西力軸承
聯(lián)系人：馬耿松
 
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振動(dòng)速度值：電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承座上除了軸間振動(dòng)增加外，其水平和垂直方向的振動(dòng)值基本相當(dāng)。

振動(dòng)加速度值：電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承座上各測(cè)點(diǎn)方向上的振動(dòng)加速度值都有不同程度的增大，其中垂直方向振動(dòng)加速度值平均值從0.40 m·s-2增大到5.19 m·s-2，為原來(lái)的13.0倍，峰值則由1.9提高到34.6，增加了17.2倍，而水平方向上的加速度平均值和峰值則分別增加了7.7倍和8.2倍，軸向的加速度平均值和峰值則分別增加了1.9倍和1.8倍。
表1 電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承的振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)

注：A－代表軸向；V－代表垂直方向；H－代表水平方向

軸承沖擊值：也出現(xiàn)與振動(dòng)加速度相類(lèi)似的情況，其中垂直方向上的平均值從0.29增大到4.98，為原來(lái)的17.2倍，峰值則由0.9提高到16.3，增加了17.1倍，而水平方向上的平均值和峰值分別增加了13.8倍和15.8倍，軸向的平均值和峰值則分別增加了13.3倍和15.5倍。

再將10月22日的分析數(shù)據(jù)與11月5日的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，垂直方向的振動(dòng)加速度值由2.80 m·s-2提高到5.19 m·s-2，而軸承沖擊值則由1.89增大到4.98，分別增加了0.9倍和1.6倍，而水平方向上的振動(dòng)加速度值和軸承沖擊值則分別增加了0.4倍和2.1倍，說(shuō)明異常磨損的發(fā)展相當(dāng)快。

以上分析表明，雖然從振動(dòng)速度值上較難發(fā)現(xiàn)故障的存在，但從軸承沖擊值和振動(dòng)加速度的變化可以清楚地發(fā)現(xiàn)該軸承有異常磨損出現(xiàn)。

2.1.2振動(dòng)信號(hào)分析

圖2 電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承軸向振動(dòng)速度頻譜信號(hào)

下面就電機(jī)負(fù)荷側(cè)軸承座的軸向振動(dòng)速度的頻譜信號(hào)進(jìn)行分析。由圖2可知：

在時(shí)域上，存在較明顯的周期沖擊，間隔為Δt＝133.5 ms和Δt＝60.5 ms,即為Δf=7.5Hz和Δf=16.53Hz，其中f=7.5Hz是軸承保持架的故障頻率，而f=16.53Hz則是電機(jī)的轉(zhuǎn)速頻率。

在頻域上，由f=7.5Hz及諧頻，f=128.75Hz為主頻，邊頻Δf=7.5Hz所組成。其中f=128.75Hz為軸承外圈故障頻率。頻譜上還存在f=158.75Hz，它是f=128.75Hz與4×7.5Hz邊頻之和。

以上分析表明，軸承保持架存在較明顯的異常磨損，軸承外圈也有異常磨損跡象。

2.2 磨損分析

首先通過(guò)往潤(rùn)滑脂中添加特殊溶劑的方式將其預(yù)處理成液體狀溶液，然后就可以借鑒潤(rùn)滑油的光譜和鐵譜分析方法對(duì)其進(jìn)行定量和定性分析了。是要按汽車(chē)說(shuō)明書(shū)的要求，選用合適牌號(hào)的潤(rùn)滑脂。例如，汽車(chē)水泵軸承就不宜選用納基潤(rùn)滑脂，因其耐水性較差。二是加入軸承中的潤(rùn)滑脂要適量，一般只充填軸承空腔的1/2-l/3為宜，過(guò)多不但無(wú)用，還會(huì)增加軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力，使之升溫發(fā)熱。特別要注意的是汽車(chē)輪轂軸承，要提倡“空轂潤(rùn)滑”，即只在軸承上涂一層適量的潤(rùn)滑脂即可，否則，不但浪費(fèi)和散熱不良，還會(huì)使?jié)櫥軣嵬庖纾赡苡绊懼苿?dòng)性能。

潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力小，并能散熱，主要用于高速和工作環(huán)境溫度較高的軸承。潤(rùn)滑油的牌號(hào)要按汽車(chē)說(shuō)明書(shū)的要求選用，并接汽車(chē)保養(yǎng)周期及時(shí)更換，放出舊油后要對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行清洗后再加新油，加油應(yīng)加到規(guī)定的標(biāo)線，或與加油口平齊(視汽車(chē)具體結(jié)構(gòu)、要求而定)，不可多加。

