轴承问题终结者归来！

房间里的天涯

piandh 发表于 2013-12-17 14:48
从另一个角度看，可能与电机与负载侧的安装型式及选择的配合精度有关：“B14的结构型式为：端盖有止口 ...

这个从电机安装方式的角度做的分析十分有可能是问题的原因之一！感谢你的补充！非常有道理！

piandh

凸缘止口直径大于450-780mm时，凸缘止口对电动机轴线的径向回跳动和凸缘配合面对电动机轴线的端面圆跳动公差允许值为0.160。
凸缘止口直径大于230-450mm时，凸缘止口对电动机轴线的径向回跳动和凸缘配合面对电动机轴线的端面圆跳动公差允许值为0.125。
凸缘止口直径大于90-230mm时，凸缘止口对电动机轴线的径向回跳动和凸缘配合面对电动机轴线的端面圆跳动公差允许值为0.100。
这就是产品技术条件所规定的标准值，可以看出，若与负载侧配合处不留足此间隙就会出现过定位而发生干涉。但目前许多用户中搞机械设计的人却不认可，设计时与电机相配合的孔径公差往往选择H8。。。。解释多少遍也说不通。。。

房间里的天涯

piandh 发表于 2013-12-17 16:38
凸缘止口直径大于450-780mm时，凸缘止口对电动机轴线的径向回跳动和凸缘配合面对电动机轴线的端面圆跳动公 ...

我在日常工作中遇到过类似如何推荐，客户也不听情况。
开始我很不解，以为客户不懂，就拼命解释，后来发现其实他们有的时候都懂，就是不改。原因是，如果不改，那么按照原先设计或者手册标准进行确定，有问题责任也不在现在的设计人员。如果现在的设计人员做变动，有功劳不一定记，但是有问题一定是他们的责任。所以很多情况下，设计人员是害怕承担责任的。尤其基层设计人员。

我们这仅仅把技术奖明白了，至于技术人员如何工作，那是另一个范畴的了。


大家继续提问关于轴承啊，貌似问题不多了么！

yayay2010

对于用40cr做轴承室，如何处理才能防止生锈，通过表面氧化处理可行么。上次问的那个问题可能就是因为轴承与轴承室相互磨损，导致生成铁锈后又磨成铁粉了。

房间里的天涯

yayay2010 发表于 2013-12-18 10:47
对于用40cr做轴承室，如何处理才能防止生锈，通过表面氧化处理可行么。上次问的那个问题可能就是因为轴承与 ...

先找找生锈的原因吧，通常都不用那么复杂的一半铸铁都不会生锈，怎么你的就会生锈了？不找原因就直接处理，很可能浪费钱也达不到效果。
先看看为啥生锈吧。

当然，头疼医头脚疼医脚的办法也有，用防锈剂呗。但明确的告诉你，这方法用上去也不一定彻底解决。到底为啥生锈？要搞清楚，是不是进水或者潮湿？是不是跑圈？是不是浸漆未干等等等等，因素很多。所以，先别着急开药方，先做做B超吧。

yayay2010

房间里的天涯 发表于 2013-12-18 11:23
先找找生锈的原因吧，通常都不用那么复杂的一半铸铁都不会生锈，怎么你的就会生锈了？不找原因就直接处理 ...

轴承用的NSK的深沟球轴承，密封式（ZZ系列）。
要搞清楚，是不是进水或者潮湿？是不是跑圈？是不是浸漆未干等等等
进水或潮湿基本可以排除，浸漆未干我不大懂什么意思，轴承是直接热套轴上，浸漆干嘛？另跑圈是什么？、

piandh

是什么结构？为何非得用40Cr材质做轴承室？当轴用材料常常见到，但做轴承室？即使是用普通Q235A材料焊接后做端盖也未出现轴承室生锈的事啊。。。

房间里的天涯

呵呵，我的帖子里又出现了一个热心帮忙的，呵呵，希望不要和上次一样就好了。上次是在第六页的时候出现了一个“热心听众”，结果。。。。呵呵！

房间里的天涯

yayay2010 发表于 2013-12-18 13:26
轴承用的NSK的深沟球轴承，密封式（ZZ系列）。
要搞清楚，是不是进水或者潮湿？是不是跑圈？是不是浸漆 ...

曾经有一类情况发生，定转子浸漆之后烘干如果不彻底，会继续挥发。如果这时候电机已经安装好了，那么这些挥发气体对轴承是有腐蚀作用的，并且和生锈的效果基本一致。甚至会出现在轴承的滚道里。

所以，你的工况不是很清楚，请帮忙阐述清楚，否则我们的猜测都是瞎猜。

Edwin_Sun

房间里的天涯 发表于 2013-12-18 15:45
曾经有一类情况发生，定转子浸漆之后烘干如果不彻底，会继续挥发。如果这时候电机已经安装好了，那么这些 ...

