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ina軸承燒損的熱阻理論模式
來源:上海進口軸承公司    發布于:2011-08-22 10:38:18    文字:【】【】【
摘要:牽引電動機軸承燒損的兩個必存條件,是我們花了十余年運行實踐才獲得的寶貴經驗。過去,我國采用原蘇聯的設計模式,將軸承內圈與軸的安裝過盈量設計得很小。殊不知蘇聯的經驗僅僅是適應于30年代的運量、速度、牽引定數以及蘇聯氣溫較低等條件的。而對我國的氣溫條件及70年代的運行條件來說,就不適合了。

  牽引電動機軸承燒損的兩個必存條件,是我們花了十余年運行實踐才獲得的寶貴經驗。過去,我國采用原蘇聯的設計模式,將軸承內圈與軸的安裝過盈量設計得很小。殊不知蘇聯的經驗僅僅是適應于30年代的運量、速度、牽引定數以及蘇聯氣溫較低等條件的。而對我國的氣溫條件及70年代的運行條件來說,就不適合了。我們在實踐中得出的經驗與世界各先進工業國的設計模式是一致的。事實上原蘇聯在這方面也已作了不小的改進。那么怎樣合理地描述軸承燒損的故障機理,使之不僅對機車牽引電動機的設計具有指導意義,而且對其它各類ina軸承的設計和維修工作也具有指導意義呢?這就需要建立一定的理論模式,來加以討論。目前這方面的系統研究還不多,沒有現成的資料可資借鑒。1982年我國技術人員根據軸承內部向外傳導、散發熱量的熱平衡分析,借用人們熟悉的電路符號概念,以當量的電路圖形式,對軸承燒損的發展條件,作了一個較為形象的分析圖解,稱之為熱阻理論模式。
  工作狀態下的ina軸承溫度總是比環境溫度(空氣溫度)要高些。這個溫度差的性質與電勢差相似,可以稱之為熱勢差。它使得軸承內部的生成熱量分幾條并聯的熱傳導途徑,最終散發到周圍空氣中去。顯然如果生成熱量總是大于散發熱最,那么,熱量就不能完全散發出去,軸承溫度就會不斷升高,以致成為軸承由發熱到燒損的發展原因。為了尋找造成軸承燒損故障的主要原因,我們先要弄清各條并聯的熱傳導途徑的作用和特性。O內?!?全二Qoj它是經軸承內圈與電樞軸接觸面傳導至軸伸多冉散發到周圍空氣的熱無通過這條通道傳導的熱量將取決于圖2-1中所示的蘭項熱阻(R,,凡、R9)數值的大小。這三項熱阻中,后兩項數值變化很小,故軸承內圈與電樞軸的接觸面的熱阻(數值隨配合面情況變化)就成為主導因素了。這是我國前一個時期軸承燒損的癥結所在,將在下面作深入討論。這里所講的,熱阻以及下面所講的熱容,都是分別類似子電阻和電容的概念。
  2.O吸軸承自身的內圈、滾子、外圈保持架等溫度升高時,所吸收的熱量或其它傳熱部件升溫時吸收的熱量。這部分熱量在軸承降溫過程中,會自行擇放出來,它的量值有限,變化不大,是部件比熱與溫升的函數。
  3. Q外它是經軸承外圈與軸承室接觸面傳導至軸承端蓋,再散發到周圍空氣的熱量。由于這個接觸面是過渡配合,接觸情祝不算太好,但在軸承升溫的過程中,外圈的膨脹量比端蓋大,使兩者貼合得更好,傳熱情況反而進一步改善,一般情況下,不會成為軸承燒損的主導因素。
  4. Q氣它是通過軸承脂傳導及軸承室內空氣對流傳導和輻射方式傳導給軸承端蓋的熱量。這部分熱量經端蓋表面散發到空氣中去。它與軸承室內的油脂填充量、軸承室的結構等有關。在正常情況下也是比較穩定的導熱途徑。
  5。其它分別是電樞軸與端蓋的傳熱熱阻或熱容。
  軸承內圈在軸承的內部,溫度較高,作為其散熱端的電樞軸又被溫度高達60-70℃的牽引齒輪箱所包圍著,散熱條件很差;更不利的是軸承升溫過程中,內圈的膨脹量比電樞軸要大,溫度越高,內圈脫開電樞軸的趨勢就越強烈(詳見本章第1節的敘述)。這種趨勢將使內圈安裝的有效過盈量趨于消失,配合面的導熱情況變差,即熱阻將迅速增加,傳導熱量又進一步減少,致使內圈與軸的溫度梯度加大,導致過盈量的加速消失,呈惡性循環,直至過盈量全部消失,產生內圈熱量幾乎不能再傳導出去的現象。這時,內圈將劇烈升溫釀成病害。    這個分析告訴我們,在四條并聯的熱傳導支路中,只有內圈與軸配合面的熱阻,是隨溫度升高,熱傳導能力反而惡化的負相關因素,其它則是呈變化率不等的正相關因素。
  因此ina軸承內圈與軸的配合面熱阻是我們必須刮目相看的至關重要的因素。顯然過盈量越小,隨軸承升溫過程,內圈與軸脫開的時’間越早,出現災害性故障的幾率就愈大??傊ㄟ^對這個理論模式的定性分析,就可為適當加大內圈裝配過盈量,能夠有效防止軸承燒損故障的經驗,提供了理論根據。

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