保持架間隙對滾動軸承磨損有何影響?
編輯:歐凱軸承

滾動軸承的使用非常廣泛,比如說:基礎功能,大型機械設備,航空發動機等,而保持架間隙會直接影響到滾動軸承的潤滑、油膜、生熱、噪音以及保持架的穩定性,對其滾動軸承的使用性能起到了關鍵的作用,保持架間隙如果控制不好,不僅會引起軸承保持架和滾動體不穩,還回引導軸承套圈的碰撞力和摩擦力迅速增加,終導致保持架的損壞,甚至影響到軸承的使用壽命。
那保持架間隙對滾動軸承磨損具體有哪些影響呢?
保持架間隙影響滾動軸承正常使用因素主要體現在保持架兜孔間隙和保持架引導間隙的設計是否合理。如果在給定保持架引導間隙條件下,增加兜孔間隙會使保持架的穩定性變差,同時內圈引導比外圈引導更易使保持架不穩定。
舉例:柱滾子軸承兜孔間隙與引導間隙比值對保持架穩定性的影響,經過分析,發現間隙比為0.2~0.8時保持架表現出良好的渦動穩定性,而隨著間隙比的增加,保持架質心渦動軌跡變差,出現不穩定渦動。在以保持架兜孔和球之間最小磨損和最小接觸力為目標優化保持架兜孔間隙,結果表明當保持架兜孔間隙預引導間隙比值小于1時,會引起保持架不穩定,但此時保持架與兜孔接觸力最小。
通過保持架間隙對滾動軸承磨損,進行不同保持架間隙對其磨損影響的研究實驗,發現保持架、鋼球等的磨損痕跡,對比不同引導間隙、兜孔間隙條件下的保持架與鋼球的磨損,得出以下結論:
(1) 引導間隙、兜孔間隙均影響著保持架及鋼球的磨損,但引導間隙對保持架磨損的影響較兜孔間隙更為顯著。
(2) 引導間隙較小時,保持架引導面的磨損嚴重,隨著引導間隙增加,保持架引導面磨損逐漸減小。同時引導間隙影響著保持架兜孔磨損,當引導間隙設計不合理時,加劇保持架兜孔的磨損。
(3) 保持架引導面及兜孔的磨損程度隨著兜孔間隙增加逐漸減小。
那影響軸承保持架穩定因素又有哪些呢?
(1)軸向載荷
軸承的軸向載荷是指在軸承的軸線方向上形成的載荷,通俗的說就是會將軸承內圈推出外圈的力。
軸承運轉時內圈旋轉,外圈靜止不動,以軸向載荷為自變量,當軸承轉速保持一定時,隨著軸向載荷的增加,保持架的穩定性逐漸提高。這是因為,軸向力的增加限制了鋼球的滑動,減少了鋼球與保持架的碰撞頻率,又因為潤滑油作用時摩擦力較小,渦動加速度變化不大,故使得保持架比較穩定。
(2)徑向載荷
徑向載荷是指作用方向垂直于軸承軸心線的載荷。
保持其他條件不變,以徑向載荷為自變量,當軸承的內圈轉速和軸向載荷一定時,隨著徑向載荷的增大,軸承保持架的穩定性逐漸降低。這是因為,增加徑向載荷保持架與外套圈的相互作用頻率會降低,使得外套圈對保持架運動作用減弱,降低了其穩定性。
(3)、軸承轉速
當軸承保持架軸向載荷與徑向載荷一定時,隨著軸承轉速的增加,保持架穩定性逐漸增加。這是因為,轉速的增加會使保持架在運動過程中被快速地推向外套圈引導面,使得保持架與外套圈引導面之間的接觸頻率提高;同時,在較高的轉速下,球與保持架幾何耦合較好,故保持架運動相對趨于穩定。
(4)、間隙比
保持其他條件不變,以軸承間隙比為自變量,當軸承載荷與內圈轉速一定時,隨著間隙比的增加,保持架穩定性逐漸降低。這是因為,間隙比的增大使球與軸承保持架的相互碰撞作用增加,且這種作用力是非對稱性的,因此導致軸承保持架的穩定性降低。
(5)、外溝曲率系數
軸承外溝曲率系數是軸承的重要幾何參數之一,對軸承有多方面影響。
保持其他條件不變,以外溝曲率系數為自變量,隨著外溝曲率系數的增大,保持架的穩定性先逐漸增大后逐漸減小。這是因為,在軸承高速轉動情況下,外溝曲率系數的增大會影響各元件間油膜的形成,所以保持架的不穩定性有明顯差別。
(6)、內溝曲率系數
軸承內溝曲率系數也是軸承的重要幾何參數之一。
保持其他條件不變,以內溝曲率系數為自變量,隨著內溝曲率系數增大,保持架的穩定性先增加后降低。原因與外溝曲率系數的影響相同。

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