淺談陶瓷軸承的使用與維護
2020-2-26 來源:- 作者:肖九(jiǔ)梅
陶瓷軸承是一種高轉速軸承,使用一段時間後需要維護保養,來延長其使用壽命,以降(jiàng)低其使(shǐ)用成本。采用陶瓷軸承代替金(jīn)屬(shǔ)軸承,主要目的在於利用前者比後者具有更好的或者後者(zhě)本身就不具備的耐腐蝕、耐磨損、耐高溫、不導磁、不導電、強度高、剛(gāng)性好、比重輕等特性。使用陶瓷材(cái)料可使軸承在高速、耐腐蝕、無潤滑等苛刻環境下正常運行,並能減少磨損、降低(dī)噪聲、減少(shǎo)維護次數,從而使軸承達到更長的使用(yòng)壽命。在(zài)陶瓷(cí)軸承使用的過程當中(zhōng),一旦軸承出現了損(sǔn)壞應該更換新(xīn)的產品,才可以(yǐ)保證使用(yòng)的(de)效果比(bǐ)較好。如果強製性進行拆卸,有可能沒辦法拆卸,更換後的產(chǎn)品(pǐn)使用的效果又不夠穩定,反而增加(jiā)使用的成本。陶瓷(cí)軸承的維護和檢測是要定期要做的事情,這是為了(le)能讓陶瓷軸承能夠正(zhèng)常的工作,能使其壽命的延長,這部分的工作程序也是陶瓷軸承檢修過程的主要的工作程序(xù)。
1.陶瓷軸承的性能和結構特點
陶瓷軸承跟滑動的軸(zhóu)承相(xiàng)比下,有以下列的優點:對於陶瓷軸承的摩擦的係數來比較,比(bǐ)滑動的軸承比(bǐ)較小,傳動的效率也比較高,一般滑動(dòng)的軸承的摩擦係(xì)數為0.08~0.12,而陶瓷軸承的摩擦係數僅僅為0.001~0.005。陶瓷軸承已(yǐ)實現標準(zhǔn)化、係列化、通用(yòng)化,適於大批量生產(chǎn)和供應,使用和維修(xiū)十分方便;陶瓷軸承用軸承鋼製造,並經過(guò)熱處理,因此,陶瓷軸承不僅具有較高的機械性能和較(jiào)長的使用壽命,而且可以(yǐ)節(jiē)省製造滑動軸承所用的價格較為昂貴的有色金屬(shǔ);陶瓷軸承內部(bù)間隙很小,各零件(jiàn)的加工精(jīng)度較高,因此,運轉精度較高。同時,可以通過預加負荷的(de)方法使軸承的剛性增(zēng)加。這對於精密機械是非常重要的;某些陶瓷軸(zhóu)承可同時承受徑向負荷(hé)和軸向負荷,因此,可(kě)以簡化軸承支座的結構;由於陶(táo)瓷軸承傳動效率高,發熱量少,因此(cǐ),可以減少潤(rùn)滑油的消耗,潤滑維護較為省(shěng)事。
一切事物都是一分為二的,陶瓷(cí)軸承也有一定的缺點,主(zhǔ)要是:陶瓷軸承承受負(fù)荷的(de)能力比同樣體積的滑動軸承小得多,因此,陶瓷軸承的徑向尺寸大。所以,在承(chéng)受(shòu)大(dà)負荷的場合和要求徑向尺寸小、結構(gòu)要求緊湊的場合,多(duō)采用(yòng)滑動軸承;陶瓷軸承振動和噪聲較大,特別是(shì)在使用後期尤為顯著,因此(cǐ),對精密度要求很高、又(yòu)不許有振動的場合,陶瓷軸承難於勝任,一般選用滑動(dòng)軸承的效果更佳。陶瓷軸承對金屬屑等異物特別敏感,軸承內一旦進入異物(wù),就會產生斷續地較大振動(dòng)和噪聲,亦會引起早期(qī)損壞。此(cǐ)外(wài),陶瓷軸承因金屬(shǔ)夾雜質等也易發生早期損(sǔn)壞(huài)的可能性。即使不(bú)發生早期損壞,陶瓷軸(zhóu)承的壽命也有一定的(de)限度。
滿裝球型全陶瓷軸承一(yī)麵帶添球缺口,因采用無保持架結構設計,可(kě)以比標準結構的軸承裝入多的陶瓷球,從而提高其負荷能力,另(lìng)外(wài)還可避免(miǎn)因保持架材料的限製,可達到陶瓷保持架型全陶瓷軸承耐腐蝕及耐(nài)溫效果。該係(xì)列軸承不適宜較高轉速,安裝時應注意將缺口麵(miàn)裝於不承受軸向負荷(hé)的一端。混合陶瓷球(qiú)軸承陶瓷球特別是氮化矽球具有低密度、高硬度、低摩擦係數,耐磨、自潤滑及剛性好等特點,特別適合(hé)做高速、高精度及長壽命混合陶瓷球軸承的滾動體(內外圈為金屬(shǔ)) 。一般內(nèi)外(wài)圈采用軸承鋼(GCr15)或不鏽鋼(AISI440C),陶(táo)瓷球可選用ZrO2,Si3N4,或 SiC 材料。
