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TIMKEN调心滚子轴承的污染物——水分

TIMKEN调心滚子轴承的污染物——水分

水分和潮气是导致TIMKEN轴承损坏的另一重要因素。润滑脂可以对这样的污染提供一种防护措施。某些润滑脂,例如复合钙基和复合铝基润滑脂,有着极高的防水性。

钠皂润滑脂溶于水,因此不能用在含水的应用场合。

润滑油中的溶解水或悬浮水可能会对TIMKEN轴承的疲劳寿命产生负面影响。水分会导致TIMKEN轴承被水蚀,这种现象也可能缩短TIMKEN轴承的疲劳寿命。目前人们尚未完全了解水分导致疲劳寿命缩短的确切机制。人们一般认为水分是通过TIMKEN轴承圈上由反复的应力循环产生的微裂纹进入的。这导致微裂纹中出现腐蚀和氢脆现象,使得这些裂纹的扩展至让人无法接受的剥落尺寸的时间变短。

水基流体,例如水乙二醇和转化乳状液,也会导致TIMKEN轴承的疲劳寿命缩短。这些来源的水分不同于污染物,但它们产生的结果也符合前面关于水分污染润滑油的讨论。

TIMKEN调心滚子轴承的磨粒

TIMKEN调心滚子轴承的磨粒

当TIMKEN滚子轴承工作在清洁的环境中时,损坏主要是由于滚动接触面的表面最终疲劳所导致。但如果颗粒污染物进入到TIMKEN轴承系统中,则可能造成擦伤等损坏,从而缩短TIMKEN轴承的使用寿命。

当环境中的灰尘或应用场合中某些部件的金属磨屑污染了润滑油时,磨损可能会成为TIMKEN轴承损坏的主要原因。如果TIMKEN轴承出现明显磨损,关键的TIMKEN轴承尺寸会发生变化,从而对机器的运转造成负面影响。

与在无污染润滑油中运转的TIMKEN轴承相比,在污染的润滑油中运转的TIMKEN轴承会表现出更高的初始磨损率。如果没有其它的污染物继续侵入,这一磨损率会迅速下降。在正常运转过程中,经过TIMKEN轴承接触区域的颗粒污染物会变小。

TIMKEN调心滚子轴承的油雾润滑

TIMKEN调心滚子轴承的油雾润滑

TIMKEN轴承油雾润滑系统可用于高速、持续运行的应用场合。该系统能够严密控制注入到TIMKEN轴承中的润滑油量。可以计量润滑油、利用压缩空气使润滑油雾化、将润滑油与空气混合或者借助文丘里效应从油箱中吸取润滑油。无论是哪种情况,系统都会过滤空气并以足够的压力供应空气,以确保铁姆肯轴承得到充分润滑。通过监测被润滑轴承的工作温度,即可控制这种润滑系统。压缩空气和润滑油会连续流经系统中使用的迷宫式密封圈,这样可以防止空气中的污染物进入到系统中。

这种系统的成功运行取决于下列因素:

  • 正确确定被润滑TIMKEN轴承的润滑油入口位置
  • 避免系统内空隙空间中的压降过大
  • 适合特定应用的空气压力和润滑油量比
  • 完成润滑之后充分排尽空气油雾

为了确保浸润轴承并避免损坏滚动体和轴承圈,在启动设备之前,必须首先将油雾系统打开几分钟。在启动之前对TIMKEN轴承进行浸润的重要性再怎么强调也不为过,对于长时间闲置的设备也具有特殊意义。

可以买到很多种用于汽车、工业应用、飞机和其它用途的商用润滑油。润滑油分为矿物润滑油(从原油精炼而成)和合成润滑油(通过化学合成法生产)。

TIMKEN调心滚子轴承润滑的循环系统

TIMKEN调心滚子轴承润滑的循环系统

该系统具有以下优点:

