应用领域

滑动轴承的装配工艺
2023年12月11日 工程机械

  它适用于低速、轻载和无冲击载荷的情况下,常用的材料是HT15-33、HT20-40

  它的主要成分是铜,常用的有磷锡青铜(ZQSn10-1)和铝青铜(ZQAC9-4)。磷锡青铜是一种很好的减磨材料,机械强度也较高,适用于中速、重载、高温及有冲击载荷的条件下工作。铝青铜有良好的抗胶合性、减磨性和耐蚀性,更适合在蒸汽和海水条件下工作。

  剖分式滑动轴承又称对开式滑动轴承,由轴承器、轴承座、对开轴瓦、垫片、螺栓等组成,新桥硫铁矿选矿厂有5台2700×3600型球磨机、2台2100×3600型棒磨机、5台400kW同步电机均使用剖分式滑动轴承。了解该形式轴承结构、润滑原理及安装工艺,对矿山这些大型设备的维护、保养是一项重要的工作。

  滑动轴承的种类、特点及使用的范围要求,轴承合金的浇铸制作要求及其方法,滑动轴承装配要求、技术及其注意事项。

  滑动轴承的轴承衬与轴颈非间接接触,为了能够更好的保证滑动轴承的良好工作性能,除一定要有适当的润滑措施外,轴承的材料性能还应满足以下一些要求:(1)要有足够的强度和塑性,使轴承衬既能承受一定的工作所承受的压力,又使它与轴颈之间的压力分布均匀;(2)有良好的跑合性、减磨性和耐磨性,从而来延长轴承衬的常规使用的寿命;(3)润滑及散热性能好;有良好的工艺技能。

  2、承受载荷的面积大、轴颈与轴瓦之间能存在一层油膜,故可承受较大的冲击载荷和振动载荷;

  4、滑动轴承可做成对开式,因而装配时不象滚动轴承那样必须由轴的一端装入,可用于滚动轴承因结构限制无法应用的场合。

  (4)轴承间隙的调整。向心滑动轴承间隙有顶间隙、侧间隙。顶间隙能保持液体摩擦,其数值大小与轴径、转数、油的粘度有关。一般控制在I/lO00d~3/lOOOd之间(d为轴直径)。侧隙的作用是积聚和冷却润滑油,形成油楔,其数值是变化的,越向轴的底部间隙越小,在轴瓦剖分面上,侧间隙约为顶间隙的一半。顶间隙的测量采用压铅法,测量时先取下轴承的上半部,并采用直径为1.5~2倍顶隙而长度为10n 40mm的软铅丝,分别放在轴承颈上和轴承接合面上,然后放上轴承盖,均匀拧紧螺母,再用塞尺检查侧隙,塞尺塞进间隙长度不应小于轴颈的1/4。轴瓦接合面的间隙应是均匀相等的,然后打开轴承盖,取出压扁了的铅丝用分尺测量铅丝厚度。

  ①轴颈与轴承配合后应有一定间隙,一般等于颈直径的1/1000~3/1000;

  (1)轴承座安装。对开轴瓦、轴承座、轴承盖安装时应使轴瓦背与轴承座孔接触良好,如不符台要求应以轴承座孔为基准刮厚壁轴瓦,轴瓦剖分面应比轴承座剖分面高出△h,一般△ h= 0.O5~0.Im m。

  剖分式轴承的结构由轴承座、上轴瓦、下轴瓦、轴承盖、双头螺柱、螺母和调整垫片组成。改变调整垫片的厚度即可调整轴瓦与轴之间的间隙。当轴瓦磨损后,可按磨损程度来减薄调整垫片的厚度,使轴瓦与轴保持合适的间隙。

  装配时,要求轴瓦背部与轴承接触紧密。对于厚壁轴瓦,可以用涂色法检验贴合情况,并进行刮研,刮研时应以座孔为基准,修刮轴瓦背部。对于薄壁轴瓦不可以进行修刮,有必要进行选配,要求轴瓦在自由状态下外径稍大于座孔直径,使其有一定的扩张量。轴瓦装入座孔后,其剖分面应比轴承平面高出0.05—0.1mm,以便达到配合的紧密。

  常用的有尼龙6、尼龙66和尼龙100。尼龙轴承跑合性好、磨损后的碎屑软而不伤轴颈,抗腐蚀性好、可用水或其它液体润滑等优点,但是导热性差、吸水后会膨胀。

  它是锡、铅、铜、锑等的合金。轴承合金具有非常好的减磨性和耐磨性,但是强度低,不能单独制成轴瓦,通常将它浇铸在青铜、铸铁、钢等轴瓦基体上。常用的有两种,即:锡基轴承合金(ZChSnSb11-6),主要成分是锡。铅基轴承合金(ZChPbSb16-16-2、ZChPbSb15-5)其主要成分是铅。锡基的机械性能和抗腐蚀性比铅基好、但价格较贵,常用于重载、高速和温度不高于110℃的重要轴承,如汽轮机、大型电机、内燃机和高速车床。

