FAG軸承29418推力滾子軸承

東莞市西力軸承有限公司
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磁懸浮軸承有兩個(gè)基本特點(diǎn)：本質(zhì)不穩(wěn)定性和強(qiáng)烈非線性，其控制問題變得復(fù)雜而又具有代表性。通過各種控制理論的比較[2]可知，H∞控制理論實(shí)現(xiàn)的控制，不僅能實(shí)現(xiàn)常規(guī)的穩(wěn)定系統(tǒng)，而且能抑制干擾和不確定因素引起的誤差。

設(shè)計(jì)控制器時(shí)，考慮系統(tǒng)的參數(shù)具有一定的不穩(wěn)定性，將系統(tǒng)(4)表示成：
要求設(shè)備及零部件簡單的場合，例如用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)輸系統(tǒng)或建筑機(jī)械上。
主要用來承受以徑向負(fù)荷為主的徑向與軸向聯(lián)合負(fù)荷，一般不宜單獨(dú)承受軸向負(fù)荷，此種軸承可以分別安裝內(nèi)圈（帶全組滾子與保持器）和外圈。該種軸承不允許軸相對外殼有傾斜，在徑向負(fù)荷任用下會(huì)產(chǎn)生附加軸向力。該種軸承軸向游隙的大小，對軸承能否正常工作關(guān)系很大，當(dāng)軸向游隙過小時(shí)，溫升較高；軸向游隙較大時(shí)，軸承容易損壞。故在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要特別注意調(diào)整軸承的軸向游隙，必要時(shí)可以預(yù)過盈安裝，以增加軸承的剛性。

種類
帶座外球面球軸承

帶座外球面軸承是將滾動(dòng)軸承與軸承座結(jié)合在一起的一種軸承單元。大部分外球面軸承都是將外徑做成球面，與帶有球狀內(nèi)孔的軸承座安裝在一起，結(jié)構(gòu)形式多樣，通用性和互換性好。
同時(shí)，此類軸承在設(shè)計(jì)上也具有一定調(diào)心性，易于安裝，具有雙重結(jié)構(gòu)的密封裝置，可以在惡劣的環(huán)境下工作。軸承座一般是采用鑄造成型。常用座有立式座（P）、方形座（F）、凸臺(tái)方形座（FS）、凸臺(tái)圓形座（FC）、菱形座（FL）、環(huán)形座（C）、滑塊座等（T）。
帶座外球面軸承分為軸承心和軸承座，在叫法上是以軸承心加上軸承座稱呼，如帶緊定螺釘外球面軸承UC205配立式座稱UCP205。帶座外球面軸承由于具有很強(qiáng)的互換性，軸承心可以隨意裝配在同一規(guī)格不同形狀的軸承座里。

其他

帶立式座外球面球軸承
帶方形座外球面軸承
帶菱形座外球面球軸承
帶凸臺(tái)圓形座外球面球軸承
帶環(huán)形座外球面球軸承
帶滑塊座外球面球軸承
帶懸吊式座外球面球軸承
帶懸掛式座外球面球軸承
帶可調(diào)菱形座外球面球軸承
帶沖壓座外球面球軸承
帶其他座的外球面球軸承

拆裝
390000系列外球面軸承是通過偏心套將軸承內(nèi)圈與軸固定，偏心套上的內(nèi)六角螺釘起緊固作用。在維修中，不少機(jī)手不會(huì)拆裝這種軸承，故有必要介紹一下拆裝 390000系列外球面軸承的技術(shù)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)：

拆卸
1．先用內(nèi)六角扳手松開軸承偏心套上的鎖緊螺釘，然后用小鐵棒插入頂蓋偏心套上的沉孔，逆著軸的旋轉(zhuǎn)方向打松偏心套。
2．旋松固定軸承座的螺栓。將軸承連同軸承座一起從軸上卸下。注意在拆軸一端的軸承座之前．應(yīng)將軸另一端的軸承座螺栓松開，以免兩端軸承相互別勁而損壞。
安裝
1．往軸上安裝軸承前，必須先拔下軸承外套的固定銷，同時(shí)將軸頸表面打磨光滑干凈，并在軸頸處涂油防銹兼潤滑(允許軸承在軸上有稍微轉(zhuǎn)動(dòng))。
2．在軸承座與軸承配合面涂潤滑油，把軸承裝入軸承座內(nèi)。然后將裝配好的軸承與軸承座一起套在軸上．推至所需位置處進(jìn)行安裝。
3．固定軸承座的螺栓先不要擰緊，要讓軸承外套在

