NSK NA5907軸承

東莞市西力軸承有限公司
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N1019KTN/P4

比利時(shí)LMS國(guó)際公司，總部設(shè)在比利時(shí)魯文，專門為機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)的功能品質(zhì)工程提供解決方案。公司開發(fā)的軟件，生產(chǎn)的硬件及其它相關(guān)產(chǎn)品可以幫助工程人員根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、平順性、操縱的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的整合、振動(dòng)、聲學(xué)、NVH和疲勞歷程等特征對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，這樣用戶就可以了解并解決出現(xiàn)的問題。與此同時(shí)LMS先進(jìn)的屬性優(yōu)化技術(shù)也就轉(zhuǎn)化成為L(zhǎng)MS在市場(chǎng)上的戰(zhàn)略性競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。LMS提供的解決方案是以數(shù)字開發(fā)為基礎(chǔ)，以過程開發(fā)為中心，終提高生產(chǎn)廠家的勞動(dòng)生產(chǎn)率。LMS公司的工程服務(wù)部門可以為整車的開發(fā)提供很多技術(shù)性支持，從項(xiàng)目承包到問題診斷，技術(shù)轉(zhuǎn)讓，合作開發(fā)等等。LMS公司的產(chǎn)品符合ISO9001質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)，全球共有20個(gè)分支機(jī)構(gòu)，員工700多人。 離心分離技術(shù)是一種廣泛采用的提純手段，一定程度上，純度與離心機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。由于受到傳統(tǒng)滾動(dòng)軸承機(jī)械性能的限制，目前國(guó)內(nèi)離心機(jī)轉(zhuǎn)速不超過22 000 r/min。永磁軸承具有高速度、高精度、無磨損、低功耗等優(yōu)良特性，可以滿足轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為25 r/min的高速離心機(jī)分離提純的使用要求，也可廣泛用于生物技術(shù)、航天航空、機(jī)械加工、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性辨識(shí)與測(cè)試等領(lǐng)域，有著廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。到目前為止，對(duì)永磁軸承的性能研究已經(jīng)做了多方面工作，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及系列化，也是永磁軸承應(yīng)用推廣的一個(gè)研究問題。本文中所研究的離心機(jī)永磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)中的永磁軸承模型，就是根據(jù)永磁軸承的作用原理，設(shè)計(jì)出軸承的結(jié)構(gòu)，利用三維設(shè)計(jì)軟件SolidWorks建立永磁軸承參數(shù)化模型，進(jìn)而利用VB語言編程和API ( Application Programming Interface)接口函數(shù)進(jìn)行SolidWorks的二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了永磁軸承模型的自動(dòng)建立，為永磁軸承有限元分析提供了三維仿真模型。

1 離心機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)

離心機(jī)的提純精度受轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的限制，而軸承的承載能力又是選用高性能的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備的一個(gè)瓶頸條件。由于傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承承載能力有限，以期離心機(jī)的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)能達(dá)到更高轉(zhuǎn)速，用永磁軸承來替代傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承，是解決該問題的一個(gè)具有研究潛力的方法。用永磁軸承支撐的離心機(jī)轉(zhuǎn)子主軸系統(tǒng)如圖1所示。永磁軸承的結(jié)構(gòu)具有徑向和止推的雙向作用。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)磁性材料的研究，永磁軸承的定子和轉(zhuǎn)子材料選用稀土釹鐵硼（NeFeB）高強(qiáng)度的永磁材料。


2離心機(jī)永磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)

離心機(jī)永磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)是離心機(jī)中永磁軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與性能分析的模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，利用仿真技術(shù)和程序設(shè)計(jì)開發(fā)工具，對(duì)所設(shè)計(jì)的永磁軸承進(jìn)行有效試驗(yàn)仿真，為永磁軸承的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。離心機(jī)磁軸承試驗(yàn)仿真系統(tǒng)包括:人機(jī)交互接口、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真分析、結(jié)果處理4個(gè)部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中又包括零部件設(shè)計(jì)、裝配體設(shè)計(jì)和工程圖3個(gè)部分。該仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以永磁軸承零部件和裝配體為研究對(duì)象，它也是有限元分析和虛擬樣機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)。因此，軸承零部件模型的建造與裝配至關(guān)重要，直接影響永磁軸承的靜動(dòng)特性分析，是離心機(jī)永磁軸承仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

