滑動軸承抱軸原因及預(yù)防措施

這里舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動、一端滾動的主軸軸承結(jié)構(gòu)。其中滑動軸承與主軸之間的摩擦狀態(tài)有3種：即邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦。

邊界摩擦是指兩滑動表面被潤滑油中的極性分子(一般存在于油酸、脂肪酸等表面活性添加劑中)與金屬表面直接結(jié)合而形成的邊界吸附膜所隔開，或者被含有硫、氯、磷等活性物質(zhì)與金屬表面起化學(xué)作用形成的無機鹽膜所隔開。

液體摩擦是指兩滑動表面被一層潤滑油(承載油膜)完全隔開。

混合摩擦是指介于上述兩種狀態(tài)之間。或邊界摩擦的情況多些；或液體摩擦的情況多些。

為方便起見，邊界摩擦、混合摩擦以下統(tǒng)稱非液體摩擦。滑動軸承處于液體摩擦是最理想的狀態(tài)。因為這時的摩擦阻力小，其摩擦因數(shù)接近于滾動軸承的當(dāng)量摩擦因數(shù)。此外，承載油膜可以完全消除磨損，同時具有良好的吸振、緩沖等優(yōu)點。但當(dāng)滑動軸承處于邊界摩擦狀態(tài)，如果邊界油膜被破壞，金屬之間直接發(fā)生摩擦磨損(首先是磨料磨損)將要急劇增大。同時金屬問摩擦產(chǎn)生的局部溫度急劇升高，溫度升高導(dǎo)致金屬表面急劇膨脹，金屬表面膨脹反過來加劇了金屬間的摩擦。當(dāng)摩擦產(chǎn)生的局部高溫達到材料的熔化點時，主軸與軸承之間就會發(fā)生粘著現(xiàn)象，即抱軸。

這里的平磨滑動軸承材料是錫青銅。當(dāng)發(fā)生輕度抱軸時，主軸表面有黑色燒傷痕跡。滑動軸承是銅基合金材料，材料相對較軟，除有黑色燒傷痕跡之外，燒傷表面還會形成凹坑。在這種情況下，首先應(yīng)分析抱軸產(chǎn)生的原因，排除故障，修復(fù)主軸及滑動軸承表面后重新刮削、裝配。主軸、滑動軸承仍可使用。嚴重的抱軸將會導(dǎo)致主軸龜裂，在這種情況下應(yīng)更換主軸。主軸裝配圖見圖1。

這里舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動、一端滾動的主軸軸承結(jié)構(gòu)。其中滑動軸承與主軸之間的摩擦狀態(tài)有3種：即邊界摩擦、液體摩擦、混合摩擦。

邊界摩擦是指兩滑動表面被潤滑油中的極性分子(一般存在于油酸、脂肪酸等表面活性添加劑中)與金屬表面直接結(jié)合而形成的邊界吸附膜所隔開，或者被含有硫、氯、磷等活性物質(zhì)與金屬表面起化學(xué)作用形成的無機鹽膜所隔開。

液體摩擦是指兩滑動表面被一層潤滑油(承載油膜)完全隔開。

混合摩擦是指介于上述兩種狀態(tài)之間?；蜻吔缒Σ恋那闆r多些；或液體摩擦的情況多些。

為方便起見，邊界摩擦、混合摩擦以下統(tǒng)稱非液體摩擦?；瑒虞S承處于液體摩擦是最理想的狀態(tài)。因為這時的摩擦阻力小，其摩擦因數(shù)接近于滾動軸承的當(dāng)量摩擦因數(shù)。此外，承載油膜可以完全消除磨損，同時具有良好的吸振、緩沖等優(yōu)點。但當(dāng)滑動軸承處于邊界摩擦狀態(tài)，如果邊界油膜被破壞，金屬之間直接發(fā)生摩擦磨損(首先是磨料磨損)將要急劇增大。同時金屬問摩擦產(chǎn)生的局部溫度急劇升高，溫度升高導(dǎo)致金屬表面急劇膨脹，金屬表面膨脹反過來加劇了金屬間的摩擦。當(dāng)摩擦產(chǎn)生的局部高溫達到材料的熔化點時，主軸與軸承之間就會發(fā)生粘著現(xiàn)象，即抱軸。