氮化矽全陶(táo)瓷(cí)軸承套圈及滾動(dòng)體采用氮(dàn)化矽(Si3N4)陶瓷材料,一般也可(kě)使用 RPA66-25,PEEK,PI,以及酚醛(quán)夾布膠木管等(děng)。SiN4 製全陶瓷軸承相比較ZrO2材料可適用於更高轉(zhuǎn)速及負荷,以及適用於更高的環境溫度。同時可提供(gòng)用(yòng)於高速高(gāo)精(jīng)度高剛性主軸的精密陶(táo)瓷軸(zhóu)承,最高製(zhì)造精度達P4至UP級(jí)。
氧化鋯全陶瓷(cí)軸承具抗磁電(diàn)絕緣、耐磨耐腐蝕、無油自潤滑、耐高溫耐高寒等特(tè)點,可用於極度惡劣環境及特殊工況。套圈及滾動體(tǐ)采用(yòng)氧化(huà)鋯(ZrO2)陶瓷材料,保持器使用聚四氟乙烯(PTFE)作為標準配置,一般也可使用玻璃纖維增強的尼(ní)龍66(RPA66-25),特種工程塑料(PEEK,PI),不(bú)鏽鋼(AISISUS316),黃銅(Cu)等。
陶(táo)瓷是非金屬的,非(fēi)鐵材料。當(dāng)暴露於水和其它有害化學品它們不以同樣的(de)方式作為金屬腐蝕。它們的高的耐(nài)蝕性的允許它(tā)們在潮濕和化學腐蝕環境(jìng)中優異的性能。許多工(gōng)程陶瓷也具有低的密度,導致在軸承工(gōng)作速度,這是由於(yú)改善低向心力和(hé)減少摩擦。由於缺乏在大(dà)多數陶瓷自由電子(zǐ),它們是非磁性和優良的絕緣體。研究陶瓷軸承,當人(rén)們可能會注意到的陶瓷軸承基本上(shàng)比金屬軸承更(gèng)加昂貴。有與以達到高檔原料燒結過程所需要的溫度所需要的大量的能量,有關極高能量和加工成本(běn)。由於陶瓷加工和磨削成(chéng)本製造精密軸承時迅速增加。所有這一切都必須在一個幹(gàn)淨的環境中具有熟練(liàn)的勞動力(lì)來完成。陶瓷的毛(máo)孔(kǒng)雜質難以置信的敏感,所以任何汙染物可能會導(dǎo)致過早失效(xiào)。
隨著尺寸的增加,價格也增加了指數,因為成本(běn)高,加工方法的要求。這些包括,以克服在生坯的溫度梯度,均勻施加壓力(lì)的量在較大(dà)體積和所(suǒ)得機器成本需要較慢的燒結過程。陶瓷軸承具有較低的承載能力相(xiàng)比(bǐ),金屬(shǔ)和對熱衝擊敏感。熱衝擊是當材料(liào)內的溫度梯(tī)度會導致不同的膨脹,這會導致內部應力(lì)。這種壓力可以超過這樣的材料形成裂(liè)紋的實力。
2.陶瓷軸承的使用原則和代用方(fāng)法
陶瓷軸承的代用原則(zé)和代用方法(fǎ)如下(xià):軸承(chéng)的工作能力係數和允許靜載荷等技(jì)術參數要盡(jìn)量等(děng)於(yú)原配軸承的技(jì)術參數。應當選擇允(yǔn)許(xǔ)極限(xiàn)轉速等於或高於原配(pèi)軸承的實際轉速(sù)。
代用(yòng)軸承的(de)精度等級要不低於原(yuán)配軸(zhóu)承(chéng)的精度等級。尺寸要(yào)相同,不能因為更換軸承(chéng)而隨意改變機器與軸承相配合的(de)尺寸。采用鑲套方法的軸承,要保證所(suǒ)鑲軸套的內外圓柱麵的同心度(dù),並應正確選用公差與配合。陶瓷軸承的代用方法如下:直接代用的代(dài)用軸承內徑、外徑和(hé)厚(hòu)度尺寸與原(yuán)配軸承完(wán)全相同,不(bú)需采取(qǔ)任何(hé)措施(shī)即可安裝使用。
加墊代用的代(dài)用軸承(chéng)內徑、外(wài)徑與原配軸承完全相同,僅寬度較窄時,可采用加墊代用(yòng)。所加墊圈的厚度等於原配原配軸承和代(dài)用軸承的寬度(dù)差。墊圈內徑與軸采用(yòng)間隙配合,外徑為軸承內圈的(de)外徑。墊圈(quān)兩端麵要(yào)平行,安裝時墊圈應緊靠軸的台肩。
