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减速机用大型调心滚子轴承的设计与应用

2020-09-23 14:07:36

滚动轴承是工业基础件, 被称为机械的关节。调心滚子轴承能承受轴向和径向双向载荷,具有调心功能,可以补偿轴弯曲变形以及配合面的不对中,因此被广泛应用于工业齿轮箱中,被称为 “轴承”。然而现实工况十分复杂, 并没有完美的轴承适应所有的场合。]中详细阐述了工业齿轮箱中调心滚子轴承的受力和滚子运动情况。在轴向力与径向力比值偏大、大冲击载荷的工况下,滚动体会出现单列受载,将产生额外冲击载荷,滚动体和保持架容易损伤,造成轴承提前失效,达不到其计算寿命,影响减速机的使用,但并未给出解决方案。为此,结合实例,本文作者对轧机减速机用调心滚子轴承进行优化设计,探讨解决方案。
        国内某钢厂热轧生产线主减速机中采用斜齿轮传动, 轴承选用 241 系列调心滚子轴承, 轴承内径达到480 mm,外径 790 mm,宽度 308 mm,属于大型轴承。该减速机使用过程中,轴承寿命短,易损坏。在对损坏轴承进行分析后,不拘泥于常规设计思路,进行了轴承结构改进和加工。经应用后轴承的寿命得到了极大提升,减少了生产停顿和轴承替换成本。
           1  原轴承结构及使用工况
        该减速机高速轴固定端轴承使用241系列CA型调心滚子轴承, 轴承结构如图 1 所示。轴承由外圈、内圈、滚动体、车制保持架和固定中挡边组成。外圈有注油孔,内圈带外挡边。套圈材料 GCr15SiMn。精度P0级,游隙C0级。轴承转速 0~180~425 r /min。工作温度-25~50 ℃。460# 齿轮油循环润滑。由于轴承受力情况不详, 其间分别尝试过:
          ( 1) 某国外公司轴承,铜保持架结构,滚子数量分别尝试过22粒及21粒,所用轴承寿命为 5~6 个月。失效形式是铜保持架断齿。
         ( 2) 某国产公司分体钢保持架,寿命4个月左右,失效形式是钢实体保持架底副断裂。
         ( 3) 某国外公司轴承,4个半保持架铆接的 CA结构,出现铆钉错位。
        可见轴承失效原因均是保持架损坏。另经观察,失效轴承内圈有一侧滚道上痕迹不正常。

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