请教下轴承的温升仿真应该如何分析？我现在不知道在热分析中，对轴承应该如何处理？轴承的接触面是多大？接触热阻怎么计算？后者热传导系数如何计算？

多谢！

房间里的天涯

Edwin_Sun 发表于 2013-12-20 16:27
请教下轴承的温升仿真应该如何分析？我现在不知道在热分析中，对轴承应该如何处理？轴承的接触面是多大？ ...

首先，这个的仿真你需要轴承的具体设计参数，其中包括轴承内外圈，滚动体和保持架的具体参数，这样你才可以做到准确的模型，可以得到具体的热容。
这个方法必须轴承厂家的配合，尤其是保持架的参数，有的时候不是很好获得。

如果你不是搞轴承的，其实你反倒可以用宏观的方法近似一个热容，这个你可以粗略的将轴承等效为一个铁环，当然结算结果会偏大，不过如果你分析的是整台电机，那么这个误差就显得微不足道了。

所以，如果你做相对于轴承的宏观热分析，等效比较实用。如果你做微观分析，要具体精确结果，就要和轴承厂家要相应得数据。

关于接触面积，请详述是轴承和谁的接触面积。

Edwin_Sun

房间里的天涯 发表于 2013-12-23 12:49
首先，这个的仿真你需要轴承的具体设计参数，其中包括轴承内外圈，滚动体和保持架的具体参数，这样你才可 ...

我们是用有限元来分析的，并不是按照解析法获得热阻热容。

有限元需要知道轴承各部分的材料，也就是材料的热传导率，我想这个相对来说简单些。另一个需要知道的参数就是接触面积，譬如滚动体与外圈、内圈和保持架的接触面积；如果并不是真正的接触，中间是有润滑油，那么就需要知道之间的距离是多少。知道了这些参数，就可以进行有限元分析了。

现在的话，我们就是对轴承内部的这些接触面积什么的不知道，不知道兄台了解不了解？如果有轴承的真实3D模型，那就更好了。

我们现在的做法就是把轴承等效成一个环，这个环的材料热传导率可以改变，我们改变不同的参数以获得和实测值最为接近的材料热传导率；但是这个相对来说粗糙一些，并不能得到整个轴承温度的稍微具体的分布，譬如内圈，外圈等各部分的温度，哪边高，哪边低？温度是怎么传递的？如果滚动体处产生摩擦损耗，这个摩擦损耗对温度的影响等等。

多谢！

房间里的天涯

Edwin_Sun 发表于 2013-12-23 13:42
我们是用有限元来分析的，并不是按照解析法获得热阻热容。

有限元需要知道轴承各部分的材料，也就是材 ...

看起来你是想做轴承内部的温度场等效分析。如果这样的话你必须借助于专业的轴承业内人士。
就拿接触面积来说，这种接触，如果是球轴承，（以下我按照球轴承给你举例子）宏观上上点接触，但是微观上是很小的椭圆面。这个面积受到材料本身的影响，受到负荷的影响，都是变动的。并且这个椭圆面积和轴承内部滚珠的直径，滚道的曲率半径和滚珠在负荷区中所述的位置都有关系。

这还不算完，滚珠和保持架之间的接触面积的计算就更难了。还有你说的保持架和内外圈的接触面积，如果是滚动体引导的轴承，这个接触就不存在，如果是内外圈引导的，这个接触就是不固定的动态的出现。这个计算就更难。

另外，目前你能找到的所有轴承的三D模型，都是不含有保持架的。告诉你一个事实，某知名国际轴承大公司（我不提及名字，你们随便猜也知道），有一个几十人的团队，花费几千万欧元，历时将近三十年，在欧洲从事这个研究，目前这个模型仍然不被广泛工程应用。（当然理论公式都已经成熟）

所以，如果你想从轴承内部有限元分析这些细节，恐怕。。。。。

再告诉你一个事实，某国内著名军队技术高校，试图做这个里面的应力分析，题目刚刚展开，就停下了，这个模型对于他们根本就是不可能完成的任务。

所以，如果你做电机分析，我劝你用等效的方法，不必深入轴承，就连专业的轴承公司，目前这方面仍然头疼呢。我们搞电机的如果对这个投入太多，会有点辛苦了。

当然，关于这个方面，如果你还需要具体讨论，我倒是有一本书推荐给你《滚动轴承分析》这本书目前恐怕没有中文版，上世纪八十年代航天部曾经翻译了一次，但是没有对外发行。当时还是一本，目前国外的英文版已经是上下两册了。但个人以为i，这个恐怕仍然只能从理论上帮你，但关于建模，我劝你慎重。

房间里的天涯

Edwin_Sun 发表于 2013-12-23 13:42
我们是用有限元来分析的，并不是按照解析法获得热阻热容。

有限元需要知道轴承各部分的材料，也就是材 ...