以寬代窄是當沒(méi)有與(yǔ)原配軸承尺寸相近(jìn)的代用軸承,可以采取改變軸頸或(huò)外殼孔的辦法,使其與代用軸承相配合。但軸頸或(huò)孔(kǒng)徑的加工量不能太大以免影響零件強度。采用標準型號的軸承的機(jī)器,盡量不采用此法(fǎ)。
對(duì)於非標準的已淘(táo)汰的軸承,可(kě)采取改變軸頸或外殼孔尺寸的辦法;使其與代用軸承(chéng)相配合;但軸頸或(huò)孔徑的加工量不能太大以免影響零件強度;采用(yòng)標準型號的軸承的機器,盡量不采用此法。代用外國軸承可根據其牌號(hào)和型號,從有關(guān)手冊中(zhōng)找出與其相對(duì)應的國(guó)產型號。
保證陶瓷軸承的(de)質量在製造出(chū)廠之前,陶瓷軸承都要經過百分之百的功能試驗,需要通過數字振動濾波分析對陶瓷軸在進行試驗檢測,才能確保軸承品質和應用的性能,所有的(de)試驗結果都是可以(yǐ)追溯的。
清潔度對於精密軸承產品而言至關(guān)重要,如超精密軸承部(bù)件一般都要用多級溶劑清(qīng)洗3h,從而避免雜質混入軸承,防止固有的汙(wū)染源。另外,還要(yào)磨削軸承的非工作性表麵,保證軸承在出廠(chǎng)前無(wú)雜質。因而,生產(chǎn)的軸承產品可以增加機床正常運轉時間。 同時在生產(chǎn)的過程中,技術人員(yuán)還控製(zhì)滾道的曲率和均勻性以及鋼球的等級,減少了振動,進而減少了發熱量。保持架(jià)對於機床(chuáng)軸承很關鍵,保持架的性能會影響機床(chuáng)軸承在高速旋(xuán)轉下的(de)穩定性。生產(chǎn)的(de)標準保持(chí)架采用酚醛樹脂材料,內部設計和間隙(xì)的公差(chà)控製引導表麵,保證保持架在高速(sù)運轉、潤滑及動載時(shí)穩定性(xìng)的最優(yōu)。
陶瓷軸(zhóu)承(chéng)最具(jù)代表性的滾(gǔn)動軸承是深溝球,用途廣泛,可承受徑向負荷(hé)與雙向軸向負荷。適用於高速旋轉及要(yào)求低噪聲、低振動的(de)場合或(huò)鋼質軸承所不能應用的高溫、高寒、腐蝕、磁(cí)場、非絕緣等領域。報載混合型陶瓷軸承已成功地應用於高(gāo)速機床的主軸中,並已(yǐ)進入實用化(huà)階段,如日本牧野等公司(sī)生產的HPM型超精(jīng)密車床等,主(zhǔ)軸轉(zhuǎn)速為(wéi)16000r/min,而美國MIKRO公司生產的(de)HSM700高速加工中心(xīn),主軸轉速已達到42000r/min,切削速度提高了5~10倍。此外,混合型陶瓷軸承還用應在電主軸、渦流分子泵(bèng)等高轉速的設備中。
選擇陶瓷軸承時注(zhù)意的(de)事(shì)項:陶瓷軸承外(wài)加密封的選擇需要考慮的主要因素。首先要知道的就是陶瓷軸承(chéng)潤滑劑和種類:潤滑脂和(hé)潤(rùn)滑油;其次(cì)陶瓷軸承的工作環境也是其中的影響考慮因素之一(yī),陶(táo)瓷軸承占用(yòng)空間(jiān)的大小也是一定(dìng)要考慮在內的因素;還要注意軸的支承結構優點及其允許角度偏差(chà)。密封(fēng)表麵的圓周速度與陶瓷軸承(chéng)的(de)工作溫度也是重要因素。
3.陶(táo)瓷軸承在機床上的應用
陶(táo)瓷軸(zhóu)承密封性對陶瓷軸承的運行起到(dào)關鍵性的作用,陶瓷軸承有兩種不同的密封性,一是本身自帶著密封性,二是來(lái)自外麵的密封性。這所謂的(de)陶瓷軸承自(zì)帶的密封性,就是在陶瓷(cí)軸承的設計跟製造的過程中(zhōng),就已經考(kǎo)慮了密封性對陶瓷軸承的(de)重要性,從而能製(zhì)造陶瓷軸承時,把密封性加到了(le)陶瓷軸承的身上,自然的就形成了陶瓷軸承本身有自(zì)帶(dài)的密封性。
來自外加的密(mì)封性不是本身就(jiù)存在的,是通過(guò)安裝等其他方麵給陶瓷軸承帶來的各種(zhǒng)性能的密封裝置。所以說,陶瓷軸承具(jù)有雙層密封性(xìng)的特點。那麽,在選擇外加密(mì)封性時,應該先考慮陶瓷軸承的工作環境,具體是在什麽樣的環境下工作的(de),如果(guǒ)是在(zài)一(yī)些比較惡劣的環境下工(gōng)作,對陶瓷軸承的密封性選擇(zé)要求就要高,陶瓷軸承隻(zhī)有具有良好的雙層密封性,才能確保沙子、灰塵(chén)等贓物進不到陶瓷軸承的內部,而影響到陶瓷軸承的正常工作。
