由于高速轴承既要按高精度轴承要求,又要按高温轴承要求,所以在考虑其配合和游隙时,要顾及下面两点:
(1)由常温升至高温时的尺寸变化和硬度变化;
(2)高速下离心力所引起的力系变化和形状变化。
总之,在高速、高温的条件下,从配合和游隙的选择上要力求保持轴承的精度和工作性能,这是有难度的。
为了保证轴承安装后的滚道变形小,过盈配合的过盈量不能取得太大,而高速下的离心力和高温下的热膨胀,或是抵消配合表面的反向压力。或是使配合面松弛,因此过盈量必须在考虑上述两种因素的前提下谨慎地加以计算,在常温常速下有效的过盈量对于高速轴承可能是无效的。
在考虑高速轴承游隙时不但要考虑上述各项因素,而且要考虑轴的热伸长对游隙的影响,要求轴承在工作状态下,即在工作温度下有最佳的游隙,而这种游隙是在内、外圈球沟中心精确对位的状态下形成的。由于高速轴承力求降低相对滑动和内部摩擦,最好不要采用将内、外圈沿轴向相对错位的方法来调整球轴承的游隙。
在考虑轴承的配合过盈量和游隙时,要注意到材料在高温下变得松软而容易变形的特点,以及多次由常温到高温的温度改变引起一定永久变形的可能性。
高速轴承要求轴承所在回转系统经过精密的动平衡,轴与安装轴承的部位应具有高于一般要求的尺寸精度和形位精度,特别是同轴度和挡肩对座孔或轴颈的垂直度,而在考虑这些问题的时候,同样必须注意到轴承运转时的高速因素和高温因素。
轴承温度升高的原因主要有:
第一:润滑油质量是否变坏?如果润滑油粘度大也会导致轴承温度升高;
第二:轴承机构装配如果过紧,间隙不足会导致轴承温度升高;
第三:轴承装配过紧也会导致轴承温度升高;
第四:轴承座圈在轴上或壳内转动会导致轴承温度升高;
第五:轴承负载过大也会导致轴承温度升高;
第六:如果轴承保持架或滚动体碎裂的话,也会导致轴承温度升高。
轴承压入主轴后应转动灵活无阻滞感。如有明显转动不灵活,则表明轴的尺寸太大了,公差要下调。如XEZ轴承压入轴后用手转动有明显“沙沙”感,则可能是轴的公差太大或轴的圆度不好。所以在控制好轴和轴承公差时也要控制好圆度,目前国内很多厂家只对公差进行控制,没有对圆度进行控制。
因为主轴轴承是高精度产品,如装配不当很容易对轴承沟道造成损伤,导致轴承损坏。主轴轴承在装配时应有专用的模具,不能随意敲打,在压入轴时只能小圈受力,压大圈时只能大圈受力。装配时要求采用气压或液压,在压装时上下模要外于水平状态,如有倾斜会导致轴承沟道因受力损坏,而使轴承产生导响。
轴承在装到转子上做动平衡时很容易将动平衡时产生的铁屑进入轴承内部,因此最好是装轴承前做动平衡。有一些厂家为了装配方便,装配时在轴承室内涂上一些油或油脂起润滑效果,但往往操作人员很难将量控制好,如果油或油脂在轴承室内积留较多,在轴承转动时很容易沿着轴进入轴承内部。轴承室内最好是不要涂油或油脂,如非涂不可则要控制,不得在轴承室内有积留。
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