电机轴承保持架为何总出问题?

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保持架可以说是电机轴承的“肋骨”,保持架受损致滚动体卡死或其表层被腐蚀使滚动体转动不灵,就容易使轴承的使用寿命大大缩短甚至损坏。今天小编带大家来深度了解一下轴承保持架。

 

 

 

保持架

 

保持架的主要用途是:

  • 分离滚动体以减小轴承产生的摩擦热量。

  • 保持滚动体均匀隔开,以优化载荷分布。

  • 在轴承的无载荷区引导滚动体。

  • 对于分离型轴承,在安装或拆卸其中一个轴承套圈时,可以把滚动体保持为一体。

 

 

保持架径向引导(图15)于以下任一位置:

  • 滚动体。

  • 内圈。

  • 外圈。

 

在滚动体引导的保持架可以使润滑剂轻松进入轴承。在套圈引导的保持架带来更高的引导精确度,通常用于轴承必须承受高速、高振动或妨碍轴承整体运动的惯性力。

 

主要的保持架类型有:

 

  • 冲压金属保持架(图16)。

    冲压金属保持架(钢板或黄铜板) 重量轻且可耐受高温。

 

  • 机削金属保持架(图17)。

    机削金属保持架由黄铜、钢或轻合金制成。其可承受高速、高温、高加速度和高振动。

 

  • 聚合物保持架(图18)。

    聚合物保持架由聚酰胺66 (PA66)、聚酰胺46 (PA46)、聚醚醚酮(PEEK)或其他聚合物材料制成。聚合物保持架良好的滑动属性几乎不会产生摩擦,因此可以用于高速运行。

     

    在润滑不良的情况下,这些保持架可降低突发故障和二次损伤的风险,因为它们可以在润滑不足条件下工作一段时间。

 

不同的轴承有着根本的设计差异,再加上轴承尺寸的影响,使得某些保持架需要特殊设计。例如:

 

  • 某些轴承类型需要剖分式或卡式保持架,因为它们会在套圈和滚动体装配后进行组装。

  • 其它轴承类型需要滚子引导式保持架,以自成一体。

  • 某些尺寸和系列组合的轴承需要内圈或外圈引导式保持架,以限制滚动体与保持架之间的接触压力。

 

考虑到特定的功能要求和轴承的生产数量,应选择合适的材料和制造方法,以提供可靠和具经济效益的保持架。

 

在轴承工作期间,保持架要承受因摩擦力、冲击力、离心力和惯性力引起的机械应力。它们还可能受某些有机溶剂或冷却剂、润滑剂、润滑添加剂的化学影响。因此,保持架所采用的材料类型对滚动轴承在特定应用中的适用性有重大影响。

 

 

 

钢保持架

 

钢保持架的最高工作温度为300(570 °F)。

 

 

 

冲压钢保持架

 

冲压钢板保持架由低碳钢板制成。这些轻质保持架具有较高的强度,对某些轴承类型而言,其在关键运行条件下可通过表面处理来降低摩擦和磨损。

 

 

 

机削钢保持架

 

机削钢保持架通常由非合金结构钢制造。为减少摩擦和磨损,部分机削钢保持架需要经过表面处理。

 

通常情况下,用于滚动轴承的矿物油或合成油润滑剂以及用于清洗轴承的有机溶剂,不会对机削钢保持架产生影响。

 

 

 

黄铜保持架

 

黄铜保持架的最高工作温度为250(480°F )。

 

 

 

薄壁黄铜保持架

 

 

冲压黄铜保持架用于部分中小型轴承。在使用氨作为制冷剂的制冷压缩机等应用中,应使用机削黄铜保持架或机削钢保持架。

 

 

 

机削黄铜保持架

 

大部分的黄铜保持架由铸铜或锻铜制造。它们不会受多数常见轴承润滑剂(包括合成润滑油与合成润滑脂)影响,并且可以采用有机溶剂进行清洁。

 

 

 

聚合物保持架

 

 

尼龙66

尼龙66 (PA66)是注塑保持架的常用材料。无论是否添加玻璃纤维,这种材料都具备良好的强度和弹性。聚合物材料的强度和弹性等机械特性会受到工作温度的影响,并且会老化。影响老化过程最主要的因素包括温度、时间以及聚合塑料接触的介质(润滑剂)。玻璃纤维增强尼龙PA66系数间的关系见图表5。保持架的寿命随着温度的升高和润滑剂的侵蚀而缩短。

 

 

因此,在某特定应用中是否适合使用尼龙保持架,取决于工作条件和工作寿命的要求。根据玻璃纤维增强尼龙PA66保持架对不同润滑剂的“允许工作温度” ,把润滑剂分类为“侵蚀性” 和“温和性”,如表1所示。表1中定义的允许工作温度是指在该温度下,保持架有至少10000工作小时的老化寿命。

 

有些介质比表1中所列的更具“侵蚀性”。典型示例是将氨用做压缩机的制冷剂。在这种情况下,玻璃纤维增强尼龙PA66保持架的工作温度不可高于70(160 °F )。

 

尼龙在低温下会失去弹性。所以,玻璃纤维增强尼龙PA66保持架不应在温度持续低于-40 (-40 °F )的应用中使用。

 

 

 

尼龙46

 

玻璃纤维增强尼龙46(PA46)是部分中小型CARB圆环滚子轴承的标准保持架所用的材料。这种保持架的允许工作温度比玻璃纤维增强尼龙PA66高15 (25 °F)。

 

 

 

聚醚醚酮(PEEK)

 

与PA66和PA46相比,玻璃纤维增强聚醚醚酮(PEEK)保持架更适用于高速、抗化学性或高温的严苛工作条件。PEEK卓越的特性是强度和弹性的完美结合,具有高温工作范围、出色的耐化学腐蚀性和耐磨性。

 

凭借这些出色的性能, PEEK保持架通常用于混合陶瓷和/或超精密球轴承以及圆柱滚子轴承。PEEK在200 (390 °F)以下的温度或润滑油中含添加剂的情况下,不会出现老化迹象。但在高速运转的情况下,工作温度不能高于150 (300°F ),因为这是聚合塑料开始软化的温度。

 

 

 

用其它材料制作的保持架

 

除上述材料外,对于特殊的应用情况,SKF还能提供其它材料(工程塑料、轻合金或特殊铸铁)制造的保持架。如需了解其它保持架材料的更多信息,请联系嘉瑞工程师。

 

 

 

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2020年10月29日 11:30
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