2、軸承用鋼的冶金缺陷

(1)、軸承用鋼的表面缺陷

①、裂紋：鋼錠的皮下氣泡，嚴(yán)重的非金屬夾雜物及鋼材在鍛、軋過程中，加熱溫度過高，鍛、軋后冷卻快；終軋、終鍛溫度過低等原因都有產(chǎn)生裂紋的可能性。
②、折疊：鋼材在鍛、軋過程中產(chǎn)生的飛邊、毛刺、皺折和尖銳棱角等，在繼續(xù)軋制時(shí)壓入金屬內(nèi)部，則形成折疊。
③、結(jié)疤：由于鋼錠表面的夾渣、凹坑，在鍛、軋過程中形成較薄、扁平的分層，稱之為結(jié)疤。
④、刮傷：因軋機(jī)導(dǎo)板上沾有金屬顆粒，導(dǎo)板安裝不當(dāng)?shù)仍?，使鋼材表面刻劃出溝槽，稱為刮傷或劃痕。
⑤、夾渣：爐渣和各種耐火材料，在鋼澆注過程中未浮在鋼錠頭部，而集聚在鋼錠表面，鋼錠修整時(shí)，又未清理掉，因此，在鋼材表面形成夾渣。
⑥、脫碳：鋼材在加熱過程中，表面要發(fā)生氧化作用，爐氣中的氧與鋼材表面的碳進(jìn)行氧化，形成氣體，使鋼材表面的碳量低于規(guī)定數(shù)值稱脫碳。脫碳對高碳軸承鋼來說是一個(gè)嚴(yán)重的缺陷，往往造成軸承零件表面脫碳，淬火后的硬度達(dá)不到技術(shù)要求。

(2)、軸承鋼材的低倍缺陷

①、縮孔：鋼液在澆注后的冷凝過程中，由于體積收縮而在鋼錠的中心部位形成孔洞，稱為縮孔。為了減少縮孔鋼材的危害，因此在鋼液澆注，結(jié)晶過程中要采用合理的工藝，使體積收縮而形成的孔洞移向鋼錠的頭部，在鋼錠開坯后，將縮孔部分切掉，但是，由于澆注、冷卻工藝不當(dāng)，如定琪不合理，鋼錠頭部保溫不足，開坯后錠頭部位切除量少等，使縮孔殘留在鋼材內(nèi)，低倍檢查時(shí)，就會(huì)顯示出來。

②、白點(diǎn)：經(jīng)酸洗后的鋼樣橫向截面中心或其附近區(qū)域呈現(xiàn)短小、不連續(xù)，一般呈輻射狀態(tài)分布的發(fā)絲狀開明縫，或在鋼材的縱向斷口上出現(xiàn)表面光滑，形狀近似圓形或橢圓形的銀白色斑點(diǎn)，稱為白點(diǎn)。白點(diǎn)形成的原因，一是鋼中氫氣的存在，二是鋼材鍛造后在600~300℃沒有緩冷，氫氣未充分?jǐn)U散，產(chǎn)生組織應(yīng)力而開裂。有白點(diǎn)的鋼材或零件，其縱向、橫向機(jī)械性能都有顯著下降，故有白點(diǎn)的鋼材或零件沒有使用價(jià)值。

③、過燒：鋼錠或鋼坯在鍛造加熱時(shí)，溫度過高，表面層沿晶界處被氧氣侵入而產(chǎn)生氧化物。在晶界處和枝晶軸間的一些低熔點(diǎn)化合物發(fā)生熔化，以致在冷凝后形成裂紋或孔洞。這種現(xiàn)象稱為過燒。鋼材過燒后，再鍛時(shí)將引起開裂，即使不開裂，在補(bǔ)天浴日下的強(qiáng)度和沖擊韌性都大大降低，故不能使用。

④、氣泡：鋼在液體狀態(tài)溶解氣體的能力比固態(tài)時(shí)大，鋼液在冷凝過程中，氣體從鋼液中逸出，如來不及排出，則形成氣孔。此外，鋼錠模烘烤不良，會(huì)在鋼模表面存在水分或氣體，以及鋼錠模內(nèi)表面涂料不良，形成大量氣體，這些水分或氣體來不及排出鋼液，則形成皮下氣泡。氣泡的存在大大地降低了鋼材的強(qiáng)度。

⑤、偏析：在鋼液冷凝過程中，由于鋼中各種化學(xué)成分碳、鉻、鎢、磷等元素結(jié)晶、擴(kuò)散速度不同而形成的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象稱為偏析。偏析的存在會(huì)給以后的變形加工造成困難，硫的析易產(chǎn)生熱脆，磷的偏析易產(chǎn)生冷脆。偏析的存在易引起金屬疲勞斷裂。

⑥、疏松：鋼液在冷凝過程中，由于體積收縮而引起的細(xì)小孔隙稱為疏松。分散分布的細(xì)小孔隙稱為一般疏松。分布在鋼材中心部位的細(xì)小孔隙稱為中心疏松。疏松降低了鋼材的致密度，使機(jī)械性能顯著下降，降低軸承的使用壽命。

(3)、非金屬夾雜物：鋼在冶煉、澆鑄過程中，由于鋼液內(nèi)各成分之間、鋼液與爐襯之間接觸所引起的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物、脫氧產(chǎn)物，以及爐壁、出鋼槽、鋼水包，湯道等耐炎材料被蝕肅落而進(jìn)入鋼液。這些進(jìn)入鋼液而未排出的非鋼液物質(zhì)稱為非金屬夾雜物。非金屬夾雜物在軸承鋼中的存在，是降低軸承使用壽命的主要原因之一。鋼中非金屬夾雜物按其特征、形狀和分布等分為以下幾種。