二、滾動(dòng)軸承常見(jiàn)故障

滾動(dòng)軸承的故障現(xiàn)象一般表現(xiàn)為兩種，一是軸承安裝部位溫度過(guò)高，二是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有噪音。

1.軸承溫度過(guò)高

在機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，安裝軸承的部位允許有一定的溫度，當(dāng)用手撫摸機(jī)構(gòu)外殼時(shí)，應(yīng)以不感覺(jué)燙手為正常，反之則表明軸承溫度過(guò)高。

軸承溫度過(guò)高的原因有：潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì)，潤(rùn)滑油粘度過(guò)高；機(jī)構(gòu)裝配過(guò)緊(間隙不足)；軸承裝配過(guò)緊；軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；負(fù)荷過(guò)大；軸承保持架或滾動(dòng)體碎裂等。

2.軸承噪音

滾動(dòng)軸承在工作中允許有輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲，如果響聲過(guò)大或有不正常的噪音或撞擊聲，則表明軸承有故障。

滾動(dòng)軸承產(chǎn)生噪音的原因比較復(fù)雜
滾動(dòng)軸承是廣泛運(yùn)用的機(jī)械支承。其功能是在保證軸承有足夠壽命的條件下，用以支承軸及軸上的零件，并與機(jī)座作相對(duì)旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)等運(yùn)動(dòng)，使轉(zhuǎn)動(dòng)副之間的摩擦盡量降低，以獲得較高傳動(dòng)效率。常用的滾動(dòng)軸承已制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，它是利用滾動(dòng)摩擦原理設(shè)計(jì)而成，由化工廠成批生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。在機(jī)械設(shè)計(jì)中只需根據(jù)工作條件選用合適的滾動(dòng)軸承類(lèi)型和型號(hào)進(jìn)行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

17.1.1 滾動(dòng)軸承的工作特點(diǎn)

與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有下列優(yōu)點(diǎn)：

（１）應(yīng)用設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化，并由生產(chǎn)廠家進(jìn)行大批量生產(chǎn)，具有優(yōu)良的互換性和通用性。
（２）起動(dòng)摩擦力矩低，功率損耗小，滾動(dòng)軸承效率（0.98-0.99）比混合潤(rùn)滑軸承高。
（３）負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和工作溫度的適應(yīng)范圍寬，工況條件的少量變化對(duì)軸承性能影響不大。
（４）大多數(shù)類(lèi)型的軸承能同時(shí)承受徑向和軸向載荷，軸向尺寸較小。
（５）易于潤(rùn)滑、維護(hù)及保養(yǎng)。

滾動(dòng)軸承也有下列缺點(diǎn)：

（1）大多數(shù)滾動(dòng)軸承徑向尺寸較大。
（2）在高速、重載荷條件下工作時(shí)，壽命短。
（3）振動(dòng)及噪音較大。

17.1.2組成元件常用材料

1． 滾動(dòng)軸承構(gòu)造：滾動(dòng)軸承一般是由內(nèi)圈1、外圈2、滾動(dòng)體3和保持架4組成，如圖17-1。內(nèi)圈裝在軸頸上（在推力軸承中稱為軸圈），配合較緊；外圈裝在機(jī)座或零件的軸承孔內(nèi)，通常配合較松。內(nèi)外圈上有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體將沿滾道滾動(dòng)。滾動(dòng)體是實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦的滾動(dòng)元件，除"自轉(zhuǎn)"外，還繞軸線公轉(zhuǎn)。形狀有球形、圓柱形、錐柱形、滾針、鼓形等，如圖17-2。保持架的作用是把滾動(dòng)體均勻的隔開(kāi)。

為適應(yīng)某些使用要求，有的軸承可以無(wú)內(nèi)圈或無(wú)外圈、或帶防塵、密封圈等結(jié)構(gòu)。

圖17-1

圖17-2

2．常用材料：滾動(dòng)體與內(nèi)外圈的材料要求有高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊韌性。一般用含鉻合金鋼制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等，經(jīng)熱處理后硬度可達(dá)HRC61-65。保持架一般用低碳鋼板沖壓而成，高速軸承多采用有色金屬（如黃銅）或塑料保持架。并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)興起于20世紀(jì)80年代，并迅速實(shí)現(xiàn)了商品化、產(chǎn)業(yè)化，作為一項(xiàng)新的能源技術(shù)開(kāi)始受到更多國(guó)家的重視。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的風(fēng)電場(chǎng)也由初期的數(shù)百千瓦裝機(jī)容量發(fā)展成為數(shù)萬(wàn)千瓦甚至數(shù)十萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量的大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量已從初的幾十千瓦發(fā)展為的幾百千瓦，兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組也開(kāi)始逐步出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)。

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