滑動(dòng)軸承抱軸原因及預防措施

這里舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動(dòng)、一端滾動(dòng)的主軸軸承結構。其中滑動(dòng)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(dòng)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)與金屬表面直接結合而形成的邊界吸附膜所隔開(kāi)，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(wú)機鹽膜所隔開(kāi)。

液體摩擦是指兩滑動(dòng)表面被一層潤滑油(承載油膜)完全隔開(kāi)。

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(jiàn)，邊界摩擦、混合摩擦以下統稱(chēng)非液體摩擦?；瑒?dòng)軸承處于液體摩擦是最理想的狀態(tài)。因為這時(shí)的摩擦阻力小，其摩擦因數接近于滾動(dòng)軸承的當量摩擦因數。此外，承載油膜可以完全消除磨損，同時(shí)具有良好的吸振、緩沖等優(yōu)點(diǎn)。但當滑動(dòng)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(shí)金屬問(wèn)摩擦產(chǎn)生的局部溫度急劇升高，溫度升高導致金屬表面急劇膨脹，金屬表面膨脹反過(guò)來(lái)加劇了金屬間的摩擦。當摩擦產(chǎn)生的局部高溫達到材料的熔化點(diǎn)時(shí)，主軸與軸承之間就會(huì )發(fā)生粘著(zhù)現象，即抱軸。

這里的平磨滑動(dòng)軸承材料是錫青銅。當發(fā)生輕度抱軸時(shí)，主軸表面有黑色燒傷痕跡?；瑒?dòng)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(huì )形成凹坑。在這種情況下，首先應分析抱軸產(chǎn)生的原因，排除故障，修復主軸及滑動(dòng)軸承表面后重新刮削、裝配。主軸、滑動(dòng)軸承仍可使用。嚴重的抱軸將會(huì )導致主軸龜裂，在這種情況下應更換主軸。主軸裝配圖見(jiàn)圖1。

這里舉例的是一種平磨磨頭主軸采用一端滑動(dòng)、一端滾動(dòng)的主軸軸承結構。其中滑動(dòng)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(dòng)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)與金屬表面直接結合而形成的邊界吸附膜所隔開(kāi)，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(wú)機鹽膜所隔開(kāi)。

液體摩擦是指兩滑動(dòng)表面被一層潤滑油(承載油膜)完全隔開(kāi)。

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(jiàn)，邊界摩擦、混合摩擦以下統稱(chēng)非液體摩擦?；瑒?dòng)軸承處于液體摩擦是最理想的狀態(tài)。因為這時(shí)的摩擦阻力小，其摩擦因數接近于滾動(dòng)軸承的當量摩擦因數。此外，承載油膜可以完全消除磨損，同時(shí)具有良好的吸振、緩沖等優(yōu)點(diǎn)。但當滑動(dòng)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(shí)金屬問(wèn)摩擦產(chǎn)生的局部溫度急劇升高，溫度升高導致金屬表面急劇膨脹，金屬表面膨脹反過(guò)來(lái)加劇了金屬間的摩擦。當摩擦產(chǎn)生的局部高溫達到材料的熔化點(diǎn)時(shí)，主軸與軸承之間就會(huì )發(fā)生粘著(zhù)現象，即抱軸。

這里的平磨滑動(dòng)軸承材料是錫青銅。當發(fā)生輕度抱軸時(shí)，主軸表面有黑色燒傷痕跡?；瑒?dòng)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(huì )形成凹坑。在這種情況下，首先應分析抱軸產(chǎn)生的原因，排除故障，修復主軸及滑動(dòng)軸承表面后重新刮削、裝配。主軸、滑動(dòng)軸承仍可使用。嚴重的抱軸將會(huì )導致主軸龜裂，在這種情況下應更換主軸。主軸裝配圖見(jiàn)圖1。

滑動(dòng)軸承抱軸的原因分析

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

(2)磨頭潤滑系統出現故障。平磨滑動(dòng)軸承采用油環(huán)潤滑。這種潤滑方式具有簡(jiǎn)單、自動(dòng)、油消耗少等優(yōu)點(diǎn)。油環(huán)圓周上均勻分布16個(gè)5mm小孔。當油環(huán)隨同主軸旋轉時(shí)，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(dòng)軸承之間。當磨頭潤滑系統不供油或供油不穩定時(shí)就會(huì )發(fā)生抱軸現象。

