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)

?

振動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)備的運轉(zhuǎn)時間。經(jīng)常使用的未標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。對于過盈量大的、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；對于內(nèi)外圈有松動的配合、對運轉(zhuǎn)精度有要求等應(yīng)選用游隙較小的軸承。

振動篩；基本額定動載荷；軸承游隙；選擇

對于傳動設(shè)備來說，軸承的應(yīng)用非常廣泛。水泵、風機、減速機、絞龍等都會用到。軸承的選擇要基于不同的設(shè)備，不同的工況，不同的負載程度去決定，選擇適合的軸承可以延長設(shè)備的使用時間，減輕工人的勞動強度。特別對于連續(xù)生產(chǎn)的化工企業(yè)，設(shè)備的穩(wěn)定性和連續(xù)性是對產(chǎn)品質(zhì)量和完成生產(chǎn)任務(wù)的保障。本文從各個角度來分析設(shè)備軸承的選擇，對于軸承的基本特點和基本計算進行解釋。

1 使用工況

我廠煅燒工序使用的振動篩用于輸送物料，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Y132M2-6/5.5kW,轉(zhuǎn)速960 r/min，單點工作動載荷480 N，單點最大動載荷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，選擇軸承首先要計算軸承的基本額定動載荷，軸承基本額定動載荷可按式(1)進行簡化計算。預選用的是22312CA軸承。按照以下公式計算。

(1)

式中,C——基本額定動載荷計算值，N； P——當量動載荷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fm=1.5, 力矩載荷較大時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載荷，N； Ca——軸承尺寸及性能表中所列軸向基本額定動載荷，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:

查軸承基本動載荷值可知，22312軸承的C=170 kN>54.1 kN，故可以選擇。但是在實際使用中，出現(xiàn)一些問題，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。軸承基本型號后面的C3，C4等是表示軸承的間隙大小。

3 出現(xiàn)問題

具體表現(xiàn)為設(shè)備不運轉(zhuǎn)了，往往是軸承部位發(fā)熱損壞。經(jīng)分析，由于振動篩的振幅為5～7 mm，對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。換下來的軸承部件嚴重變色，甚至滾道和滾動體已經(jīng)變形，可見溫度急劇變化，軸承多次粘著，可見由于選用普通間隙的軸承并不能承受由振動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 解決問題

經(jīng)分析并驗證，對于振動篩等振動量大的設(shè)備應(yīng)該選擇合適的軸承間隙，這樣可以讓出適當?shù)目臻g，避免長時間連續(xù)使用造成的發(fā)熱現(xiàn)象，就可以延長軸承的使用時間。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?，同時也保證了軸承的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，軸承的軸線沒有顯著沉降，承擔載荷的滾動體的數(shù)目盡可能多。因此，軸承的游隙對軸承的動態(tài)性能(噪聲，振動和摩擦)和旋轉(zhuǎn)精度，使用壽命大大提高，達到了預期效果。

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

對于不同的工況選擇不同的軸承，例如大沖擊、重載荷、過盈量大的配合，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；對于軸承內(nèi)外圈有松動的配合、對運轉(zhuǎn)精度有要求等應(yīng)選用游隙較小的軸承。振動篩由于震動量較大，應(yīng)選擇大游隙軸承C4級。

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

軸向游隙的檢查方法也可以用感覺法和測量法。感覺法是指當軸端外漏的情況下，用手檢查軸是否轉(zhuǎn)動靈活。用塞尺的測量，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，必須要考慮以下幾點。

1)過盈配合安裝時，內(nèi)圈的膨脹和外圈的收縮可導致軸承游隙的減小。

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.機械設(shè)計手冊[M].北京： 化學工業(yè)出版社，2007

TQ114.15

B

1005-8370(2016)03-42-02

2015-10-26