轴承的基本知识

摘要第一章刮瓦的基本原则第二章研瓦的方法和要求第三章轴瓦间隙第四章轴瓦间隙的检查方法第五章特殊轴瓦的装配第六章高速轻载滑动轴承第七章止推轴瓦第八章滚动轴承中国石油大庆炼化公司第一章刮瓦的基本原则一、研瓦的目的在运转中轴颈与轴瓦之间要发生摩擦，按摩擦理论来说轴颈和轴瓦表面愈光滑则摩擦阻力愈小；同时又应当使轴颈的压力均匀地分布在轴瓦的表面上，所以对轴瓦的要求，不仅使轴颈与轴瓦接触的轴瓦表面的接触点均匀、细密；另外又要使轴瓦与轴颈具有一定的间隙。而这些要求一般情况下通过机加工实现不了的，只有通过手工刮研才能实现。所以研瓦是一项重要的工作。二、研瓦的接触角（θ）接触角（θ）就是指轴颈与轴瓦的接触面积所对的圆心角，见图1所示。中国石油大庆炼化公司接触角（θ），不可太大，也不可太小。如果接触角θ太小，会使轴瓦的受压强度增加，增加太大时，就会使轴瓦产生变形；同时又会很快磨损轴瓦，这样就缩短了轴瓦使用寿命。如果接触角θ太大时，就会影响油膜的形成，得不到良好的液体摩擦的润滑形式，这样一来，也会增加摩擦力，对设备的运转起不良的影响。一般轴瓦受压力范围是在120°内，当轴瓦磨损到这一角度时，就要开始破坏液体摩擦，也就是说中国石油大庆炼化公司要发生半干摩擦和干摩擦，这时轴瓦磨损很快，因此在不影响轴瓦受压强度的条件下，轴瓦的接触角θ应尽量减小。从摩擦力矩的理论来看，当接触角θ等于60°时，其摩擦力矩是最小。因此，一般对于汽轮机、离心压缩机组的轴瓦接触角采用60°～70°；离心水泵、离心油泵轴瓦接触角θ采用70°～80°为好；活塞式压缩机轴瓦接触角θ采用70°～90°为好。三、研瓦的接触点接触点是指轴颈与轴瓦表面上的实际接触情况，以每平方英寸或以每平方厘米的面积上有多少个接触点来计算。研出的接触点愈多愈小，而且分布愈均匀，就表示轴瓦研的愈好；若接触点少分布中国石油大庆炼化公司又不均匀，而且点大小不一时，就表示轴瓦研的不好。图2表示研好的轴瓦接触点，图3表示没研好接触的轴瓦。一般要求：离心泵、活塞式压缩机、透平及离心压缩机轴瓦的接触点均为2～3点/厘米2，见图2所示。轴瓦的接触角θ和接触点都很好，那么各处受力很均匀，在运转时，虽然接触部分都会发生热量，但其热量较小，而且分布在整个接触部分，对热量散失大气或润滑油带去愈快。中国石油大庆炼化公司如果轴颈与轴瓦的接触角和接触点不好，其接触面和接触点集中在某几个点和几个小块上，则该处的摩擦力必然比接触均匀时大得多，因此在该处的摩擦力就愈大，轴瓦工作温度必须很高。一、碳钢的分类、编号和用途中国石油大庆炼化公司1、工量具方面三角刮刀（大型轴瓦可使用鸦咀刮刀）、油石、扳转轴用具、取装轴瓦用具、千分尺、塞尺等。2、材料方面红丹粉、机油、布头（最好是绸子）、铅丝等。二、研瓦的步骤和要求1、在研瓦前，必须仔细检查轴颈表面是否光滑或生锈、有无碰伤和沟痕等缺陷，测量轴颈处的椭圆度与锥度，如有问题应消除。