  它是采用青铜、铸铁粉末,加以适量的石墨粉压制成型后,经高温烧结而成的多孔性材料,然后再把它在120℃的润滑油内浸透,取出后冷至常温,油就会储存在轴承孔隙中。当轴颈在轴承中旋转时,产生轴吸作用和摩擦热,油膨胀而挤入摩擦表明上进行润滑;轴停止运转后,油也因冷却而渗入轴承孔隙中。含油轴承价格低,还能节约有色金属,但是性能脆,不宜承受冲击载荷,常用于低速或中速、轻载、不便润滑的场合。如另加润滑措施,也可代替铜轴衬在重载和高速下工作。

  b浸锡法:小型轴瓦,先预热110℃--150℃,涂两遍助溶剂,再加热至200℃,然后放入锡锅内镀锡。

  浇铸前先把胎具放到平台或铁板上预热250℃--300℃,在芯棒要涂一层石墨粉,然后把轴瓦放到胎具上,为避免合金溶液在浇铸时从胎具缝隙处漏出,可用粘土65%、食盐17%、水18%的混合物密封。准备完毕后,应立即将溶化的合金溶液(温度保持在470℃--510℃)倒入预热到300℃左右的铁勺内进行浇铸。此时,合金溶液先流入芯棒的槽内,等槽满后,溶液沿芯棒外圆均匀流下,从下面徐徐平稳升起,这样做才能够使空气排出,非金属夹杂物因比重不同,可漂在溶液表面。这种浇铸方法简便、又容易保证质量。

  将锡放在锅中加热至420℃,间隔1小时左右在锅溶液上撒一层氧化铵,用来脱氧保持锡纯。

  a涂擦法:大型轴瓦,要预热260℃--300℃(可用电热炉、煤气等加热),然后涂上一层助溶剂(助溶剂是氧化锌与氯化铵各占50%的饱和溶液),再用锡条在轴瓦上涂擦,用麻或竹、木片将锡涂均匀。

  压入轴承时必须去除毛刺,擦洗干净后在配合面上涂好润滑油。不带凸肩的轴套,当压入机座后要与机座孔端面平齐。有油孔的轴套要对准机座上的油孔,可在轴套表面通过油孔中心划一条线,压入时对准箱体油孔。

  c修整轴套孔:轴承压入后,其内孔往往发生明显的变化,用内径百分表检验,根据变形量多少,采用铰孔或刮削的办法来进行修整,使轴套与轴颈之间的间隙及接触点达到规定要求。

  轴承合金必须浇铸在轴瓦基体上才能正常使用。由于所用轴瓦材料不同,与轴承的粘和能力也不同,粘和能力的强弱是由青铜、低碳钢、铸钢、铸铁依次减低。对于粘和能力较差的材料,可在轴瓦表面加工出鸠尾槽或钻些不通孔来增加结合强度。

  浇铸轴瓦合金的轴瓦表面是否清洁,它极大的影响着它与合金的结合质量。因此必须将轴瓦清洗整理干净。氧化皮污垢可用砂布、钢丝刷、喷砂等方法清除。油污可用80℃--90℃苛性钠溶液冲洗十分钟左右,用80℃--100℃热水冲洗,取出烘干。轴瓦锈蚀严重时,用10-15%稀硫酸或稀盐酸溶液洗5—10分钟,然后放入热水中冲洗,再用冷水冲洗并烘干。

  聚甲醛钢背复合材料为边界润滑材料,表面是聚甲醛,装配时表面涂上润滑油脂,有很长常规使用的寿命,能延长润滑间隔时间,非常适合于高负荷、低速的旋转运动、摇摆运动、间歇运动、冲击疲劳载荷或微振动以及其它加油困难的场合。适宜温度-40℃--100℃范围内连续使用。间歇运动下使用温度高达130℃。

  (2)轴承表面与轴承座之间接触面积,上瓦不小于40,下瓦不小于50,并且要求接触面积均匀,不允许下瓦底部与两侧出现间隙,一旦下瓦两侧有间隙,使轴瓦承受到压强增大,就导致很快磨损。轴瓦和轴承座之间的接触斑点应为1~2点/cm,过少会导致轴瓦加剧磨损变形破裂。