這里的平磨滑動軸承材料是錫青銅。當(dāng)發(fā)生輕度抱軸時，主軸表面有黑色燒傷痕跡?；瑒虞S承是銅基合金材料，材料相對較軟，除有黑色燒傷痕跡之外，燒傷表面還會形成凹坑。在這種情況下，首先應(yīng)分析抱軸產(chǎn)生的原因，排除故障，修復(fù)主軸及滑動軸承表面后重新刮削、裝配。主軸、滑動軸承仍可使用。嚴重的抱軸將會導(dǎo)致主軸龜裂，在這種情況下應(yīng)更換主軸。主軸裝配圖見圖1。

滑動軸承抱軸的原因分析

(1)潤滑油及滑動軸承油池有雜質(zhì)、污物、油清潔度差。當(dāng)油環(huán)隨同主軸旋轉(zhuǎn)時，供油系統(tǒng)開始工作。雜質(zhì)、污物隨同潤滑油一齊進入主軸與滑動軸承之間，主軸與滑動軸承之間間隙一般為0．03—0．04mm。當(dāng)雜質(zhì)、污物把主軸或滑動軸承拉毛后，極易發(fā)生非液體摩擦，從而導(dǎo)致抱軸。

(2)磨頭潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障。平磨滑動軸承采用油環(huán)潤滑。這種潤滑方式具有簡單、自動、油消耗少等優(yōu)點。油環(huán)圓周上均勻分布16個5mm小孔。當(dāng)油環(huán)隨同主軸旋轉(zhuǎn)時，油環(huán)上的小孔將油池中的潤滑油濺起，潤滑油濺在主軸上，主軸上的螺旋形油槽將潤滑油輸入主軸與滑動軸承之間。當(dāng)磨頭潤滑系統(tǒng)不供油或供油不穩(wěn)定時就會發(fā)生抱軸現(xiàn)象。

發(fā)生抱軸后，可以從幾個方面尋找原因：

①磨頭是否存在漏油現(xiàn)象。

②油池是否缺油，油位是否低于油標上的指示線。平磨潤滑油有一種是用煤油調(diào)制而成，煤油易揮發(fā)。磨床在正常使用時，操作者要經(jīng)常注意油標。當(dāng)磨頭中潤滑油低于油標上的指示線時要及時補充潤滑油。

③磨床制造廠商在裝配磨頭前一定要檢查油環(huán)內(nèi)孔的橢圓度(橢圓度≤0．05mm)及油環(huán)上的l6個5mm孑L是否均布。油環(huán)是套在主軸上的，油環(huán)內(nèi)圓緊貼在主軸的外圓上，油環(huán)下端置于油面下。主軸旋轉(zhuǎn)時靠靜摩擦力帶動油環(huán)同步回轉(zhuǎn)。當(dāng)油環(huán)內(nèi)孔橢圓度過大，主軸與油環(huán)之間的接觸面忽大忽小，甚至接觸不到，從而摩擦力忽大忽小，甚至無摩擦力，導(dǎo)致油環(huán)旋轉(zhuǎn)時快時慢，供油瞬時正常瞬時不正常而抱軸。

(3)磨頭滑動軸承潤滑油不符合規(guī)定要求。平磨磨頭潤滑油有兩種：一種是N7／GB3141機械油，另一種是1份N23號機油與9份煤油搭配調(diào)制而成。有些用戶新購平磨，未詳細閱讀使用說明書，直接注入其他型號的機械油，從而導(dǎo)致抱軸。

(4)主軸與滑動軸承之間的徑向間隙過小，潤滑油不易輸入，主軸與滑動軸承之間溫升過高，導(dǎo)致抱軸。

(5)滑動軸承刮削方法不正確，接觸點不符合要求。滑動軸承刮削方法不正確，接觸點不均勻或接觸點過少將使承載油膜不穩(wěn)定，油膜剛度差，如果砂輪正在進行磨削，極易產(chǎn)生抱軸。

