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特大型柱銷(xiao)式(shi)圓柱滾子(zi)軸承保持架失效分析

　　前言：柱(zhu)銷(xiao)(xiao)式圓柱(zhu)滾(gun)子軸承作為(wei)典型的(de)(de)(de)(de)軋機(ji)輥徑(jing)軸承，在給定的(de)(de)(de)(de)安(an)裝空間(jian)內，相較(jiao)于其他類型軸承可提供最大的(de)(de)(de)(de)徑(jing)向承載能力(li)，且具(ju)有較(jiao)低的(de)(de)(de)(de)摩擦系(xi)數。為(wei)了容(rong)納最多數量的(de)(de)(de)(de)滾(gun)動(dong)體(ti)以(yi)提供最佳(jia)的(de)(de)(de)(de)徑(jing)向承載能力(li)，一(yi)般(ban)將內經(jing)400mm以(yi)上的(de)(de)(de)(de)四列圓柱(zhu)軸承的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)持(chi)(chi)架設計為(wei)柱(zhu)銷(xiao)(xiao)式保(bao)(bao)持(chi)(chi)架這種保(bao)(bao)持(chi)(chi)架由(you)側向限位滾(gun)動(dong)體(ti)的(de)(de)(de)(de)兩個墊(dian)圈以(yi)及連接兩墊(dian)圈并穿(chuan)過(guo)滾(gun)子中心的(de)(de)(de)(de)柱(zhu)銷(xiao)(xiao)組成。且最終柱(zhu)銷(xiao)(xiao)兩端(duan)與墊(dian)片(pian)之間(jian)一(yi)端(duan)以(yi)氬弧焊焊接固定，另一(yi)端(duan)以(yi)螺紋固定，保(bao)(bao)持(chi)(chi)架具(ju)有較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)強度。

　　一、受力分析

　　通常我們都認為保持架在滾動軸(zhou)承(cheng)中主(zhu)要起等分滾動體(ti)、限制滾動體(ti)脫落、提高軸(zhou)承(cheng)極限轉速的作用，往往忽(hu)略(lve)了它在運轉過(guo)程中的受力(li)情況，但實際上保持架同(tong)樣承(cheng)受著沖(chong)擊載荷(he)(he)、交變載荷(he)(he)，尤(you)其(qi)是特大型圓柱軸(zhou)承(cheng)的柱銷式(shi)保持架，以(yi)下圖(tu)展(zhan)開(kai)其(qi)受力(li)分析。

　　在(zai)高速(su)運轉(zhuan)時(shi)，軋(ya)制力通(tong)過(guo)軋(ya)輥傳(chuan)遞(di)給(gei)軸承內圈然后經(jing)過(guo)內圈傳(chuan)遞(di)到滾(gun)(gun)動(dong)(dong)體(ti)，再由(you)滾(gun)(gun)動(dong)(dong)體(ti)傳(chuan)遞(di)給(gei)保(bao)持(chi)架(jia)，保(bao)持(chi)架(jia)在(zai)既公轉(zhuan)又(you)(you)自轉(zhuan)的(de)滾(gun)(gun)動(dong)(dong)體(ti)推動(dong)(dong)下被動(dong)(dong)運轉(zhuan)，又(you)(you)因(yin)滾(gun)(gun)動(dong)(dong)體(ti)與柱(zhu)銷間(jian)存在(zai)間(jian)隙h(1.5-2.5mm)當(dang)滾(gun)(gun)動(dong)(dong)體(ti)快速(su)的(de)經(jing)過(guo)承載離開(kai)承載區時(shi)迫使保(bao)持(chi)架(jia)承受沖擊載荷及一定(ding)剪切力，如焊(han)接存在(zai)缺陷或螺紋(wen)連(lian)接松動(dong)(dong)都會誘發(fa)保(bao)持(chi)架(jia)的(de)失效。

　　二、損壞圖片(pian)

　　某冷軋廠的(de)同一(yi)批次柱(zhu)銷(xiao)式(shi)保(bao)持(chi)架四列圓柱(zhu)滾子軸(zhou)(zhou)承(共計八(ba)套(tao))，其(qi)中一(yi)套(tao)出現(xian)上圖(tu)現(xian)象(xiang)，其(qi)中一(yi)列滾動體保(bao)持(chi)架失效，柱(zhu)銷(xiao)與(yu)保(bao)持(chi)架的(de)墊圈之間斷開，造成(cheng)停機故(gu)障(zhang)，事后對(dui)柱(zhu)銷(xiao)及(ji)墊圈做了(le)相關(guan)理化試驗均合格(ge)。隨后關(guan)鍵因(yin)素(su)(su)逐(zhu)漸重點排查受力因(yin)素(su)(su)，如下(xia)圖(tu)的(de)保(bao)持(chi)架墊圈，柱(zhu)銷(xiao)孔磨損擴(kuo)展變形翻邊，從整體上看明顯(xian)的(de)區(qu)別(bie)是焊接(jie)端(duan)(duan)，孔的(de)磨損較小，螺(luo)紋連接(jie)端(duan)(duan)磨損嚴重，且孔磨損較大，因(yin)此在排除軸(zhou)(zhou)承自(zi)身(shen)隱患的(de)情(qing)況下(xia)對(dui)裝配(pei)及(ji)使(shi)用(yong)進行了(le)跟蹤觀察，重點觀察螺(luo)紋端(duan)(duan)的(de)一(yi)切使(shi)用(yong)過程及(ji)狀況。

　　因(yin)軸承在(zai)機運(yun)轉(zhuan)一段時間后，需要進行拆機保養、受力區調換、清洗檢(jian)查等(deng)。發現其中(zhong)一套軸承擺放存在(zai)不(bu)合理情況，其中(zhong)一列保持架及滾動(dong)體擺放在(zai)三個(ge)支(zhi)點上，其余外圈及滾動(dong)體(1.9噸)全部壓重到最底部的保持架上。

　　判斷(duan)(duan)是因此造成螺(luo)紋連接端螺(luo)紋出(chu)現變形及滑絲的(de)傾向，再次進行上機(ji)使用，經過復雜受力(li)，最終導(dao)致(zhi)保持架的(de)柱銷與墊圈(quan)之間(jian)出(chu)現松動(dong)，最終引發斷(duan)(duan)裂(lie)。

　　因此(ci)(ci)我們應對此(ci)(ci)類型軸(zhou)承的擺(bai)放、拆(chai)裝、保養做規范的標準(zhun)流程。

　　1、嚴禁滾動體擺放在最下列做支撐作用。

　　2、嚴格按照未安(an)裝前的(de)組裝形式擺(bai)放。

　　3、使用專用的吊裝(zhuang)及拆(chai)卸(xie)工具經行安裝(zhuang)及拆(chai)卸(xie)。

　　4、嚴禁(jin)兩個及兩個以下的(de)著(zhu)力點經行保持架的(de)吊裝。