陶瓷軸(zhóu)承的密封性能完善陶瓷(cí)軸承支(zhī)撐結構,隻有(yǒu)陶瓷軸承表麵精確的圓周速度,才能允許陶瓷軸承在角度上存在少許偏差,可見密封性對(duì)陶瓷軸承來說,是(shì)很重要的。進口陶瓷軸承在質量上(shàng),還是領先國產陶瓷軸(zhóu)承的(de)。不過,國產陶瓷軸承也(yě)在飛躍的發展中,我們可以根據陶瓷軸承的工(gōng)作需求和對密封性的要求來選擇陶瓷軸承。
陶瓷軸(zhóu)承在機床的使用上,主要用於下列三個部位:主軸和滾珠絲杠以及一般的傳動軸(zhóu)。主軸的軸承作為機床的(de)基礎配套(tào)件,性能會直接影響到機床的轉(zhuǎn)速以及回轉(zhuǎn)的精度,剛(gāng)性,抗顫振動切削(xuē)性能(néng),噪聲以及溫升及熱變形等。進而的影響到了加工零(líng)件的精度以及表麵(miàn)的質量等等,所以,高性能的(de)機床必須得配用高性能的軸承。
陶瓷軸(zhóu)承的精度(dù)一般(bān)分為P0、P6、P5、P4和(hé)P2五個等級,用於精密機(jī)床主(zhǔ)軸上的軸承精度應為P5及其以上級(jí),而對(duì)於數控機床(chuáng)、加工中心等高速、高精密機床的(de)主軸支(zhī)承,則需選用P4及其以上級超(chāo)精(jīng)密軸承。機床(chuáng)用主軸軸承通常包括深溝球(qiú)軸承、角接觸(chù)球軸承、圓柱滾子軸承、雙向(xiàng)推力角接觸球軸(zhóu)承、陶瓷軸承和推(tuī)力軸承等六種結構類型。機床用裝於(yú)一般傳動軸(zhóu)上的陶瓷軸承,其(qí)要求和選用與普(pǔ)通機械傳動軸承相同,隻需滿足強度和壽命要求,轉速不超過所規定(dìng)的(de)軸承極限轉速即可。在通常情況下,機床軸承是機床主軸(zhóu)軸承以及滾珠絲杠軸承,精密機床軸承則(zé)是(shì)指精度為P5及其P5以上級(jí)的主軸軸承和絲(sī)杠軸承。
滾珠絲杠副作為精密、高效、靈敏的傳動元件,除了應采用高精度(dù)的絲杠、螺母和滾珠外,還應注意選用軸向剛度高、摩擦力矩小、運轉精度高的軸承。滾珠絲杠支承過去常用雙向推力(lì)角接觸球軸承、陶瓷軸承、滾針和推力滾子組合軸承、深溝球軸承和推力球軸承等。目前,滾(gǔn)珠絲杠支(zhī)承采用最多的是60°接觸角的單(dān)列推力角接觸球軸承,而且,精度等級也是以P4及其以上級為主。陶瓷軸承在使用期間,要經常對(duì)陶瓷軸承的運行的基本的外部條件進(jìn)行監測,比如溫度和噪音,振動和測(cè)量等等,這些都(dōu)是比較有規律的檢查應該以及早點發展(zhǎn)潛在的問題並(bìng)且防止再出現意想不到的機器中(zhōng)止的現象,使在生產計劃才能得以實現,能(néng)讓工廠(chǎng)的生產力和效率的提高。
隨著數控技術的快(kuài)速發展,“複合、高(gāo)速、智能、精密、環保”已成為當今機(jī)床工業技(jì)術發展的主要趨勢。其中,高速加工可以有效地提高機床的加工效率、縮短工件的加工周期。這就要求機床主軸及其相關部(bù)件(jiàn)要適應高速加工的需求(qiú)。目前,數控機床主軸軸承基本上限定在角接觸球軸承、圓柱(zhù)滾子軸(zhóu)承、雙向推力角接觸球軸承和陶瓷(cí)軸承(chéng)等四種結(jié)構類型。
伴隨著數控機床主(zhǔ)軸向高速化發展(zhǎn),陶瓷材料(主要指Si3N4工程陶瓷)因具有密度小、彈性模量高、熱膨脹(zhàng)係數小、耐磨(mó)、耐高溫、耐腐蝕等優良性能,從而成為製造高速精密軸承的理想材料。陶瓷軸承得到越來越廣泛的應用,鑒於陶(táo)瓷材料的難加工性,精密陶瓷軸承多為滾動體是陶瓷、內外套圈仍由鉻鋼(gāng)製造的混合陶瓷球(qiú)軸(zhóu)承。
4.陶瓷軸承的維護保養