2、必须检查好瓦背与瓦窝配合情况后才能进行轴瓦的刮研；特别是对新安装和新换的轴瓦，必须在研好轴瓦背与第二章研瓦的方法和要求中国石油大庆炼化公司轴瓦窝的配合之后才能进行轴瓦的刮研。3、先刮研下瓦，下瓦研好后，再刮研上瓦。道理很简单，因为转动轴是由下瓦支撑的；下瓦没研好，也就是说转动轴的位置也没有好。研上瓦必须依据下瓦刮研好后才能进行。4、研瓦时一定将轴瓦放在瓦窝内，轴颈放到轴瓦里，将显示剂涂在轴颈上，转动轴几圈，而后用工具将轴微微抬起，用工具将轴瓦取出，根据轴瓦上的显示情况进行刮研。在刮研过程中，不允许为了节约时间而怕麻烦，将轴瓦拿出轴瓦窝外，放到轴颈上直接去研。如将轴瓦拿出瓦窝在外面直接与轴颈研，刮研好的轴瓦，放到轴瓦窝后，由于两端轴瓦窝、转子等相互之间的同心度等问题，势必造成轴瓦与轴颈接触情况的改变，不是接触不良，就是接触偏斜。由于机加工或瓦刮留量大，轴颈放到轴瓦上帮，可先直接将中国石油大庆炼化公司轴瓦在瓦窝外与轴颈研刮，卡帮现象一旦消除，必须将轴瓦放到瓦窝内进行刮研。轴瓦刮研步骤如下：开帮→刮冷却槽→刮接触点与接触角→刮研侧间隙，上瓦刮研与下瓦相同，轴瓦刮研好后调整轴瓦间隙。在刮瓦时还应注意以下几个问题：1、刮新瓦时首先要开帮，见图4所示。这样使轴颈很快落到轴瓦上，以防老卡帮而使轴颈悬空。2、在刮瓦时，接触点与接触角要相互照顾。3、为了防止刮瓦时刮不好出棱纹，可用交错法刮削，见图6所示。中国石油大庆炼化公司不可只顺着一个方向刮削，否则要产生波纹。4、要注意在轴瓦上接触面与非接触面间很圆滑的过渡，不要有一条明显的凸起界线，见图5虚线所示。5、为了便于看清楚轴瓦与轴颈的接触情况，用显示剂研着色点时，显示剂要薄薄的涂在轴颈上，（切不可涂在轴瓦上），然后将轴放到轴瓦上，将轴转几圈之后，将轴抬起，取出轴瓦，即可清楚的看出轴瓦与轴颈的接触情况；如果着色点成片，说明显示剂涂多了；如果着色点看不太清楚，说中国石油大庆炼化公司明显示剂涂得太少。根据着色点进行刮削比较准确的。刮削时，开始时，刮的合金层可厚一些，也就是手劲要重些，以使轴颈与轴瓦迅速达到接触。当接触达到要求接触面积60%时，就应小心谨慎刮削，刮削量要小，只对着色点较大的，点密的地方重削一些，未有着色点或者着色点很不明显的地方可不刮削。经多次反复进行刮削，直至接触点和接触角θ达到要求为止。6、对于要求接触点多的轴瓦，在刮削的最后阶段可以不涂显示剂，因为涂了显示剂之后，轴瓦上的着色点太大，不便掌握刮削点。这时可以将轴颈擦干净，直接放在轴瓦上转动几圈，取出轴瓦便可以看到轴瓦上的发亮点。亮点就是轴颈与轴瓦接触情况的反映。刮削就刮削特别亮的点，因为特别亮的点接触重。通过亮点进行刮削可以得到细密而又均匀的接触点；用显示剂刮点，就很难得到细密而又均匀的接触点了。中国石油大庆炼化公司7、在擦净轴瓦和轴颈时，应用白布或绸布为好；切勿用棉纱，因棉绒会留在轴瓦或轴颈表面上。8、刮瓦用的刮刀，要锋利，这样既节省刮削时间，刮出的轴瓦工作表面也光滑。