Почему проскальзывают подшипники шлифовальных шпинделей и как это предотвратить

В точных шлифовальных машинах система подшипников шпинделя играет решающую роль. Она обеспечивает высокую точность вращения, уменьшает трение и поддерживает производительность в сложных условиях.Когда подшипник скользит, это может привести к вибрациям, плохой отделке поверхности, ускоренному износу и даже полному отказу шпинделя.

Понимание основных причин и способов их предотвращения имеет важное значение для улучшения времени работы, снижения затрат на техническое обслуживание и обеспечения постоянного качества обработки.

Что такое скольжение подшипника?

Сдвиг подшипника не означает, что весь подшипник вращается в корпусе.скольжение между прокатными элементами (кулями или роликами) и проездамивместо гладкого движения.

Это обычно происходит при:

• Высокоскоростное вращение
• Легкая радиальная нагрузка
• Недостаточная предварительная загрузка

При таких условиях подвижные элементы могут потерять контакт с проезжей частью и затем внезапно возобновить движение.изнашивание, поверхностные отверстия, повышенное тепло, и, в конечном счете, повреждение подшипника.

Это распространенная проблема в угловых контактных шариковых подшипниках, используемых в шлифовальных шпинделях.

Основные причины скольжения подшипников

1Использование низкоточных или ненадлежащих подшипников

Одной из наиболее распространенных причин является выбор подшипников, которые не предназначены для высокоскоростного шлифования.

• Плохой контроль размеров
• Несоответствующий внутренний клиренс
• Уменьшение качества материала и устойчивость к усталости

Эти ограничения делают их склонными к деформации и нестабильности при высоких скоростях, увеличивая вероятность скольжения.

РешениеДля очень высокоскоростных шпинделей (свыше 15 000 оборотов в минуту) следует использовать гибридные керамические подшипники для уменьшения центробежных сил и генерации тепла.

2Неправильное устройство вала и корпуса

Даже качественный подшипник может потерпеть преждевременный сбой, если не правильно вставлен вал или корпус.

• Внутреннее кольцо в свободном положенииПри высокой скорости внутреннее кольцо расширяется из-за центробежной силы и рабочей температуры.он превращается в просвет, позволяющий внутреннему кольцу вращаться на вале ("внутреннее кольцо скользит").
• Внутреннее кольцо свободное: Если отверстие корпуса слишком большое, наружное кольцо может вращаться, особенно при тепловом расширении во время работы.

Решение:

• Использованиедопустимость k5 или m5для валов (интерферентная установка)
• ИспользованиеТолерантность H7для корпусов
• Учет теплового расширения при непрерывной работе
• Рассмотрим конструкцию вала без фиксированного для управления осевым ростом

3Недостаточная или потерянная предварительная загрузка

Угловые контактные подшипники зависят от предварительной загрузки, чтобы исключить осевую игру и увеличить жесткость системы.

• Прокатные элементы теряют постоянный контакт
• Увеличение вибрации
• Риск скольжения значительно возрастает

К общим вопросам относятся:

• Орех не затянут по спецификации
• Поврежденная или отсутствующая промывочная
• Неправильное сочетание (обратно сзади против лицом к лицу)
• Потеря предварительной нагрузки из-за теплового воздействия или механического расслабления

Решение:

• Применение правильной предварительной нагрузки с использованием точных распределителей или пружинных механизмов
• Используйте совмещенные дуплексные подшипники
• Регулярно проверяйте блокировочные элементы во время технического обслуживания

4Неправильная смазка

Масло служит не только для уменьшения трения - оно образует защитную масляную пленку, которая отделяет металлические поверхности.

Частые проблемы с смазкой:

• Использование жира общего назначения вместо жира высокоскоростного шпинделя
• Слишком много смазки → перегрев, перегрев
• Недостаточно смазка или старая смазка → сухой ход
• Загрязнение от охлаждающей жидкости или пыли

Решение:

• Использованиевысокоскоростной синтетический жир(например, полиурея или сложная литийная основа)
• Только заполнитьОт 1/3 до 1/2 свободного пространствавнутри подшипника
• Повторная смазка каждые 500-1000 часов в зависимости от скорости и температуры работы
• Для непрерывного использования на высоких скоростях следует рассматривать смазку масло-воздух (масляный туман)

5. Проектирование и сборка системы шпинделя

Даже при высококачественных подшипниках дефекты на уровне системы могут вызвать неравномерную нагрузку и локализованный скольжение:

• Склоненный или несбалансированный вал шпинделя
• Слабая жилищная структура
• Неправильное выравнивание между подшипниками
• Остаточная нагрузка от неправильной сборки

Это приводит к неравномерному распределению нагрузки ∙ некоторые подвижные элементы несут чрезмерную нагрузку, в то время как другие не подвержены нагрузке, что увеличивает риск скольжения.

Решение:

• Обеспечить высокую жесткость в конструкции шпинделя и корпуса
• Выполните динамическое балансирование
• Поддерживать точное выравнивание во время сборки
• Избегайте искажений от сцепления или усилий установки

6. Эффекты теплового расширения

Высокоскоростная работа генерирует тепло от трения и двигателя.

• Вал расширяется → уменьшает помехи с внутренним кольцом
• Покрытие расширяется → ослабляет наружное кольцо

Если при сборке не принимать во внимание тепловой рост, скольжение может развиться после 20-30 минут работы.

Решение:

• Конструкция для теплового расширения (например, позволяет осевое плавание на одном конце)
• Использование материалов с соответствующими коэффициентами теплового расширения
• При необходимости добавлять каналы охлаждения или принудительное охлаждение воздухом/маслом.

Как избежать скольжения подшипника Обзорная таблица

Заключительные мысли: Скидка - это системная проблема

Сдвиг подшипника редко вызван одним фактором. Обычно он возникает в результате комбинации плохого отбора, неправильной настройки, утраты предварительной нагрузки или неадекватной смазки, часто усугубляющейся с течением времени.

Для эффективной профилактики:

• Начните с высокоточных подшипников, подходящих для высокоскоростных применений
• Следуйте строгим процедурам установки
• Постоянно следить за состоянием машины
• Реализовать профилактическое обслуживание

Только полный подход на уровне системы обеспечивает долгосрочную надежность шпинделя и постоянную производительность шлифования.

Технология Beining Прецизные подшипники для требовательных приложений
Beining Technology специализируется на проектировании и производстве высокоточных шпиндельных подшипников для станков с ЧПУ, внутренних и внешних цилиндрических шлифовальных машин,и высокоскоростные электрические шпинделиСфокусировавшись на подшипниках P4 и P2, Beining Technology предлагает надежные высокопроизводительные решения для критических промышленных применений.

Свяжитесь с нами для технической поддержки или настройки подшипников.