一。

１ 滾動(dòng)軸承故障分析

１．１ 滾動(dòng)軸承振動(dòng)分析

滾動(dòng)軸承發(fā)生故障的典型方式是其滾動(dòng)接觸發(fā)生單純的疲勞剝落。這種剝落,剝落表面面積約為２ｍｍ２，深度達(dá)0.2ｍｍ～0.3ｍｍ 可通過監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)其振動(dòng)來判斷。剝落可能發(fā)生在內(nèi)座圈表面、外座圈或滾動(dòng)體上。其中，內(nèi)座圈因接觸應(yīng)力較高，發(fā)生破裂的情況較多。

用于滾動(dòng)軸承的各類診斷技術(shù)中，振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)法仍然是主要的一種?？傮w而言，時(shí)域分析方法比較簡(jiǎn)便，適宜于噪音干擾小的場(chǎng)合，是簡(jiǎn)易診斷的好方法；頻域診斷方法中，共振解調(diào)方法為成熟可靠，適宜于軸承故障的精密診斷；時(shí)間－頻率分析方法與共振解調(diào)方法相似，能正確刻劃故障信號(hào)的時(shí)間及頻率特征，更具優(yōu)越性。

１．２ 滾動(dòng)軸承的損壞形式分析及補(bǔ)救辦法

（１） 過載。嚴(yán)重的表面剝落和磨損，表明了滾動(dòng)軸承因過載引起的早期疲勞產(chǎn)生的失效（此外配合過緊也會(huì)造成一定程度的疲勞）。過載還會(huì)引起嚴(yán)重的軸承鋼球滾道磨損、大面積剝落并時(shí)而伴有過熱現(xiàn)象。補(bǔ)救辦法是減少軸承的負(fù)荷或提高軸承的承載能力。

（２） 過熱。滾子的滾道、鋼球或保持器改變顏色，表明軸承過熱。溫度的升高會(huì)使?jié)櫥瑒┳饔媒档?，使油漠不易形成或完全消失。溫度過高，會(huì)使?jié)L道和鋼球的材料退火，硬度下降。這主要是散熱不利或重載、高速的情況下冷卻不充分造成的。解決辦法是充分散熱，追加冷卻。

（３） 低負(fù)荷振蝕。在每個(gè)鋼球的軸向位置上出現(xiàn)橢圓形的磨損痕跡，這表明當(dāng)軸承不工作且未產(chǎn)生潤(rùn)滑油膜時(shí)，由外部振動(dòng)過度或低負(fù)荷振蝕造成失效。補(bǔ)救辦法是使軸承隔振或在軸承的潤(rùn)滑脂中加入抗磨添加劑等。

（４） 安裝問題。主要注意以下幾方面：

，注意安裝施力。如滾道上出現(xiàn)間隔的壓坑，表明負(fù)荷已超出了材料的彈性極限。這是由于靜態(tài)過載或者嚴(yán)重的沖擊（如安裝時(shí)曾用錘子敲擊軸承等）引起的。正確的安裝方法是僅對(duì)要壓裝的圈環(huán)施力（在軸上裝內(nèi)圈時(shí)勿推壓外圈）。

第二，注意角接觸軸承的安裝方向。角接觸軸承具有一橢圓形的接觸區(qū)，并僅在一個(gè)方向上承受軸向推力。在相反的方向上裝配軸承時(shí)，因鋼球處在滾道邊緣，其受載面會(huì)產(chǎn)生槽形磨損帶。因此在安裝時(shí)應(yīng)注意正確的安裝方向。

第三，注意對(duì)中。鋼球磨損痕跡偏斜、不與滾道方向相平行，表明安裝時(shí)軸承未對(duì)中。若偏斜量 ＞16000，就易引起軸承溫度上升并出現(xiàn)嚴(yán)重磨損。其產(chǎn)生原因可能是軸有彎曲、軸或箱體有毛刺、鎖母的壓緊面未與螺紋軸線相垂直等。因此，安裝時(shí)應(yīng)注意檢查徑跳情況。

第四，應(yīng)注意正確配合。軸承內(nèi)、外圈的裝配接觸面上出現(xiàn)圓周狀的磨損或變色，是由軸承與其相配的零件配合過松引起的。磨蝕產(chǎn)生的氧化物為一種純褐色磨料，其結(jié)果會(huì)造成軸承進(jìn)一步磨損、發(fā)熱和產(chǎn)生噪音和產(chǎn)生徑跳等一系列問題，因此裝配時(shí)應(yīng)注意正確配合。

又如滾道底部有嚴(yán)重的球形磨損軌跡，這表明因配合過緊使軸承間隙變小，由于扭距增大、軸承溫度上

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