陶瓷軸承在使(shǐ)用的過程中表現出比(bǐ)較強的規律性,並且還重複(fù)性非常的好,非常優質的陶瓷軸承在開始使用時,振動和噪聲都是比較小,幅(fú)值都是比較小的,可(kě)能是因為(wéi)在製造的過程中有一些缺陷,跟表麵物毛刺所致一樣。運動一段時間後,振動和噪聲維(wéi)持一定水平(píng),軸(zhóu)承狀態非(fēi)常穩定,進入穩(wěn)定工作期。繼續運行一段吋間後軸承幅值和噪聲(shēng)開始(shǐ)增大(dà),有時泛起異音,但振動增大的變化較(jiào)緩慢,此時,軸承峭度值開始突然達到一定數值,此時(shí)即表現為初(chū)期故障(zhàng),就要求對軸承進行嚴密監測(cè),密切注意其變化。
為了盡可能長(zhǎng)時間地以良好狀態維持陶瓷軸承本來的機能,須保養、檢(jiǎn)驗、以求防事故於未然,確保運轉的可靠性,提高生產性、經濟性。最好相應機械運轉條件的保養作業標準,定期進行。內容包括監視運轉狀態(tài)、補充或更換潤滑劑、定期拆卸的檢查。作為運轉中的檢修事項,有(yǒu)軸承的旋(xuán)轉音、振(zhèn)動、溫度、潤滑劑的狀(zhuàng)態等等。
陶(táo)瓷軸承常見技術狀況主(zhǔ)要檢測的項目如下:圓錐滾子(zǐ)軸承內外圈滾道是否有剝落,嚴重磨(mó)損,內外圈有裂紋;在滾子長度方向上,中心是否前移量(liàng)超過1.5mm,錐形滾子(zǐ)前端離外圈邊緣大於2~3 mm;保持架是否磨損,不能將滾子收攏在內圈上,破裂,變(biàn)形無法修複(fù):
向(xiàng)心球麵滾子軸承(chéng)和向心短圓柱滾子軸承內外圈(quān)滾道和滾子是(shì)否有破碎、麻點和較深的磨痕;保持架是否變形,不能將滾子(zǐ)收攏在內圈上;內(nèi)外圈(quān)滾(gǔn)道與滾子的(de)配(pèi)合間隙大於0.06mm。推力球軸(zhóu)承兩滾道墊圈是否剝傷和嚴重磨損;滾珠是否破碎或(huò)有麻(má)點;保持架(jià)是否變形(xíng)嚴(yán)重,不能收攏滾珠。
陶瓷軸承的清洗和檢測是要定期要(yào)做的(de)事情(qíng),這是為了能(néng)讓陶(táo)瓷(cí)軸承能夠正常的工作,為了能使(shǐ)其(qí)壽命的延長,這部分的工作程序也是(shì)陶瓷軸(zhóu)承檢修過程的主要的工作程序。對陶瓷軸承(chéng)進行這樣的工序也是要注意與遵守一些規(guī)則的的。清洗之前,首先檢查油脂保有量的情況(kuàng),用以確定和判斷現行加油(yóu)、補油製度的有效性。其次檢查油脂的理化狀態,看有無發幹、變硬(yìng)、結(jié)塊、析油、稀化、變色等變質情(qíng)況,用以確定和判斷油脂老化更換周期的合理性,調整換油周期和補油製度。必要時,要對陶瓷軸承還要進行(háng)化驗(yàn),弄清油脂為(wéi)鐵、銅、灰(huī)塵(chén)等汙染的程度,並綜(zōng)合上述檢查,確定潤滑(huá)脂能否勝任該輪對的工況,提出性(xìng)能(néng)改進,更換油脂品種或(huò)改(gǎi)進陶瓷軸承及油封結構(gòu)等方麵的建議。
陶瓷軸承(chéng)的清洗:拆卸下陶(táo)瓷軸承檢驗時,首先記實(shí)陶瓷軸承的外觀,確認潤滑劑的殘存量(liàng),取樣檢查用的潤滑劑之後,洗陶瓷軸承。作為清洗劑,普通使用汽油(yóu)、煤油。拆下來(lái)的陶瓷軸承的清洗(xǐ),分粗清洗和細清洗,分別(bié)放在容(róng)器中,先放上金屬的網墊(diàn)底(dǐ),使陶瓷軸承不直接接觸容器的髒物。粗清(qīng)洗時假如使陶瓷軸承帶著髒物旋轉,會損傷陶瓷軸承的動彈麵,應該加以留意(yì)。在粗清(qīng)洗油中,使用刷(shuā)子(zǐ)清(qīng)除潤滑脂和粘(zhān)著物,大致幹淨後轉入精洗。精洗是將陶瓷軸承在清洗油中一邊(biān)旋(xuán)轉,一邊仔(zǎi)細的清洗。另外,清洗油也要常(cháng)常保持清潔。