  • 能够充分供应用于冷却和润滑的润滑油
  • 能够对输送到每个TIMKEN轴承中的油量进行流量控制
  • 可以通过冲洗去除轴承中的污染物和潮气
  • 适合多种TIMKEN轴承安装
  • 具有较大的油箱,能够减缓润滑油变质。延长润滑油使用寿命,提高经济效益
  • 配备了滤油设备
  • 具有主动控制装置,能够在需要的位置输送润滑油
  • 典型的循环润滑油系统具有油箱、泵、管路和过滤器。可能需要热交换器

TIMKEN调心滚子轴承材料限制

TIMKEN调心滚子轴承材料限制

在120°C(250°F)以上的温度下,经过标准热处理的标准TIMKEN轴承钢无法保持需要的至少58HRC的硬度。

正确选择适当的热处理工艺可以控制TIMKEN轴承的尺寸稳定性。标准调心滚子轴承能够在最高 200°C(392°F)的温度下保持稳定的外形,标准圆柱滚子轴承能够在最高150°C(302°F)的温度下保持稳定的外形。这些TIMKEN轴承可以应要求提供如下更高的稳定性。这些标识符合DIN标准623。

对于能够在高温下保持稳定外形的TIMKEN轴承,其外形仍有可能会在保养时由于微结构发生形变而有所变化。这些形变包括对马氏体的继续回火以及残留奥氏体的分解。变化幅度取决于工作温度、温度持续时间以及钢材的成分和热处理方式。当温度超过限制时,需要使用特殊的高温钢。

工作温度会影响滑润膜厚度和TIMKEN轴承游隙,这两方面因素都会直接影响TIMKEN轴承的使用寿命。极高的温度会使润滑膜变薄,从而导致表面之间的尖峰互相接触。

工作温度还会影响TIMKEN轴承的保持架、密封圈和防尘盖的性能,进而影响TIMKEN轴承的性能。

TIMKEN调心滚子轴承的工作温度

TIMKEN调心滚子轴承的工作温度

TIMKEN轴承工作在多种应用场合和环境中。在大多数情况下,TIMKEN轴承的工作温度都不是问题。但在某些应用场合,TIMKEN轴承会工作在极端转速或极限温度环境中。在这样的情况下,必须特别注意不要超过TIMKEN轴承的极限温度。最低极限温度主要基于润滑能力。最高极限温度通常受材料和/或润滑剂的制约,但也可能基于TIMKEN轴承所属设备的精度要求。

TIMKEN调心滚子轴承的检查和准备

TIMKEN调心滚子轴承的检查和准备

  • 应准备好机器的所有部件,并在继续操作之前将它们彻底清洁
  • 应清洁TIMKEN轴承座,包括吹洗注油孔
  • 不要在TIMKEN轴承上使用空气软管
  • 如果有盲孔,请插入一根磁棒以去除在制造过程中可能堆积在盲孔中的金属碎片
  • 轴肩或与TIMKEN轴承相接触的间隔圈应当与轴线垂直
  • 轴颈圆角必须足够小,能够塞满TIMKEN轴承的半径
  • 应对照详细技术要求打印件检查所有原装部件的尺寸精度。应仔细检查轴和轴承座的尺寸和形位公差(圆度等等)

直孔TIMKEN调心滚子轴承径向游隙减少量计算

直孔TIMKEN调心滚子轴承径向游隙减少量计算

步骤1:检查公差配合信息。

  • TIMKEN轴承内径和外径尺寸/公差
  • TIMKEN轴承工作条件(负荷/速度)

