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ina轴承烧损的热阻理论模式
来源:上海进口轴承公司    发布于:2011-08-22 10:38:18    文字:【】【】【
摘要:牵引电动机轴承烧损的两个必存条件,是我们花了十余年运行实践才获得的宝贵经验。过去,我国采用原苏联的设计模式,将轴承内圈与轴的安装过盈量设计得很小。殊不知苏联的经验仅仅是适应于30年代的运量、速度、牵引定数以及苏联气温较低等条件的。而对我国的气温条件及70年代的运行条件来说,就不适合了。

  牵引电动机轴承烧损的两个必存条件,是我们花了十余年运行实践才获得的宝贵经验。过去,我国采用原苏联的设计模式,将轴承内圈与轴的安装过盈量设计得很小。殊不知苏联的经验仅仅是适应于30年代的运量、速度、牵引定数以及苏联气温较低等条件的。而对我国的气温条件及70年代的运行条件来说,就不适合了。我们在实践中得出的经验与世界各先进工业国的设计模式是一致的。事实上原苏联在这方面也已作了不小的改进。那么怎样合理地描述轴承烧损的故障机理,使之不仅对机车牵引电动机的设计具有指导意义,而且对其它各类ina轴承的设计和维修工作也具有指导意义呢?这就需要建立一定的理论模式,来加以讨论。目前这方面的系统研究还不多,没有现成的资料可资借鉴。1982年我国技术人员根据轴承内部向外传导、散发热量的热平衡分析,借用人们熟悉的电路符号概念,以当量的电路图形式,对轴承烧损的发展条件,作了一个较为形象的分析图解,称之为热阻理论模式。
  工作状态下的ina轴承温度总是比环境温度(空气温度)要高些。这个温度差的性质与电势差相似,可以称之为热势差。它使得轴承内部的生成热量分几条并联的热传导途径,最终散发到周围空气中去。显然如果生成热量总是大于散发热最,那么,热量就不能完全散发出去,轴承温度就会不断升高,以致成为轴承由发热到烧损的发展原因。为了寻找造成轴承烧损故障的主要原因,我们先要弄清各条并联的热传导途径的作用和特性。O内。”.全二Qoj它是经轴承内圈与电枢轴接触面传导至轴伸多冉散发到周围空气的热无通过这条通道传导的热量将取决于图2-1中所示的兰项热阻(R,,凡、R9)数值的大小。这三项热阻中,后两项数值变化很小,故轴承内圈与电枢轴的接触面的热阻(数值随配合面情况变化)就成为主导因素了。这是我国前一个时期轴承烧损的症结所在,将在下面作深入讨论。这里所讲的,热阻以及下面所讲的热容,都是分别类似子电阻和电容的概念。
  2.O吸轴承自身的内圈、滚子、外圈保持架等温度升高时,所吸收的热量或其它传热部件升温时吸收的热量。这部分热量在轴承降温过程中,会自行择放出来,它的量值有限,变化不大,是部件比热与温升的函数。
  3. Q外它是经轴承外圈与轴承室接触面传导至轴承端盖,再散发到周围空气的热量。由于这个接触面是过渡配合,接触情祝不算太好,但在轴承升温的过程中,外圈的膨胀量比端盖大,使两者贴合得更好,传热情况反而进一步改善,一般情况下,不会成为轴承烧损的主导因素。
  4. Q气它是通过轴承脂传导及轴承室内空气对流传导和辐射方式传导给轴承端盖的热量。这部分热量经端盖表面散发到空气中去。它与轴承室内的油脂填充量、轴承室的结构等有关。在正常情况下也是比较稳定的导热途径。
  5。其它分别是电枢轴与端盖的传热热阻或热容。
  轴承内圈在轴承的内部,温度较高,作为其散热端的电枢轴又被温度高达60-70℃的牵引齿轮箱所包围着,散热条件很差;更不利的是轴承升温过程中,内圈的膨胀量比电枢轴要大,温度越高,内圈脱开电枢轴的趋势就越强烈(详见本章第1节的叙述)。这种趋势将使内圈安装的有效过盈量趋于消失,配合面的导热情况变差,即热阻将迅速增加,传导热量又进一步减少,致使内圈与轴的温度梯度加大,导致过盈量的加速消失,呈恶性循环,直至过盈量全部消失,产生内圈热量几乎不能再传导出去的现象。这时,内圈将剧烈升温酿成病害。    这个分析告诉我们,在四条并联的热传导支路中,只有内圈与轴配合面的热阻,是随温度升高,热传导能力反而恶化的负相关因素,其它则是呈变化率不等的正相关因素。
  因此ina轴承内圈与轴的配合面热阻是我们必须刮目相看的至关重要的因素。显然过盈量越小,随轴承升温过程,内圈与轴脱开的时’间越早,出现灾害性故障的几率就愈大。总之通过对这个理论模式的定性分析,就可为适当加大内圈装配过盈量,能够有效防止轴承烧损故障的经验,提供了理论根据。

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