Причиной повышения температуры обычно является не один фактор, а результат взаимодействия множества факторов. Мы можем провести систематический анализ с точки зрения смазки, сборки, нагрузки, охлаждения и самих компонентов.
1. Проблемы с системой смазки (наиболее распространенные причины)
Неправильный выбор смазочного масла:
Несоответствие вязкости: слишком высокая вязкость масла приводит к увеличению внутреннего трения и чрезмерному выделению тепла; слишком низкая вязкость препятствует образованию достаточно прочной масляной пленки, что приводит к выделению тепла из-за трения при контакте металла.
Неправильный тип масла: не использовалось специальное смазочное масло, рекомендованное производителем оборудования (например, турбинное масло, гидравлическое направляющее масло и т. д.), а антиоксидантные и антиэмульгирующие свойства других масел были недостаточными.
Проблема с количеством смазочного масла:
Недостаточная подача топлива: низкий уровень топлива в баке, неисправность масляного насоса, засорение всасывающего фильтра и т. д., приводящие к недостаточной подаче топлива, неспособности полностью отводить тепло от трения и образованию масляной пленки.
Чрезмерный уровень масла: особенно при смазке разбрызгиванием или смазке маслосъемных колец, высокий уровень масла может привести к резкому увеличению сопротивления перемешиванию, выделению большого количества тепла и даже ускорению повышения температуры.
Загрязнение и ухудшение качества смазочного масла:
Старение масла: После длительной эксплуатации смазочное масло окисляется, образуя смолистые и углеродные отложения, которые засоряют масляный контур и уменьшают зазор в подшипниках.
Загрязнение примесями: металлические частицы, пыль, влага и другие загрязняющие вещества попадают в смазочное масло. Примеси, подобно абразивным частицам, могут усугублять износ и засорять масляные контуры. Влага может вызывать эмульгирование масла и резкое снижение его смазывающих свойств.
2. Вопросы сборки и механического оборудования
Неправильный зазор между подшипниковыми вкладышами:
Небольшой зазор: это очень распространенная причина. Регулировка зазора при сборке слишком мала, или фактический зазор уменьшается после термического расширения главного вала/корпуса подшипника, что приводит к невозможности нормального образования масляной пленки и переходу в состояние граничной смазки или даже сухого трения, что приводит к выделению большого количества тепла.
Чрезмерный зазор: чрезмерный зазор может привести к быстрой утечке смазочного масла, затруднению поддержания давления масляной пленки, а также вызвать контакт и вибрацию между главным валом и вкладышем подшипника, что приводит к повышению температуры.
Плохой контакт между шпинделем и подшипниковой втулкой:
Некачественная очистка плитки от загрязнений приводит к неравномерному распределению контактных пятен или чрезмерно малой (или большой) площади контакта, высокому локальному давлению на единицу площади и повреждению масляной пленки.
Прямолинейность и округлость шпинделя превышают допуск, или отверстие для посадочного места подшипника деформировано, что приводит к ухудшению состояния контакта во время работы.
Отрицательное выравнивание:
Низкая точность соосности между шпинделем и двигателем, а также другими соединительными компонентами, такими как шкивы и шестерни, создает дополнительные периодические напряжения, что приводит к неравномерной нагрузке на подшипниковый узел и локальному перегреву.
3. Вопросы эксплуатации и нагрузки
Работа при перегрузке:
При длительной работе шпинделя, превышающей расчетную нагрузку, давление на единицу площади превышает несущую способность масляной пленки, что приводит к прямому контакту металла.
Высокоскоростной:
При постоянных условиях смазки и охлаждения увеличение скорости вращения напрямую приводит к увеличению работы трения, которая преобразуется в большее количество тепла.
Частые остановки/запуски:
На этапах запуска и низких оборотов масляная пленка еще не полностью сформирована, и состояние трения плохое. Частые запуски и остановки усугубят износ и повышение температуры.
4. Проблемы с системой охлаждения
Неисправность охладителя:
Эффективность водо- или воздухоохлаждаемых охладителей снижается из-за образования накипи и засорения трубок системы охлаждения, а также из-за остановки вращения вентиляторов, что приводит к неэффективному отводу тепла от смазочного масла.
Высокая температура окружающей среды:
Плохая вентиляция и высокая температура окружающей среды в рабочей зоне оборудования приводят к высокой начальной температуре смазочного масла, что затрудняет отвод тепла.
5. Проблема с самим подшипником.
Повреждение подшипника:
На гладкой фрикционной поверхности могут присутствовать такие дефекты, как деформации, царапины, отслоение или усталостные трещины.
Материальные или производственные дефекты:
Плохое сцепление между слоем баббитового сплава в корпусе подшипника и стальной задней частью создает риск отслаивания, что влияет на теплопроводность.