步骤2:确定轴和轴承座的尺寸公差。

  • 确定推荐的轴公差
  • 确定推荐的轴承座公差

步骤3:测定轴外径和轴承座内径尺寸/公差。

  • 确定推荐的轴外径尺寸
  • 确定推荐的轴承座内径尺寸

步骤4:计算TIMKEN轴承和轴/轴承座的配合量。

  • 计算轴/轴承的最大和最小过盈配合
  • 计算轴承座/轴承的最大和最小过盈配合注意:负值表示过盈配合
  • 注意:正值表示间隙配合

步骤5:计算配合导致的径向游隙减少量。

  • 轴/轴承过盈配合导致径向游隙减少量=约为过盈量的80%
  • 轴承座/轴承过盈配合导致的径向游隙减少量=约为过盈量的60%

TIMKEN轴承/轴承座间隙配合导致的径向游隙减少量。间隙配合不会导致径向游隙减少。

步骤6:确定安装前的径向游隙。

步骤7:计算安装后径向游隙。

  • 计算最大安装后径向游隙:最大安装前径向游隙-最小减少量
  • 计算最小安装后径向游隙:最小安装前径向游隙-最大减少量

步骤8:评估安装后径向游隙。

步骤9:用C3游隙水平审查,重复步骤6-8。安装后径向游隙大于最小允许值,因此 C3 级别径向游隙可以接受。

步骤10:根据工作转速确定径向游隙选择。根据经验,TIMKEN轴承在高于额定热转速70%的速度下工作时,应选大一级的径向游隙(第18页)。

锥孔TIMKEN调心滚子轴承径向游隙减少量计算

锥孔TIMKEN调心滚子轴承径向游隙减少量计算

步骤1:将TIMKEN轴承竖起,对中内圈和滚子。对内圈施压并来回摆动旋转数次,使滚子正确就位。

步骤2:使用塞尺测量两列TIMKEN轴承安装前的径向游隙。

  • 塞尺必须在未承载滚子处测量
  • 塞尺塞进必须覆盖滚子长度
  • 能塞进的最厚塞尺厚度即为实际径向游隙
  • 取两列TIMKEN轴承的平均径向游隙为轴承最终的径向游隙值

步骤3:确定的径向游隙测量值在公差范围内。

步骤4:确定TIMKEN轴承安装后的径向游隙减少推荐量。

步骤5:测定最大和最小安装后径向游隙。

  • 最大安装后径向游隙=安装前实际径向游隙-最小建议减少量
  • 最小安装后径向游隙=安装前实际径向游隙-最大建议减少量

步骤6:确定TIMKEN轴承径向游隙减少量对应的内圈轴向位移。

步骤7:将TIMKEN轴承放置在锥形轴(或锥形套筒)上,直到与TIMKEN轴承内径呈线-线接触。

步骤7(可选):用锁紧螺母(或液压螺母)施加安装力,推动TIMKEN轴承到轴或锥形套筒上,直到内圈轴向位移达到所需范围。安装时,应当测量内圈轴向位移。

步骤8:使用锁紧螺母(或液压螺母)施加安装力,向上移动TIMKEN轴承到轴或锥形套筒上,直到安装后径向游隙达到步骤5所需的范围。安装时,游隙测量应在未承载滚子处进行。

步骤9:根据允许的安装后最小径向游隙来评估实际的安装后游隙值。

径向TIMKEN调心滚子轴承类型和保持架

径向TIMKEN调心滚子轴承类型和保持架

TIMKEN公司提供的基本款径向调心滚子轴承主要类型包括:

  • 外径 ≤600 毫米:EJ、EM 和 EMB
  • 外径 >600 毫米:YM、YMB、YMD 和 YP

上述后缀对应于具有不同TIMKEN轴承尺寸和几何结构的不同TIMKEN轴承设计类型。主要区别是装配中所用保持架的类型。带有 EJ 保持架后缀的调心滚子轴承配有冲压钢保持架。YM/EM/YMB和YMD后缀是指黄铜保持架设计。YP是指专用于大直径TIMKEN轴承的销式保持架。

与以前的产品相比,最近重新设计的TIMKEN EJ、EM和EMB轴承提供了更高的额定负载值和参考转速,并且降低了工作温度。

除了这些改进以外,不同TIMKEN轴承类型的保持架设计也不尽相同。

类型                                     保持架设计

EJ                           内圈引导钢保持架;每列一个

EM/YM                  滚子引导一片式黄铜保持架

EMB/YMB             内圈引导一片式黄铜保持架

YMD           内圈引导两片式黄铜保持架

YP                           销式钢保持架

大多数TIMKEN公司调心滚子轴承都可以选择直孔或锥孔。锥孔轴承部件号带有 K 后缀。1:12 的锥度是标准锥度,但不适用于 240、241 和 242 系列(它们的锥度为 1:30)。