  (3)轴承与轴颈安装。安装轴承时,一定要注意轴瓦与轴颈间接触角和接触点。轴瓦与轴颈之间的接触面所对应圆心角称为接触角,此角过大影响润滑油膜的形成,破坏润滑效果,使轴瓦很快磨损;过小会增加轴瓦压强,也会使轴瓦加剧磨损。一般接触角0—60~90。。轴瓦和轴颈之间接触点与机器特点有关,中等负荷及连续运转,2~3点/cm,重负荷及高速运转的机器3~4点/cm,要使接触角及接触斑点符合标准要求,就要进行刮研。先刮研下瓦,后上瓦,在轴颈上涂一层薄的红铅油,将轴放在轴瓦上,反正方向旋转备一次后取下,如发现印迹不均匀应刮研,轴瓦上有印迹之处即为不平之处,应刮削,反复多次,一直到轴瓦上的印迹分布均匀,符合标准要求为止。

  这种轴承润滑形成大致有3个过程,轴静止时由于自身重量而处于最低位置,润滑油被轴颈挤出,轴承与轴颈侧面之间形成楔型油隙,当轴颈旋转时,由于油的粘性在金属表面附着力,油层随轴一起旋转,油层经过楔形油隙时,由于分子受到挤压和本身动能,对轴产生压力将轴向上抬起,当达到一定速度时,油对轴压力增大,轴与轴承表面完全被油膜隔开,从而形成了液体动压润滑。形成液体动压润滑的条件是:

  若实际测得顶隙大于规定值时,则应减少接合面上薄垫片,或刮削接合面;如顶隙过小,则应在接合面上加垫片,把间隙调到规定值。若塞尺测量侧隙偏小时,在保证接触角时进行刮削。

  3 2700×3600球磨机中空轴瓦安装球磨机中空轴轴承为剖分式,单面油楔滑动轴承,前后两轴瓦各承载约F=50t,轴瓦宽B=450mm,轴颈直径d一1O00mm,轴承村为zc—nSnSb/1-6巴氏合金,其分压比P一15~20kg/cm,取P=18kg/cm,取接触角0—80。必须满足

  滑动轴承的装配要求是:轴与轴承配合表面的接触粘度应达到规定的相关标准;配合间隙要求,在工作条件下不致发热烧坏轴或轴承;润滑油通道的位置要正确、畅通,保证充分润滑。

  a压入轴套:当轴套尺寸和过盈量都较小时,可在轴套上垫上衬垫,用锤子直接敲入。为防止轴套歪斜,可采用导向套,控制轴套压入方向。压紧薄壁轴套时,可采用心轴导向。当尺寸或盈量较大时,则须用压力机压入或用拉紧工具把轴套压入。

  轴瓦的装配方法:用木片垫在轴瓦的部分面上,注意与轴承座两侧要对称,然后用木锤打击木块,使轴瓦装入轴承座孔中,轴瓦的配刮须分粗、精刮两步进行。粗刮时,准备一根比线mm的工艺轴进行研点;粗刮后,配以适当的垫片,装上真轴研点后进行精刮。精刮时,在每次装好轴承盖后,稍稍扳紧螺母,用木锤在轴承盖的顶部均匀敲击几下,目的是使轴承盖更好的定位,然后紧固所有螺母,拧紧力矩大小应一致。粗刮后,轴在轴瓦中应能轻轻地转动,且无明显间隙,接触点符合标准要求,即可将轴瓦拆下,经过清洗后重新装入。

  轴瓦在座孔中,无论在圆周方向或轴方向都不允许有位移,故常用定位销和轴瓦上的凸台来定位。

  综合上述,选用滑动轴承要结合实际需要来选配,因为轴承的种类比较多,安装时要细心,按精度要求安装,以达到最佳的使用效果。

  在浇铸大型轴瓦时,常采用虹吸浇铸法,它是把芯棒作成中间空的双层环形,在底部开十字槽。浇铸时使合金溶液自下而上充满铸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。这种方法能防止溶渣或其它杂质落入铸层,浇铸出的轴瓦质量也较好。缺点是准备时间长,中小型轴瓦不宜采用。

  滑动轴承具有承载力大,工作平稳,振动小无噪声等优点。但是摩擦大,易发热,甚至发生爆轴,维护修理较复杂,所以滑动轴承不如滚动轴承应用广泛。

  三层复合轴承材料是以钢板为基体,以钢粉为中间层,以塑料为摩擦表面层,并牢固结合在一体的自润滑材料。优点是兼容金属和塑料两种材料,既有较高的强度,又有良好的自润滑性。国产有聚四氟乙烯钢背复合材料和聚甲醛钢背复合材料两种。

  聚四氟乙烯钢背复合材料是一种无油润滑材料,可用作高负荷(1400kg/cm2)高温(270℃)低温(-195℃)、真空、水和水溶液以及其它腐蚀性介质等无油润滑的场合。

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