9、刮瓦时用力不要过大或过猛，否则容易发生抖动，使轴瓦工作表面产生振迹。三、在两种情况下的轴瓦刮研后处理1、对于汽轮机、离心压缩机、离心泵等机械的轴瓦，在轴瓦刮削好后，最好在轴瓦工作面的两端，如图7所示，刮出长10～20毫米，深约0.02毫米的斜坡。目的便于润滑油流出快，这样带走热量快，散热效果好。这中国石油大庆炼化公司类机械轴瓦的润滑，大多数是润滑油经过一次轴瓦便回油箱或集油箱，另外此类机械转速较高，摩擦产生热量大，因此润滑油经轴瓦后很快流出，只有好处没有坏处。2、对于活塞式压缩机轴瓦，在轴瓦刮削好后，轴瓦两端与轴颈接触点要重，瓦中间点要轻，见图8所示，这样的好处是因为活塞式压缩机轴瓦润滑是一条龙式的，油泵→主轴瓦→甩瓦→十字销→滑边→集油箱；根据活塞式压缩机轴瓦的润滑流程特点，采取轴瓦中间刮低的办法，可以减少润滑油每经一个润滑点的散失，保证润滑油更多的流向下一个润滑点进行润滑，另外此类机械转速较低，摩擦生热量较上者为小，让润滑油急速流走意义也不大。中国石油大庆炼化公司四、刮研轴瓦所用的显示剂和刮刀与油石1、显示剂和它的使用方法：刮瓦时，检查轴瓦刮削情况如何，一般都是通过涂显示剂来实现。显示剂为红丹粉；红丹粉有铅丹和铁丹两种。铁丹（呈紫红色）和铅丹（呈桔黄色）的粒度极细，用时与机油或牛油调和，红丹粉由于显示清晰，价格较低，因此使用较广泛。显示剂使用得是否正确，对刮削质量有很大的关系。红丹粉与机油调合时，油不能加得太多，只要能润开就行了。粗刮时，红丹粉可调得稍稠一些，便于涂部，显示的点子明显。精刮时，红丹粉要调得稀一些，否则点子要模糊。显示剂涂在轴颈上比涂在轴瓦上为好，因为这时在轴瓦上显示出的接触情况清楚，同时由于显示剂附在轴瓦上少，在刮削时粘附在刀刃口上的显示剂少，这样刮削起来方便，并且减少刮研轴瓦时的涂部次数。如将显示剂涂在轴瓦上，显示点就容易模糊，而且显示剂粘附在刀刃口上也多，不利刮削。中国石油大庆炼化公司使用显示剂时应注意如下的事项：1）显示剂必须保持清洁，不能混进污物、砂粒、铁屑和其它脏东西，免得把轴瓦工作表面划伤。为保持显示剂的清洁和防止挥发，装显示剂的器皿应有盖子。2）涂显示剂用的棉布团或毛毡必须干净；涂部要均匀。3）红丹粉显示剂有毒，所以不要直接用手去接触。显示剂弄到衣服上不易洗涤，所以使用时不要乱放、乱涂，以防弄到衣服上。2、刮刀的刃磨与油石使用刮刀是刮削的主要工具，具有高的硬度，使刃口能经常保持锋利。滑动轴承刮削时所用的刮刀主要是曲面刮刀，也就是我们平时所用的三角刮刀。为了保持刀刃的锋利，必须经常在油石上转磨。精磨时把刮刀的两个刀刃同时放在油石上，中国石油大庆炼化公司见图9所示。由于中间有槽，因此两刀刃只有窄的棱边被磨着。磨时右手握柄，左手轻压刀刃，在顺着油石长度方向来回移动时，还要依刀刃的弧形作上下摆动。这样磨出的刀刃锋利，弧面光洁。磨出刮刀质量的好坏，与是否合理使用油石有很大的关系，新油石使用前，先放在机油中浸几天，使用时油石上要有足够的润滑油，否则磨出的刀刃口不光洁，油石也容易损坏。