發(fā)生抱軸后，可以從幾個(gè)方面尋找原因：

①磨頭是否存在漏油現象。

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

③磨床制造廠(chǎng)商在裝配磨頭前一定要檢查油環(huán)內孔的橢圓度(橢圓度≤0．05mm)及油環(huán)上的l6個(gè)5mm孑L是否均布。油環(huán)是套在主軸上的，油環(huán)內圓緊貼在主軸的外圓上，油環(huán)下端置于油面下。主軸旋轉時(shí)靠靜摩擦力帶動(dòng)油環(huán)同步回轉。當油環(huán)內孔橢圓度過(guò)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(wú)摩擦力，導致油環(huán)旋轉時(shí)快時(shí)慢，供油瞬時(shí)正常瞬時(shí)不正常而抱軸。

(3)磨頭滑動(dòng)軸承潤滑油不符合規定要求。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份煤油搭配調制而成。有些用戶(hù)新購平磨，未詳細閱讀使用說(shuō)明書(shū)，直接注入其他型號的機械油，從而導致抱軸。

(4)主軸與滑動(dòng)軸承之間的徑向間隙過(guò)小，潤滑油不易輸入，主軸與滑動(dòng)軸承之間溫升過(guò)高，導致抱軸。

(5)滑動(dòng)軸承刮削方法不正確，接觸點(diǎn)不符合要求?；瑒?dòng)軸承刮削方法不正確，接觸點(diǎn)不均勻或接觸點(diǎn)過(guò)少將使承載油膜不穩定，油膜剛度差，如果砂輪正在進(jìn)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(dòng)軸承之間的外隔圈，內隔圈平行度偏差過(guò)大。當產(chǎn)生這種情況時(shí)，主軸前端，即與砂輪卡盤(pán)接觸的主軸錐面跳動(dòng)量都比較大，主軸在旋轉時(shí)，主軸錐面跳動(dòng)量、位置極不穩定，忽大忽小。其實(shí)這是一種表面現象，它反映了主軸軸心在漂移，且不穩定，從而導致承載油膜不穩定，油膜剛度差。如果砂輪進(jìn)行磨削，極易產(chǎn)生抱軸。

(7)垂直進(jìn)刀量過(guò)大，超負荷切削。這時(shí)砂輪轉速下降，承載油膜剛度下降，主軸與滑動(dòng)軸承之問(wèn)形成非液體摩擦，最終導致抱軸。平磨磨頭產(chǎn)生抱軸的因素較多，在尋找抱軸的原因時(shí)，切不可抓住一點(diǎn)不及其余，應多視角、全方位排除故障。

滑動(dòng)軸承抱軸后的修理及其預防抱軸的措施

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

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

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

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

(5)滑動(dòng)軸承刮削方法不正確，接觸點(diǎn)不符合要求?；瑒?dòng)軸承刮削方法不正確，接觸點(diǎn)不均勻或接觸點(diǎn)過(guò)少將使承載油膜不穩定，油膜剛度差，如果砂輪正在進(jìn)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(dòng)軸承之間的外隔圈，內隔圈平行度偏差過(guò)大。當產(chǎn)生這種情況時(shí)，主軸前端，即與砂輪卡盤(pán)接觸的主軸錐面跳動(dòng)量都比較大，主軸在旋轉時(shí)，主軸錐面跳動(dòng)量、位置極不穩定，忽大忽小。其實(shí)這是一種表面現象，它反映了主軸軸心在漂移，且不穩定，從而導致承載油膜不穩定，油膜剛度差。如果砂輪進(jìn)行磨削，極易產(chǎn)生抱軸。

(7)滑動(dòng)軸承按要求注入潤滑油，注入時(shí)應用綢布過(guò)濾。

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

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

(10)調整主軸與滑動(dòng)軸承座之間的間隙至0.03~0.04mm，開(kāi)車(chē)試運行。測量主軸錐面徑向跳動(dòng)和主軸軸向竄動(dòng)，舊機床均應≤0.01ram，新出廠(chǎng)的機床均應≤0.005mm。

（來(lái)源：中華軸承網(wǎng)）

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