轴承弹性变形对动载滑动轴承润滑状况影响的分析
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滑动轴承的故障诊断分析一、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量,对承载能力影响不大,因此、静压轴承可以不必调整间隙,静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑,所以理论上对轴颈与轴瓦的材料无要求。
实际上为防止偶然事故造成供油中断,磨坏轴承轴承,轴颈仍用45#,轴瓦用青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在一定的转速下才能产生压力油膜。
因此、不适用于低速或转速变化范围较大而下限转速过低的主轴。
轴承中只产生一个压力油膜的单油楔动压轴承,当载荷、转速等条件变化时,单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化,使轴心线浮动,而降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承一定的转速下,在轴颈周围能形成几个压力油楔,把轴颈推向中央,因而向心性好。
异常磨损:由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物,轴或轴承座的刚性不良等原因,造成轴承表面严重损伤。
其特征为:轴承承载不均、局部磨损大,表面温度升高,影响了油膜的形成,从而使轴承过早失效。
二、常见的滑动轴承故障●轴承巴氏合金碎裂及其原因1.固体作用:油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦,以及润滑油中所含杂质(磨粒)引起的磨损。
2.液体作用:油膜压力的交变引起的疲劳破坏。
3.气体作用:润滑膜中含有气泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴氏合金烧蚀轴承巴氏合金烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴瓦发生摩擦,使轴瓦局部温度偏高,巴氏合金氧化变质,发生严重的转子热弯曲、热变形,甚至抱轴。
当发生轴承与轴颈碰摩时,其油膜就会被破坏。
摩擦使轴瓦巴氏合金局部温度偏高,而导致巴氏合金烧蚀,由此引起的轴瓦和轴颈的热胀差,进一步加重轴瓦和轴颈的摩擦,形成恶性循环。
当轴瓦温度T大于等于230°C时,轴承巴氏合金就已烧蚀。
三、机理分析大多滑动轴承由于运行过程中处于边界润滑状态所以会产生滑动摩擦现象,同时又居有一定的冲击能量和势能,所以存在与产生滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
滑动轴承等效油膜刚度
滑动轴承的等效油膜刚度是指在滑动轴承工作时,油膜对轴承的支撑作用所产生的效果类似于弹簧支撑作用的刚度。
油膜的刚度对于轴承的工作性能具有重要影响。
从宏观角度来看,滑动轴承的等效油膜刚度取决于轴承材料的弹性模量、油膜的厚度以及油膜的黏度等因素。
这些因素共同影响了油膜在承载过程中的变形和应力分布,进而影响了油膜的支撑作用。
从微观角度来看,滑动轴承的等效油膜刚度还受到油膜流动状态的影响。
在轴承工作时,油膜处于变形和流动之中,这种流动状态会导致油膜刚度的变化,因此需要考虑油膜流动对刚度的影响。
此外,滑动轴承的等效油膜刚度还受到载荷大小、转速、工作温度等因素的影响。
在实际工程中,需要综合考虑这些因素对油膜刚度的影响,以确保轴承在工作时能够获得适当的支撑作用,减小磨损和摩擦,提高轴承的工作效率和寿命。
总之,滑动轴承的等效油膜刚度是一个综合性的参数,受到多
种因素的影响。
在设计和选择滑动轴承时,需要全面考虑这些因素,以确保轴承能够在各种工况下都能够获得良好的支撑作用,保证设
备的正常运转和使用寿命。
轴承产品缺陷分析报告滚动轴承和滑动轴承是应用在转动设备中应用最为广泛的机械零件,是轴及其它旋转构件的重要支承。
在日常的使用与维修中发现,轴承同时也是最容易产生故障的零件,对轴承零件的缺陷预测与分析具有很高的经济价值,所以轴承工作状态实时监控和诊断的研究受到广泛重视。
由于滚动轴承与滑动轴承在缺陷方面有许多共同点,缺陷分析方法可以通用,所以本文以讨论滚动轴承作为重点。
1.滚动轴承常见缺陷故障由于滚动轴承在实际生产中应用广泛,其产生的故障现象也多种多样,常见的有疲劳剥落、过量的永久变形和磨损。
1.疲劳剥落轴承在正常的条件下使用,内圈、外圈和滚动体上的接触应力是变化的,工作一段时间后,接触表面就可能发生疲劳点蚀,以致造成疲劳剥落。
所以疲劳剥落是轴承的正常失效形式,它决定了轴承的工作寿命。
2.过量的永久变形轴承在转速很低或者间歇往复摆动的工作状态时,在过大的静载荷或冲击载荷作用下,会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材料的屈服强度,以致在表面发生过大的塑性变形,使轴承不能正常工作3.磨损在润滑不良和密封不严的情况下,轴承工作接触面容易发生磨损,转速越高,磨损越严重。
磨损会使轴承的游隙增加,振动和噪声增大,各项技术性能急剧下降,导致轴承失效。
此外,轴承还有胶合、烧伤、轴圈断裂、滚动体压碎、保持架磨损和断裂、锈蚀等失效形式。
在正常的使用条件下,这些失效是可以避免的,因此称为非正常失效。
2.轴承缺陷诊断方法轴承缺陷常用诊断分析方法可概括为以下几种:(1)检测润滑油温度、轴承温度及主油道润滑油压力波等物理参数(2)油样分析包括理化分析、污染度测试、发射光谱分析、红外线分析和铁谱分析(3)振动分析(4)声发射(AE)分析以上各种方法各有其特点,能够在一定程度上反应轴承缺陷。
第一种方法安装传感器简单、成本低但不实用,主要原因是测量温度有其滞后性,不能实时预测轴承缺陷。
油样分析只能测量油润滑轴承,但不能测量脂润滑轴承。