刮刀刃磨时，不要老停留在油石的某一部分上，以免在油石上形成沟槽；应该将刮刀在油石长、宽方向不时改变位置，使油石均匀磨损。油石上用的机油要清洁，避免铁屑嵌入油石。如油石内嵌入铁屑或油石表面已经不平，可将油石在水泥地上磨去或放在刨床上刨去一层。油石不使用时仍将它浸在油中。中国石油大庆炼化公司刮刀是精加工工具，它的刃口一定要保护好，用完用布包好，放在妥善的地方。刮刀在使用期间和平时保管期间，切勿乱放，以免伤人。中国石油大庆炼化公司一、轴瓦间隙的意义轴瓦间隙是指轴瓦与轴颈之间的空间。轴瓦间隙又分为顶间隙和侧间隙，见图10所示。留轴瓦间隙的目的：是为了便于轴转动，能够使轴瓦得到润滑，使润滑油能流到轴瓦内形成油膜而达到液体摩擦，并且使润滑油流动带走摩擦热量，这是其一。其二是为了控制机器在运转中的精确度。间隙愈小，机器运转精确度愈高，也愈平稳，第三章轴瓦间隙中国石油大庆炼化公司可是也并不能任意减小轴瓦间隙，因为轴瓦间隙减小，就不能使轴瓦中的润滑油形成油膜，以至使金属间产生相互摩擦而发高热，甚至烧瓦等事故。如果轴瓦间隙过大，同样也会影响轴瓦中油膜的形成，而且也会降低机械运转的精确度，甚至在运转时候产生跳动或噪音，尤其是产生机器的振动，并将发生润滑油散失，瓦衬振裂等事故。轴瓦侧间隙的功用是为了积聚和冷却润滑油，以利于形成油楔；其值在水平面上为顶间隙的一半，愈向下愈小。二、影响轴瓦间隙的因素1、机器的精确度，精确度要求愈高的机器，轴瓦的间隙应该小一些。2、轴瓦衬的材质，瓦衬材质对于轴瓦间隙有一定的关系，例如同一个轴瓦，采用锡基合金作衬里，间隙就可以留小一些，而采用铝合金作衬里，间隙就得稍大一些。3、轴的长度，在长轴转动中，同一轴上的支承轴瓦有两个或两个以上者，这种情况时，在安装、调整轴瓦间隙时，就很难免使全部轴瓦都在一条直线上，那么对这种情况下的轴瓦间隙可以选择大一些，以予防因轴瓦不同心度，而使轴蹩劲。4、轴运转的速度，轴运转的速度越高，所产生的摩擦热就越大，轴瓦间隙就要加大一些。5、润滑剂、润滑油粘度高的间隙应大点，粘度小的间隙也应小点。6、轴颈的大小，轴颈大的轴瓦间隙大，轴颈小的间隙也小。但是在选择轴瓦间隙系数计算时，轴颈小的取系数范围大的，轴颈大的取系数范围小的。一般将轴颈在200毫米以下的称为轴颈小的；200毫米以上的轴颈，称为轴颈大的。中国石油大庆炼化公司三、确定轴瓦间隙的几种方法1、根据本机说明书的规定执行之。2、无说明书时，可按部或厂及有关技术规范规定执行之。3、如上述条件都不具备，可按下经验公式计算：1）轴瓦顶间隙a：a=k·d式中：a——轴瓦顶间隙毫米k——系数d——轴颈直径毫米2）轴瓦侧间隙b①b=1/2·a②b=a③b=2a式中：b——轴瓦侧间隙毫米1/2、2——系数a——轴瓦顶间隙毫米中国石油大庆炼化公司四、石油化工厂泵、压缩机轴瓦间隙选择1、活塞式压缩机轴瓦间隙选择虽然活塞式压缩机轴瓦的结构型式很多，例如四块组合轴瓦、圆筒轴瓦、剖分式厚壁瓦