补充一点，关于温度分布。

前面说了具体的有限元分析目前模型比较难，所以都是近似。

但是关于温度分布，如果做工程实际的情况，我们可以有一个粗略的估计，就是轴承内圈与外圈温度差大约10-15度。通常内转式电机，轴承内圈温度高。

关于轴承内部发热，对于不同电机而言，内部滚动体和滚道接触点的温度会很快散热到润滑剂中，宏观上轴承内部温度会略高于轴承圈，但并不严重，在10度左右。所以如果做轴承发热而导致的公差配合计算，我给出的这些数字应该足够各位用了。

房间里的天涯

房间里的天涯 发表于 2013-12-23 14:24
补充一点，关于温度分布。

前面说了具体的有限元分析目前模型比较难，所以都是近似。

又忘了一点，在SKF的最新轴承摩擦学模型一章，有清楚地计算公式计算各个摩擦所发的热量。
大略将轴承的摩擦分为滚动摩擦，滑动摩擦，密封摩擦和拖曳损失。这些部分的摩擦分别以发热的方式进行计算。公式很详细，各位可以参考SKF综合型录。

Edwin_Sun

房间里的天涯 发表于 2013-12-23 14:00
看起来你是想做轴承内部的温度场等效分析。如果这样的话你必须借助于专业的轴承业内人士。
就拿接触面 ...

我们并不想深入到轴承内部的温度分析或者去做热应力，这个对我个人而言，都太复杂了，连保持架的概念，都是今天刚刚百度得知。

对于热分析而言，轴承是一个中间点，连接定子机壳和转轴，连接电机内部转子和外部编码器，像一个十字路口，即传热，自身又是热源，如果做太大的等效，譬如一个铁块，会较大的影响两边的温度分布，你所能改变的只有整个铁块的热传导系数，到时候仿真值与实测值匹配较难。

所以我的想法是稍微具体一些，能增加较多的变量，使得与轴承接触的这些部件的温度与实测稍微接近些。

譬如改变滚珠与外圈的接触面积就能改变外圈的温度分布，改变内圈，内圈的温度分布也能得到调整；也可以去调整各个部分的损耗，使得整体温度分布能与实测接近。

但现在的问题是我们连内部的接触面积一点概念都没有，滚珠的大小什么的，内部的结构也没有图纸，只有内外圈直径宽度什么的

譬如下图中，我们能看到滚珠与内外圈接触，但我们需要稍微具体些的数据



多谢！

张老五

Edwin_Sun 发表于 2013-12-23 15:12
我们并不想深入到轴承内部的温度分析或者去做热应力，这个对我个人而言，都太复杂了，连保持架的概念，都 ...

其实你要的是一个轴承发热和导热的模型，只要基本符合实际的情况就行，至于这个模型是不是符合理论的，你并不关心

Edwin_Sun

张老五 发表于 2013-12-23 17:01
其实你要的是一个轴承发热和导热的模型，只要基本符合实际的情况就行，至于这个模型是不是符合理论的，你 ...

理论上肯定是要符合的，只是不需要很精确和细致罢了

就像轴承的内圈，外圈还是要建的，至于滚珠，保持架什么的，只能用等效的办法了

房间里的天涯

Edwin_Sun 发表于 2013-12-23 15:12
我们并不想深入到轴承内部的温度分析或者去做热应力，这个对我个人而言，都太复杂了，连保持架的概念，都 ...

你高估了轴承的热效应，轴承本人的发热十分有限，根本和电机本体发热不可以相比。关于轴承的发热，你大可以按照我说的SKF综合型录的公式局进行计算，算了之后你就知道了，如果轴承正常工作，工程意义上和电机发热相比几乎可以不考虑。

另外你要了解轴承的导热，由于轴承本身体积在电机中占的就不大，另外，如果你等效成铁环，其误差仅仅是目前轴承内部的空余空间的那部分。这部分更小了，和整个电机相比，仍然是可以被忽略的。

你说的要了解轴承内部接触点导致热分布的差异，我在前面的帖子里讲了，这对于非轴承专业几乎不可能。另一方面，这个热分布对外界带来的差异是可以忽略的。例如，轴承外圈负荷区和非负荷区之间的温度差，你到工程实际去测量一下，几乎一致，所以你计算机算的再准，在工程实际中都会得到一个几乎一致的结果，何必折腾自己呢。

当然，如果你想理论探讨，那你可以读我前面的帖子，我把目前这个问题的在轴承行业我了解的现状已经和你说了，如果你要展开，我们可以就具体问题展开。例如滚动体在轴承圈内部的接触，应力分布，温度分布等，我们都可以探讨，这个距离电机，确实有点远了，呵呵。

房间里的天涯

Edwin_Sun 发表于 2013-12-23 21:09
理论上肯定是要符合的，只是不需要很精确和细致罢了

就像轴承的内圈，外圈还是要建的，至于滚珠，保持 ...

内圈外圈的模型好建立，你可以参考轴承样本，基本尺寸都有，滚道部分一般不提供，还是老办法，等效成铁环。滚道的凹陷部分，所占体积很小，热容热阻小的可以忽略。如果做应力分析，则另当别论。需要导入弥合度的概念。