陶瓷軸承清洗的過程是(shì)一個比較重要的環節,陶瓷軸承使用過程中會(huì)產生粉末和金屬末的混合物,這些混合物都分布在零件表(biǎo)麵和(hé)溝(gōu)槽中,如(rú)果清洗的不知徹底(dǐ)會(huì)讓陶瓷軸承的(de)內部造成陶瓷軸承的裝配過程(chéng)中的尺寸精度測量(liàng)最(zuì)不準確的,劃傷零件工作的(de)表麵。在陶瓷軸承使用過程中這些混合物則是產生噪(zào)聲、振動、疲勞的主要(yào)原因之一。因此,應當重視陶瓷軸承的清(qīng)洗(xǐ)。陶瓷軸承在保管期內達到防鏽期,以及陶(táo)瓷軸承使用中的檢查或(huò)更換潤滑脂時也需要進行清洗。陶瓷軸承清洗采用的清洗(xǐ)劑一般為水劑(清洗後應做脫水防鏽處理)、煤油、汽(qì)油(yóu)、金屬清洗劑等。清洗的方法有冷清洗、熱清(qīng)洗、壓(yā)力清洗、超聲波清洗等(děng)。采用熱清洗應注意溫度的影響(xiǎng),最好在裝配(pèi)工作間與測量工具同溫一段時間後再進行測(cè)傲。采用壓力清洗應注意清洗劑(jì)零件的擺放方式、噴射的壓力(lì)、噴射的覆蓋麵和清洗的時間等。
陶瓷軸承的清洗是恢複陶瓷軸承清潔度和進行陶瓷軸承零件檢變測量的必要環節。清(qīng)洗前要盡(jìn)量抹去舊的髒(zāng)汙油脂(zhī),操作過程中(zhōng)注意不要隨意轉動陶瓷軸承,以免解體過(guò)程中進入的雜質拉傷滾動工作麵。而在搬(bān)動陶瓷(cí)軸承時(shí)要輕拿(ná)輕放,防止(zhǐ)碰傷。
所有清洗方法在清洗前必(bì)須對零件進行退(tuì)磁,以防(fáng)止零件加工過程中的殘磁吸附金(jīn)屬顆粒。清洗液應始終保持(chí)清潔,采用機械式清洗機(jī)時應設置汙物過濾裝置,並定期檢查清洗劑的質量。有條件的企業可采用聯線多次清(qīng)洗,若清洗後采(cǎi)用幹燥處理(lǐ)效果更佳。
5.陶瓷軸承的潤滑
陶瓷軸承運行,若是陶瓷材料不做微焊接是不需要使用潤滑油的(de)。因為隻有微焊接(jiē)與金屬、滾(gǔn)動元件和滾道表麵發生摩擦相互作用(yòng)的時候,才會需要用到(dào)潤滑油。陶瓷軸承(chéng)使用過程中,若是使用時間(jiān)久了,那麽陶瓷軸承靈活性必然不是(shì)很好,那麽這時候陶瓷軸承需要使用潤滑油,能夠降低軸承磨損,減少軸承報廢率,保證軸承正常的使用壽命。除此以外還具有以下好處:軸承長(zhǎng)期工作會產生細粉末,潤滑(huá)油會帶走部分(fèn)粉末(mò),以免破壞油膜。當軸轉動(dòng)時(shí)在軸和軸承的動靜(jìng)部分之間形成油膜,以防止動靜摩擦。軸在高溫下工作(zuò),軸承的溫度也很高,潤滑油流(liú)經軸(zhóu)承時帶走部分熱量冷卻軸承。好的潤滑油,能讓陶瓷軸(zhóu)承運轉得更為順暢。一般情(qíng)況下,進口的潤滑油,能更(gèng)好(hǎo)的達到陶瓷軸承快速(sù)旋轉的需求(qiú)。
陶瓷軸承在工作中(zhōng)要正確的潤(rùn)滑,陶瓷軸承的潤滑分為脂潤滑和油潤(rùn)滑。為了讓陶瓷(cí)軸承很好地發揮作用,要選(xuǎn)擇(zé)適合使用條件、使用目的的潤(rùn)滑方法。若隻考慮潤滑,油潤滑的潤滑性占優勢。但(dàn)是脂潤滑(huá)有可以簡化陶瓷軸承(chéng)周圍結構的特長。當陶瓷軸承達到它的最終(zhōng)使(shǐ)用期限的時候就(jiù)應該(gāi)更(gèng)換(huàn)新(xīn)的陶瓷軸承了。陶瓷軸承的潤滑還(hái)對(duì)散熱,防鏽,密封,緩(huǎn)和衝(chōng)擊(jī)等起作用。要保證潤(rùn)滑劑不能過期失效,選型要正確。
為了使陶瓷軸承很好地(dì)發揮機能,首先,要選擇適合使(shǐ)用條件、使用目的的潤滑方法。潤滑脂對陶瓷軸承的運轉和(hé)壽命有極為重要的影響,在這裏(lǐ)簡單介紹(shào)該選擇潤滑脂(zhī)一般的原則。潤滑(huá)脂由基礎油、增稠劑和添加劑的(de)製成,不同的種類和同一種不同牌號的潤滑脂性能相差比較大,允許的旋轉極限不(bú)同,在選擇時必定注意。潤滑脂的性(xìng)能主要由(yóu)基礎油決(jué)定,一般低粘度的基礎同適用於低溫,高速,高粘度的適用(yòng)於高溫,高(gāo)負荷。增稠劑也關係著潤(rùn)滑(huá)性能,增(zēng)稠劑(jì)的耐(nài)水性決定潤滑脂的耐水性。原則上,不同的牌子的潤滑脂不能混合,還有,即使(shǐ)是同種增(zēng)稠劑的潤(rùn)滑脂,也會添加劑不同相互帶來壞的影響。
