減速箱中軸承可（kě）能出現的（de）故障以及相應的狀況進行了說明和分析，在此我們將進一步探討影（yǐng）響到軸承正（zhèng）常使用的（de）因素（sù）。軸（zhóu）承遊隙，就（jiù）是軸（zhóu）承外圈、內圈以及其滾動體之間（jiān）的實際（jì）間（jiān）隙量，我們在實際的（de）工程環境下將其細化（huà）為原始（shǐ）遊隙、安裝遊隙和工作遊隙等。在實踐和應用當中，就要綜合性的考慮溫差以及配合等各個（gè）方麵因素的影響，必要的時候（hòu）還需要將（jiāng）其傳動（dòng）結構的軸係剛度以（yǐ）及軸承支撐等都考慮進去，下文詳（xiáng）述之。
　　3.1配合與軸承遊隙之間的關係
　　我們（men）在進行軸承的安（ān）裝時就需要高度重視各個（gè）部分之間的配合問題，具體來說就包括內圈（quān）與軸本身的配合或者是外圈與軸承座的（de）配合等等，必須（xū）知道這樣一些配合效果（guǒ）的良好與否都將直接影響（xiǎng）到Z終（zhōng）的遊隙數值，我們工作（zuò）人（rén）員所需要做的也正是通過（guò）對這樣（yàng）一些配合（hé）效果的調整與完善來盡（jìn）可能的減少原始遊隙。首先對於軸承內圈而言，我們在計算軸承內圈與實心軸的實際配（pèi）合程度與效果時，遊隙所存在的減少量就可以通過下式來進行估算：

　　其（qí）次（cì）就是對於軸承外圈而言，在軸承外圈與軸承（chéng）座進行配合時，就可以通過下式來對其遊隙減少量進行估算：

　　3.2溫差與軸承遊隙之間的關係（xì）
　　軸承（chéng）在運（yùn）轉的過程當中不可避免的會產生摩擦作用並相應的生成熱量，熱（rè）量的生成與小麵積聚集就容易導（dǎo）致軸承自身的溫度不斷升（shēng）高。軸承結構在（zài）上文當中有所（suǒ）說明，其各個部分的實際導熱和散熱（rè）能力是有著較大（dà）區別的（de），一般來說（shuō），內圈（quān）的實際溫（wēn）度要（yào）比外圈的實際溫（wēn）度高（gāo）的多，這樣就會在內外圈之間形成一個溫差帶，而內圈和外圈程的膨脹無疑就會減少了（le）軸承本身的遊隙。一般來說（shuō），在這樣一種狀況之下（xià），溫度升高的（de）熱量來源就主要是軸承內圈擋邊（biān）相應點與滾子（zǐ）大斷麵上的摩擦。因此可（kě）以看到，軸承在運轉過程（chéng）當（dāng）中內（nèi）外圈之間的溫度（dù）差異對於主軸的實際轉動（dòng）速度還是有著較大的影響的。經計算，在粗中軋機減速（sù）箱（xiāng）的輸入軸轉速（sù）控製到800-1400r/min範圍內時，就可以相應的得到軸承擋邊（biān）的（de）實際線速度（dù）控製在6-11r/min左右。除此之（zhī）外，稀油也會帶走部（bù）分軸承摩擦（cā）所產生的熱量，我們將這一部分熱量考慮為5℃左右，根據（jù）長期的實踐效果以及（jí）理論經驗，我們可以通過（guò）下式來對溫差所（suǒ）造（zào）成的遊隙減少量進行（háng）計算：

 

　　從理論上來看，軸承在實際的工作環境下如果能夠保持略為負數的（de）工作遊隙是Z佳的，基本上可以保證（zhèng）Z長（zhǎng）的使（shǐ）用壽命，但這樣一種理（lǐ）念目前要在工程實踐當中有深層次的體現還是比較難的，這主要是因為（wéi）所（suǒ）要求（qiú）的狀態過於理想（xiǎng），而過於理想的狀態在實際環境下是很難得到或者是得到以後也很難保持的。所以我們（men）在對軸（zhóu）承遊隙進行選擇和確（què）定時，一（yī）般認（rèn）為以工作遊隙為零標準或者是采用比零遊隙（xì）略大（dà）的（de）遊隙來作為軸（zhóu）承遊隙都是可以的。
　　4.改進措施及Z終的使用效果
　　我們在對軸承進行改裝的過程當中Z為主要的（de）操作就（jiù）是在進行裝配之前對其隔圈進行了一定程度的削（xuē）磨，在經過改造之後其平均的工作遊隙值（zhí）在24μm左右。事實上，自從粗中軋機減速箱投入到（dào）使用（yòng）當中來之後，就會經（jīng）常性的出現故（gù）障或者是損壞，其平均的使用壽命也遠小於設計壽命，因此而導致了減速箱的故障停機，這對（duì）於公司本身的（de）生產過程以及經濟條件都是非常不利的。但（dàn）是在經過上述改造之後，雖然問題並沒有（yǒu）得到根本性的解決（jué），但是在故障的（de）發生率上則（zé）有了（le）較大（dà）程度的降低，基於（yú）工程實踐來說的話是已經滿（mǎn）足了大多數客戶的要求的。
　　5.結語
　　通過上文當中的說明和分析就（jiù）可以看到，實際上滾動軸承遊（yóu）隙在軸（zhóu）承的應用過程當中是非常關鍵和重要的參數，一旦選定，對軸承運轉過程當中的運轉精度、使用壽命、安全係數、摩擦阻力等各個方麵都是有著較大的影響的，因此必須要慎重（chóng）待之。再者（zhě）就是要認識到遊隙還容易受到外（wài）界環境的幹（gàn）擾，在（zài）不同的使用環境下其Z為主要（yào）和（hé）關鍵的影響因素也就（jiù）有可能大不相同，正是因為這樣，我們（men）在對軸承（chéng）故障進行分析和排除時首先就要從環境條件入（rù）手來進行處理。通過一係列的理論計算以及長期的實踐經驗，Z終認為在粗中軋機減速箱中軸承的遊隙值進行調整之後確實能夠較大程度的提高其使用壽命。
　　參考文獻：
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來源：《中國機械》2013年4期