減速機軸承室磨損原因分析及現(xiàn)場維修

一、減速機軸承室磨損原因分析

1.設(shè)計原因

      軸承外圈與箱體的配合一般采用基軸制，通常也是間隙配合。由于在實際運行過程中，減速機受到溫度、震動、扭矩力及齒輪之間嚙合的反作用力影響，軸的兩端軸承一般設(shè)計及安裝的方式如下圖所示：分為固定側(cè)和自由側(cè)或者活動側(cè)。這樣既避免了因溫度變化產(chǎn)生的熱脹冷縮量給軸承軸向游隙帶來影響，同時也可以避免整個軸出現(xiàn)軸向位移，保證設(shè)備平穩(wěn)運行。

      對于減速機的設(shè)計，一般箱體與軸承外圈采取間隙配合。軸承運行過程中受力方向是固定的，主要承受齒輪之間嚙合所產(chǎn)生的反作用力。如果軸承外圈圓周方向始終固定，那么作用力將會始終作用在軸承外圈的一個固定點上，此處便更容易導致金屬疲勞，降低軸承的使用壽命。理論上說實際運行過程中，軸承外圈允許在一定時間周期范圍內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)動。這樣可以有效避免反作用力始終作用于外圈的某一個點上，延緩軸承的疲勞磨損。

      筆者通過對設(shè)計理論的分析，認為這是導致減速機軸承室磨損的最根本原因之一。因為理論和實際總會有偏差，在設(shè)計、制造及裝配各個環(huán)節(jié)都會存在不確定性，很難有效保證減速機軸承室與軸承外圈的配合間隙，并且也很難保證軸承外圈旋轉(zhuǎn)一周的周期。所以軸承外圈旋轉(zhuǎn)一周的時間長短將直接決定軸承室的使用壽命。但是軸承外圈旋轉(zhuǎn)周期實際應用中根本無法保證。

      因此，筆者認為如果將軸承外圈和軸承室之間的間隙配合改成“0”配合，定會大大減小軸承室磨損的概率。但傳統(tǒng)工藝無法做到“0”配合，而索雷碳納米聚合物應用技術(shù)便可以輕松做到。

2.加工誤差

      一般情況下，對于精密部件的加工和整體裝配需在恒溫環(huán)境下進行，同一溫度下加工出來的部件其配合精度更高。但一般的減速機生產(chǎn)企業(yè)很難具備此恒溫條件（創(chuàng)造恒溫條件將大大增加企業(yè)的生產(chǎn)成本），因此不同溫度下加工出來部件裝配到一起后，其配合公差必然存在偏差，加上加工機床本身的誤差、人員的操作等不可控因素，最終導致部分部件之間偏差過大，導致配合部件的磨損。

3.安裝問題

      減速機軸承室大多為刨分式結(jié)構(gòu)，組裝后為避免結(jié)合面滲油，一般在組裝時刨分面需要使用密封墊或者密封膠。但該環(huán)節(jié)由于無法量化，加上密封材質(zhì)的不同，一旦密封過厚，將導致軸承室與軸承外圈的配合間隙過大，軸承外圈在一定時間周期內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)，加快了軸承室的磨損。

4.潤滑油清潔度問題

      潤滑油的清潔度對于減速機齒輪及軸承的影響非常關(guān)鍵，一般大型減速機多采用稀油潤滑。對于潤滑油的清潔度，一般采取NAS5級至NAS8級。所以對于稀油站的過濾非常重要。這就要求對于稀油站濾芯的更換要及時，避免固體大顆粒進入軸承內(nèi)部導致軸承卡死、輥道劃傷或磨損加劇等一系列問題。輕則導致軸承運行受阻，滾動摩擦增大，嚴重時導致軸承抱死，軸承外圈與箱體之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，造成軸承室磨損。

5.軸承質(zhì)量問題

      優(yōu)質(zhì)的軸承材質(zhì)本身剛度好，硬度高，加工精度高，運行平穩(wěn)，耐磨損性能好，軸承可保持長時間的平穩(wěn)運行。但是劣質(zhì)軸承材質(zhì)本身性能不確定，加工精度低，硬度低，耐磨性能差等，易產(chǎn)生疲勞磨損，軸承游隙增加，滾珠、保持架、輥道磨損變形，導致設(shè)備震動增加，加劇各個部件之間的疲勞磨損。

6.減速機殼體材質(zhì)問題或者鑄造缺陷

      鑄造工藝缺陷或者材質(zhì)的性能指標無法達到設(shè)計要求。

7.現(xiàn)場工況環(huán)境影響

      一般一臺設(shè)備不是獨立在工作，而是跟其它配合使用，一旦相關(guān)聯(lián)的某臺設(shè)備出現(xiàn)了異常現(xiàn)象必然給其它設(shè)備造成嚴重影響，導致整個體系設(shè)備運行不穩(wěn)定，振動增加，甚至超出有效設(shè)計載荷，加劇疲勞磨損。

8.設(shè)備檢修原因

      減速機檢修項目一般分為清除箱體內(nèi)雜質(zhì)更換潤滑油、齒輪維修或者更換、更換軸承、更換密封（包含結(jié)合面密封和動密封）。減速機檢修完畢后，整體裝配過程中，各級傳動齒輪需要進行調(diào)齒定位，結(jié)合面需要加注密封。調(diào)齒不當則會加劇減速機震動；結(jié)合面處若密封過厚，箱體與軸承外圈配合間隙增大；以上因素均會加劇軸承室的磨損。

9.金屬的疲勞特性

      “疲勞磨損”是所有金屬都具備的特性，任何金屬都無法避免疲勞磨損。http://www.lpejuan.com

二、現(xiàn)場快速維修減速機軸承室應用案例

（1）減速機軸承室表面烤油處理并打磨至露出金屬原色。

（2）使用無水乙醇清洗表面，并按照比例調(diào)和索雷碳納米聚合物材料SD7101H。

（3）用樣板尺將調(diào)和好的材料進行刮研處理。

（4）使用碘鎢燈對材料進行加熱固化，提高材料性能；

（5）修復完成，表面平整，達到裝配要求。

（6）再次涂抹索雷碳納米聚合物材料，回裝軸承，使利用部件對應關(guān)系原理，使表面配合面最終達到100%配合。