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FCDP型柱销式圆柱滚子轴承中隔圈异常磨损分析

一、轴承结构、性能

FCDP型柱销式圆柱滚子轴承轧机轴承作为典型的轧机辊径轴承,在给定的安装空间内,相较于其他类型轴承可提供最大的径向承载能力,且具有较低的摩察系数。这种保持架由侧向限位滚动体的两个垫圈以及连接两垫圈并穿过滚子中心的柱销组成

二、故障现象

1、中隔圈外径与轴承箱体对应处严重相互磨损

2、中隔圈端面及内径部分磨损

3、滚动体B列靠中隔圈端面4/190%发生深层剥落

4、保持架B列对应中隔圈内径处垫圈外径部分磨损

三、原因分析

由上述故障1,中隔圈外径与轴承箱体对应处严重相互磨损,判断轴承装配完成后,存在轴向间隙,当轴承高速运转时轴向分力通过轴承内圈-1内圈-2传递给四列滚动体,滚动体传递给轴承的外圈挡边、边挡圈-1、边挡圈-2以及中挡圈。

从轴承结构分析可看出,当轴向分力作用时,只有滚动体B和滚动体C的轴向分力会同时作用到外圈A或外圈B上,这样就会导致外圈向中隔圈的对向移动,导致中隔圈其中一个端面与外圈端面产生间隙,最终随滚动体发生圆周方向运动,导致外径与静止的轴承箱体内径严重磨损。

由上述故障2及故障4,判定保持架与中隔圈内径在轴承运行时发生干涉,随后进行尺寸测量,测量轴承安装完成后保持架外径与中隔圈内径之间间隙,测量数据为:5.2mm;测量保持架柱销与滚动体之间的间隙,测量数据为:2.0mm;测量中隔圈外径与轴承外径差,测量数据为:0.9mm(外隔圈外径比外圈外径小);测量轴承箱与轴承外径配合处的直径及隔圈配合处的直径差,测量数据为:0.8mm(外隔圈对应处直径比外圈对应处直径大)。

   通过计算以及综合保持架的椭圆及变形,高速运转时离心力作用,保持的椭圆高点将会与中隔圈内径发生摩擦干涉。干涉以及轴向间隙的存在导致滚动体的不规则运转,发生倾斜引发靠近端面处、及端面与轴承外圈及隔圈端面异常磨损,最终引发深层剥落。

四、调整方向

1、缩小中隔圈外径与外径差,控制在0.1-0.15mm

2、增大保持架外径与中隔圈内径之间的间隙(根据配合间尺寸)。

3、保障轴承的安装质量,尤其是轴向间隙的控制,建议0-0.05mm



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