振動(dòng)篩軸承游隙的選擇與安裝

劉德斌，高 坤，趙麗麗，宋立官，王建新

(大連化工股份有限公司，遼寧大連 116038)

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振動(dòng)篩軸承游隙的選擇與安裝

劉德斌，高 坤，趙麗麗，宋立官，王建新

(大連化工股份有限公司，遼寧大連 116038)

根據(jù)設(shè)備的使用情況和現(xiàn)場(chǎng)的工況合理選擇適合的軸承，以及選擇適合的軸承游隙，大大提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。經(jīng)常使用的未標(biāo)注游隙的軸承為普通游隙軸承，此外還有大游隙軸承和小游隙軸承。對(duì)于過(guò)盈量大的、大沖擊、重載荷的配合，外圈環(huán)境溫度較低，而內(nèi)圈環(huán)境溫度較高等情況的軸承應(yīng)該選用游隙較大的軸承；對(duì)于內(nèi)外圈有松動(dòng)的配合、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)精度有要求等應(yīng)選用游隙較小的軸承。

振動(dòng)篩；基本額定動(dòng)載荷；軸承游隙；選擇

對(duì)于傳動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，軸承的應(yīng)用非常廣泛。水泵、風(fēng)機(jī)、減速機(jī)、絞龍等都會(huì)用到。軸承的選擇要基于不同的設(shè)備，不同的工況，不同的負(fù)載程度去決定，選擇適合的軸承可以延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。特別對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)的化工企業(yè)，設(shè)備的穩(wěn)定性和連續(xù)性是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和完成生產(chǎn)任務(wù)的保障。本文從各個(gè)角度來(lái)分析設(shè)備軸承的選擇，對(duì)于軸承的基本特點(diǎn)和基本計(jì)算進(jìn)行解釋。

1 使用工況

我廠煅燒工序使用的振動(dòng)篩用于輸送物料，選擇的篩面面積為4 m2，入料粒度小于15 mm，雙振幅5～7 mm，頻率16 Hz，處理量33 t/h，電機(jī)Y132M2-6/5.5kW,轉(zhuǎn)速960 r/min，單點(diǎn)工作動(dòng)載荷480 N，單點(diǎn)最大動(dòng)載荷2 400 N，工作溫度小于120 ℃，軸徑60 mm。如何根據(jù)以上的工況選擇合適的軸承，具體步驟如下。

2 軸承選擇

根據(jù)工況的要求，選擇軸承首先要計(jì)算軸承的基本額定動(dòng)載荷，軸承基本額定動(dòng)載荷可按式(1)進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。預(yù)選用的是22312CA軸承。按照以下公式計(jì)算。

(1)

式中,C——基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值，N； P——當(dāng)量動(dòng)載荷N； fh——壽命因數(shù)； fn——速度因數(shù)； fm——力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí)fm=1.5, 力矩載荷較大時(shí)fm=2； fd——沖擊載荷因數(shù)； fT——溫度因數(shù)； Cr——軸承尺寸及性能表中所列徑向基本額定動(dòng)載荷，N； Ca——軸承尺寸及性能表中所列軸向基本額定動(dòng)載荷，N。

查表1、2、3、4得fh=1.375，fm=2，fd=3，fn=0.366， fT=1，P=2.4kN。

表1 壽命因數(shù)fh值

表2 速度因數(shù)fn值

表3 沖擊載荷因數(shù)fd值

表4 溫度因數(shù)fT值

由式(1)可得:

查軸承基本動(dòng)載荷值可知，22312軸承的C=170 kN>54.1 kN，故可以選擇。但是在實(shí)際使用中，出現(xiàn)一些問(wèn)題，使得軸承的故障率很高。我們經(jīng)常使用的軸承大都是普通游隙軸承，對(duì)于特殊使用位置還可以選擇大游隙軸承和小游隙軸承。軸承基本型號(hào)后面的C3，C4等是表示軸承的間隙大小。