陶(táo)瓷軸承的潤滑包括潤滑(huá)的方法的選擇和潤滑劑的選擇,潤滑劑的用量以及(jí)更換周期等等內容。陶瓷軸承潤(rùn)滑劑(jì)的主要作用有:減(jiǎn)少相(xiàng)對運動金屬表(biǎo)麵之間的摩擦(cā)和(hé)磨損,在摩擦表麵形成油膜,增大零(líng)件接觸承載(zǎi)麵積,減小接觸應力,延(yán)長陶瓷軸承的(de)接觸疲勞壽命(mìng);潤滑劑具有防鏽、防腐蝕、防塵和密封性能;油潤滑(huá)具有散熱作用,可帶走陶瓷軸承運轉中(zhōng)產生的磨損顆粒或侵人的汙染物;具有一(yī)定的減(jiǎn)振作用(yòng)。
針對(duì)帶鑲嵌式密封軸承的密封缺陷問題,在進行調整(zhěng)的過程中有兩個步(bù)驟需要嚴格進行。鑲嵌式密封軸承裝蓋結構改到軸承兩(liǎng)側,從設備軸承安裝結構(gòu)進行調整,不需要與軸承直接(jiē)接觸,從軸承外部對軸(zhóu)承進行(háng)防塵處理。這種結構密(mì)封效果要(yào)高(gāo)於軸承代理銷售(shòu)的(de)軸承自身密封,直接阻斷(duàn)顆粒性(xìng)物質的侵(qīn)入路徑(jìng),確保了軸承內部的清潔。這種結構(gòu)提升了(le)軸承的散熱空(kōng)間,對軸承的抗疲勞性能損害較小;軸承外部密封方式雖然密封效果好,但散熱路徑也有所阻滯,因此需要(yào)安裝冷卻部件(jiàn)。冷卻裝置可降低潤滑劑的運轉溫度,冷卻後(hòu)在通過自然(rán)散熱,可避免軸(zhóu)承的高溫運轉。
潤滑脂在外力(lì)的作用下抵抗變形的能力稱為稠度。稠度采用了針入度和錐入度來度量。針入度越小說明潤滑脂的稠度越大,脂(zhī)的硬度就越高,流動性就越差(chà)。潤滑脂的牌號就是采用(yòng)針入度的等級來(lái)表示潤滑脂的工作針入度和牌號。
潤滑脂按規定的加熱條(tiáo)件加(jiā)熱,其在滴點計的脂杯中滴落下第一滴油時的溫度。潤滑脂的滴點確定了脂的工作溫度(或耐熱(rè)性),一般(bān)潤滑脂的工(gōng)作溫度應低於滴點20℃以(yǐ)上。
極壓性能是潤滑脂承(chéng)受重(chóng)載荷作用時在金屬表麵上維持完整油膜的能力(lì)。潤(rùn)滑脂在承受機械作用(yòng)時抵(dǐ)抗(kàng)稠度改變的能(néng)力稱為機械穩定性。潤滑脂在機械力長期作用下稠度將會下降,嚴(yán)重時會變成液體而喪失潤滑脂特有的性能。潤(rùn)滑脂在貯存和使用過程中抵抗氧化的能力(lì)稱為氧化安定性。潤滑脂氧化後將使基礎油的黏度變大、稠度變小、滴點(diǎn)下降(jiàng),而喪失潤滑作用。軸承工作溫(wēn)度(dù)升高會加快潤滑脂(zhī)的氧化。膠體安定性是潤滑(huá)脂在貯存和使用中(zhōng)抵抗分油的能力。潤滑脂在長期貯存時表麵會有少量的油析出(即分(fèn)油)。貯存中(zhōng)的分油會影響潤滑脂的潤滑(huá)性能,而使用中的適量分油則對潤滑有利,但大量分油會造成油的流失,從而又影(yǐng)響潤滑脂的性能。潤滑脂遇水後容易乳化變質失去潤滑性能。潤滑脂的抗水性能取決於稠化劑和基礎油的(de)種類。鈣基(jī)、鋇基和鋁基(jī)潤滑脂有較好的抗水性(xìng),而鈉基潤滑脂抗水性較差。
6.延長陶瓷軸承壽命的措施