(6)后軸承座與磨頭體同軸度及端面的垂直度，以及兩只滾動軸承之間的外隔圈，內(nèi)隔圈平行度偏差過大。當(dāng)產(chǎn)生這種情況時，主軸前端，即與砂輪卡盤接觸的主軸錐面跳動量都比較大，主軸在旋轉(zhuǎn)時，主軸錐面跳動量、位置極不穩(wěn)定，忽大忽小。其實這是一種表面現(xiàn)象，它反映了主軸軸心在漂移，且不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致承載油膜不穩(wěn)定，油膜剛度差。如果砂輪進行磨削，極易產(chǎn)生抱軸。

(7)垂直進刀量過大，超負荷切削。這時砂輪轉(zhuǎn)速下降，承載油膜剛度下降，主軸與滑動軸承之問形成非液體摩擦，最終導(dǎo)致抱軸。平磨磨頭產(chǎn)生抱軸的因素較多，在尋找抱軸的原因時，切不可抓住一點不及其余，應(yīng)多視角、全方位排除故障。

滑動軸承抱軸后的修理及其預(yù)防抱軸的措施

(1)配作向心球軸承210，D級之間的外隔圈內(nèi)隔圈(當(dāng)采用兩個46210，D級角接觸球軸承時不需要配隔圈)，在軸承問施于20kg的軸向力確定內(nèi)外隔圈的高度差，同時內(nèi)外隔圈的兩端面平行度≤0.003ram。

(2)將后軸承座，滾動軸承，軸承外隔圈內(nèi)隔圈裝在主軸上，然后將上述組合件裝入磨頭體內(nèi)。

(3)將磨頭體垂直放置(主軸錐面朝上)不裝滑動軸承，測量主軸的徑向跳動≤0.1mm。將百分表座吸在主軸端頭，表針指向前軸承座內(nèi)徑，測量主軸與前軸承座同軸度≤0.02mm。如測量數(shù)值超差應(yīng)重新調(diào)整軸承內(nèi)外隔圈，修磨磨頭體的后端面直至達到要求為止。

(4)主軸與滑動軸承配刮。配刮時應(yīng)注意：①所涂的紅丹粉或者紅墨油不能太稀。涂抹時應(yīng)均勻。②用刮刀刮削滑動軸承時10kg的徑向力，調(diào)整主軸與滑動軸承座間隙至0.02—0.025mm。

(5)滑動軸承刮削方法不正確，接觸點不符合要求。滑動軸承刮削方法不正確，接觸點不均勻或接觸點過少將使承載油膜不穩(wěn)定，油膜剛度差，如果砂輪正在進行磨削，極易產(chǎn)生抱軸。

(6)后軸承座與磨頭體同軸度及端面的垂直度，以及兩只滾動軸承之間的外隔圈，內(nèi)隔圈平行度偏差過大。當(dāng)產(chǎn)生這種情況時，主軸前端，即與砂輪卡盤接觸的主軸錐面跳動量都比較大，主軸在旋轉(zhuǎn)時，主軸錐面跳動量、位置極不穩(wěn)定，忽大忽小。其實這是一種表面現(xiàn)象，它反映了主軸軸心在漂移，且不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致承載油膜不穩(wěn)定，油膜剛度差。如果砂輪進行磨削，極易產(chǎn)生抱軸。

(7)滑動軸承按要求注入潤滑油，注入時應(yīng)用綢布過濾。

(8)磨頭體水平放置，空運轉(zhuǎn)4h，讓主軸與滑動軸承得到充分的跑合，測量軸承溫升≤30℃。

(9)將磨頭體內(nèi)的潤滑油全部放掉。按要求重新注入潤滑油。注油時應(yīng)用綢布過濾。有必要可抽查潤滑油的清潔度。按重量法檢驗其雜質(zhì)、污物不應(yīng)超過200mg。

(10)調(diào)整主軸與滑動軸承座之間的間隙至0.03~0.04mm，開車試運行。測量主軸錐面徑向跳動和主軸軸向竄動，舊機床均應(yīng)≤0.01ram，新出廠的機床均應(yīng)≤0.005mm。

（來源：中華軸承網(wǎng)）

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