3 出現(xiàn)問(wèn)題

具體表現(xiàn)為設(shè)備不運(yùn)轉(zhuǎn)了，往往是軸承部位發(fā)熱損壞。經(jīng)分析，由于振動(dòng)篩的振幅為5～7 mm，對(duì)于一般間隙的軸承造成很大沖擊和損害。使用22312軸承故障率極高。換下來(lái)的軸承部件嚴(yán)重變色，甚至滾道和滾動(dòng)體已經(jīng)變形，可見(jiàn)溫度急劇變化，軸承多次粘著，可見(jiàn)由于選用普通間隙的軸承并不能承受由振動(dòng)造成的軸承溫度升高，使得軸承變形并損壞。于是，我們考慮增大軸承的間隙，以適合如今的設(shè)備。

4 解決問(wèn)題

經(jīng)分析并驗(yàn)證，對(duì)于振動(dòng)篩等振動(dòng)量大的設(shè)備應(yīng)該選擇合適的軸承間隙，這樣可以讓出適當(dāng)?shù)目臻g，避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用造成的發(fā)熱現(xiàn)象，就可以延長(zhǎng)軸承的使用時(shí)間。故我們選擇22312 C4的軸承，增大了軸承的游隙，使得軸承能夠?qū)捤傻墓ぷ?，同時(shí)也保證了軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，軸承的軸線沒(méi)有顯著沉降，承擔(dān)載荷的滾動(dòng)體的數(shù)目盡可能多。因此，軸承的游隙對(duì)軸承的動(dòng)態(tài)性能(噪聲，振動(dòng)和摩擦)和旋轉(zhuǎn)精度，使用壽命大大提高，達(dá)到了預(yù)期效果。

我們經(jīng)常使用的軸承大都是普通游隙軸承，對(duì)于特殊使用位置還可以選擇大游隙軸承和小游隙軸承。

對(duì)于不同的工況選擇不同的軸承，例如大沖擊、重載荷、過(guò)盈量大的配合，軸承的內(nèi)圈環(huán)境溫度高，外圈環(huán)境溫度低等情況的軸承應(yīng)該選用游隙較大的軸承；對(duì)于軸承內(nèi)外圈有松動(dòng)的配合、對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)精度有要求等應(yīng)選用游隙較小的軸承。振動(dòng)篩由于震動(dòng)量較大，應(yīng)選擇大游隙軸承C4級(jí)。

合適的安裝游隙有助于滾動(dòng)軸承的正常工作。游隙過(guò)小，滾動(dòng)軸承溫度升高，無(wú)法正常工作，以至滾動(dòng)體卡死；游隙過(guò)大，設(shè)備振動(dòng)大，滾動(dòng)軸承噪聲大。 對(duì)于軸承怎么測(cè)量它們的游隙呢？徑向游隙的檢查方法有感覺(jué)法和測(cè)量法。感覺(jué)法是指用手轉(zhuǎn)動(dòng)軸承時(shí)，感覺(jué)平穩(wěn)靈活。測(cè)量法是指在滾動(dòng)軸承成180°的滾動(dòng)體與內(nèi)外圈之間塞入塞尺，測(cè)量軸承的徑向游隙。還可以用千分表測(cè)量軸承的徑向游隙。

軸向游隙的檢查方法也可以用感覺(jué)法和測(cè)量法。感覺(jué)法是指當(dāng)軸端外漏的情況下，用手檢查軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。用塞尺的測(cè)量，操作方法與與檢查徑向游隙的方法一樣，但是軸承的軸向游隙應(yīng)為

c=λ/(2sinβ)

(2)

式中，c——軸向游隙，mm；λ——塞尺厚度，mm；β——軸承錐角，(°)。

5 結(jié) 論

在選擇軸承游隙時(shí)，必須要考慮以下幾點(diǎn)。

1)過(guò)盈配合安裝時(shí)，內(nèi)圈的膨脹和外圈的收縮可導(dǎo)致軸承游隙的減小。

2)在一定溫度的情況下，軸承的內(nèi)圈和外圈的溫度差可導(dǎo)致游隙的大小變化。

3)在正常工作的狀態(tài)下，應(yīng)優(yōu)先選擇正常的游隙。

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京： 化學(xué)工業(yè)出版社，2007

TQ114.15

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2015-10-26