陶(táo)瓷軸承是有使用壽命的,陶瓷軸承使用時間(jiān)比較長就會出現一些問題,例如說陶瓷軸承的生鏽或者(zhě)陶瓷軸承出現的裂紋等問題,這些問題都會(huì)影響陶瓷軸承的壽命的縮短的。陶瓷軸承的壽命一般是指陶瓷軸承失效前運行的(de)累計轉數、累計工作時間或運行曆程而言。陶瓷軸承的壽(shòu)命,在不同的場合有不同的稱謂和含義。常用的有疲勞(láo)壽命、磨損壽命、故障壽命和使用壽命等(děng)。陶瓷軸承的額定的壽命以徑向基本的額定(dìng)載荷或者(zhě)軸向的基本額定動載荷(hé)為基礎的壽命的(de)預測值(zhí)。基(jī)本的額(é)定壽命在對於單(dān)個的陶瓷軸承或者一組在相(xiàng)同的條件(jiàn)下運轉時,近於相同的陶(táo)瓷軸承,該壽命是與90%的可靠度、常用優質材料和良好加(jiā)工(gōng)質量以及常規運轉條件(jiàn)相關的。此外,標準還規定考慮了不同可靠度、潤滑條件、被汙染的潤滑劑和軸承疲勞載荷的修正額定(dìng)壽命的計算方法。
所謂基本額定(dìng)壽命(mìng),即一(yī)組相同軸承,逐個地在同一運轉條件下運轉(zhuǎn),其中90%(可靠度90%)的軸承不發生滾動疲勞性剝落的運轉總轉數。在(zài)旋轉速度一(yī)定的情況下,則(zé)以總運轉時間來表示。修正額定壽命考慮到(dào)90%以外的(de)可靠(kào)度和(或)非慣(guàn)用材料特性(xìng)和(hé)非常規運轉條件而對基本額定壽(shòu)命進行修正所得到(dào)的(de)額定壽命。中值壽命在同一條件下(xià)運(yùn)轉的一組近於相同的陶瓷軸承的50%達到或超過的壽命;中值額定壽命與50%可靠度(dù)關聯的額定壽命,即以徑向基本額定動載荷或軸(zhóu)向基本額定動載荷為基礎(chǔ)的(de)預測中值(zhí)壽命(mìng)。
陶瓷軸承在現在使用的過程中由於本身的質量和外部條件的(de)原因,承載的能力,旋轉的精度和耐磨的性能,都會發生變化。當陶瓷軸承的性能指標低於(yú)使用的要求而不能正常工作的話,陶瓷軸(zhóu)承就會發生故障甚至失效的,陶(táo)瓷軸(zhóu)承(chéng)如(rú)果一旦發生了失(shī)效等等意外情況後,機器,設備都(dōu)會停轉,都會出現功能失效,等等異常(cháng)的現象(xiàng),也需要在短期內查出發生的原因,到底是什麽(me),並采(cǎi)取相應的措施。首先,在安裝的方麵要注意的是安裝時安裝(zhuāng)的步(bù)驟和方(fāng)法是否正確。如清洗陶瓷軸承和陶(táo)瓷軸承關聯部件,檢查(chá)關聯部件的尺寸和精加工的情況,安裝好陶瓷軸承後的必要的檢查等等。這些步驟都要進行仔細的(de)核查才能保證陶瓷軸承的使用壽命。其次,對(duì)陶瓷軸承運行的基本(běn)外(wài)部條件要進行監測(cè),比如說溫度、振(zhèn)動和噪音的測量等等。這(zhè)些檢測能夠對潛在的問(wèn)題預防,對陶瓷(cí)軸承來說是很好的(de)保護。
潤滑對滾動陶瓷軸承的疲勞壽命和(hé)摩擦,磨損,升(shēng)溫,振(zhèn)動等有重要影響,沒有正常的潤滑,陶瓷軸承就不能工作,分析陶瓷軸承的損壞原因表明,40%左右的陶瓷(cí)軸承損(sǔn)壞(huài)都與潤滑不良有關。因此陶瓷(cí)軸承的良好潤滑是減小陶瓷軸(zhóu)承摩擦和磨損的有效措施(shī)。
陶瓷軸承的疲勞壽命(mìng),通常(cháng)是以陶瓷軸承的正(zhèng)常設計(jì)、製造、維(wéi)修和運用條件,其中也包括(kuò)正常的(de)潤滑條件為前提的。一般的說,疲勞壽(shòu)命就是陶瓷軸承的設計壽命。平時需要對陶瓷軸承多做了解,多留意陶瓷軸承的使用(yòng)情況,一(yī)定在平時對陶瓷(cí)軸承多做一些維護和保養(yǎng)工作,在平時多對機械設備上油、並且一定要對陶瓷軸承定期(qī)檢查。
7.結束語
總之,陶瓷軸承的壽命較滑動軸承短些,可是(shì)陶瓷軸承與滑動軸(zhóu)承相比較,各(gè)有(yǒu)優缺點,各占有一定的適用場合,因此,兩者不(bú)能完(wán)全互相取代,並且各自向一定的方向發展,擴大自己的(de)領域。但由於陶瓷軸承(chéng)的突出優點,頗有後來者居上的趨勢。目前,陶瓷軸承已發展成為機(jī)械的主要支承型式,應用愈來愈廣泛。
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