氧化物：性質(zhì)較脆，故也稱為脆性夾雜，在鋼材中一般沿軋制方向呈點(diǎn)鏈狀分布，如三氧化二鋁(Al2O3)和氧化鐵(FeO)就屬此類。

硫化物：有較好的塑性，可以變形，故也稱塑性夾雜。在鋼材中沿軋制方向呈較連續(xù)條狀分布。如硫化鐵(FeS)和硫化錳(MnS)屬此類。除硫化物外，硅酸鹽也有一定塑性，也稱塑性夾雜物。

點(diǎn)狀不變形夾雜物：性質(zhì)脆而硬，在鋼材中呈點(diǎn)狀或球狀，加工時(shí)不變形，如石英(SiO2)、鋁硅酸鹽(3Al2O3,2SiO2)和鈣硅酸鹽等屬此類。

(4)、碳化物不均勻性：高碳軸承鋼碳量較高，并含有一定數(shù)量的碳化物形成元素(如鉻)。在鋼液冷凝過程中，這些元素又易發(fā)生成分偏析，而引起鋼材中碳化物分布的不均勻性。

碳化物液析：鋼液在結(jié)晶過程中，由于冷卻速度過慢，造成碳成分的嚴(yán)重偏析。在枝晶間形成粗大的一次碳化物，這種一次碳化物很難消除。在鋼材中沿軋制方向呈條狀或塊狀分布其危害性與非金屬夾雜物一樣，因此，在鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中有嚴(yán)格的控制。

碳化物帶狀：其形成原因與碳化物液析一樣。在鍛造、軋制過程中被破碎的粗大一次碳化物呈小塊而集聚，并沿軋制方向形成條帶狀分布。碳化物帶狀嚴(yán)重會(huì)影響零件的熱處理質(zhì)量，使零件的組織局部欠熱或過熱，造成零件硬度不均勻，組織不均勻。以致造成零件熱處理質(zhì)量不合格。碳化物帶狀和碳化物液析嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使軸承零件早期疲勞損壞。

碳化物網(wǎng)狀：鋼材在鍛造、軋制冷卻過程中，奧氏體對碳的溶解度隨溫度下降而下降。如在800~900℃之間冷卻速度過慢，則碳從奧氏體中析出并擴(kuò)散晶界，在晶界間形成二次碳化物，呈網(wǎng)絡(luò)狀存在，故稱碳化物網(wǎng)狀。碳化物是硬而脆的相，使晶粒之間的連續(xù)性遭到破壞，嚴(yán)重地降低了鋼的沖擊韌性。因此，使軸承零件壽命降低。

退火組織不均勻：軸承鋼的退火組織要求是分布均

A、B1、B2、C——描述標(biāo)稱系統(tǒng)的已知定常實(shí)矩陣
ΔA(·)、ΔB2(·)——代表系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變不確定性的實(shí)矩陣

不失一般性，作如下假設(shè)：


定理[1]：不確定系統(tǒng)（Σ）在H∞泛數(shù)邊界γ（γ＞0）內(nèi)二次可穩(wěn)，當(dāng)且僅當(dāng)對于充分小的δ＞0時(shí)，存在常數(shù)ε＞0，使得Riccati方程(7)有正定解Q 。




利用MATLAB提供的魯棒控制工具求解Riccati式(7)，可設(shè)計(jì)出系統(tǒng)(4)在H∞范數(shù)邊界γ內(nèi)二次穩(wěn)定的魯棒H∞次優(yōu)的狀態(tài)反饋控制器。

3 結(jié)論

錐形滾柱式混磁懸浮軸承與以往的磁軸承相比有兩個(gè)特點(diǎn)：(1)因?yàn)榇艌龊碗姶艌龈髯元?dú)立，所以其承載力相對較大。(2)系統(tǒng)的功耗較低。因?yàn)樵谄胶馕恢脮r(shí)，主要靠磁力吸浮，電磁線圈中的控制電流i0很小，電磁線圈中的電流主要用于控制。

次優(yōu)H∞魯棒控制的優(yōu)點(diǎn)是：(1)不用選擇加權(quán)函數(shù)，使設(shè)計(jì)簡單；(2)次優(yōu)H∞控制具有較強(qiáng)的魯棒穩(wěn)定性。

數(shù)字控制器采用DSP的益處是：(1)硬件簡單。直接利用片內(nèi)的A/D模塊對傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，利用DSP的EV模塊產(chǎn)生控制信號(hào)PWM。(2)精練的指令集，可實(shí)現(xiàn)靈活快速編程；(3)強(qiáng)大快速的運(yùn)算處理能力，對各種復(fù)雜的控制算法能實(shí)時(shí)地實(shí)現(xiàn)控制。

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