高速短圆柱滚子轴承滚子端面磨损问题分析.pdfVIP

第 3O卷 第 2期 2 0 0 9 年 6 月 哈 尔 滨 轴 承 JOURNAL OF HARBIN BEARING V0l_30 No．2 Jun． 2 0 0 9 高速短圆柱滚子轴承滚子端面磨损问题分析 杨志军 ，于淑洪，陈小平 (哈尔滨轴承集团公司质量管理部，黑龙江哈尔滨 150036) 摘 要：分析并对比高转速短圆柱滚子轴承发生滚子端面磨损的主要影响因素，找出各影响因素之间相互联系， 解决高转速短圆柱滚子轴承使用中发生滚子端面磨损现象。 关键词：高速短圆柱滚子轴承；滚子端面磨损；倒角半径跳动 中图分类号：TH133．33 文献标识码 ：B 文章编号：1672—4852(2009)02-0044—02 Analysis ofroUer end wear question for high speed short cylindrical miler bearing Yang Zhijun，Yu Shuhong，Chen Xiaoping (Department ofQuality Management，Harbin Bearing Group Corporation，Harbin 150036，China) The main influence factors which caused the roler end wear of hi speed short cylindrical roller bearing are analyzed end contrasted，interrelationship among every influence factor is found，the roler end wear question was SOlved． K ：hi 曲 speed short cylindrical roler bearing；roler end wear；chamfer radius run—out 1 前言 3．1 影响滚子端面磨损的主要因素 滚子端面磨损是高速短圆柱滚子轴承一种常 航空发动机主轴配套用高速短圆柱滚子轴承 内圈装在低压轴上，转速 n≥8 880r／min；外圈装在 高压轴上，转速n≥14 600 r／min，由此可使滚子的 自转速度高达 1．38xl0s r／rain，极易发生滚子端面 磨损问题。该型轴承在研制过程的试验、试车过程 中，曾多次发生滚子端面磨损问题，也进行过多项 设计改进和工艺改进，取得了一定成效 ，并通过了 技术鉴定。针对发生的滚子端面磨损问题，现结合 该型轴承研制、生产及装机使用情况，提出如下分 析意几尢。 2 故障情况 故障轴承发生磨损的滚子每次只有一粒，且 滚子两端均匀磨损，单面磨损深度约为0．30～ 0．40mm，形成台阶，对应的保持架兜孔也有明显 的磨损痕迹。 3 原因分析 收稿日期：2008-12-25． 作者简介：杨志军(1966一)，男，工程师 见的失效形式，其主要影响因素通常有： (1)滚子尺寸精度，特别是倒角半径跳动； (2)滚子端面与挡边间隙； (3)轴承安装预载。 这些因素可能导致滚子在高速运转过程中产 生不稳定，并引起滚子的歪斜，造成轴承的一些或 全部滚子端面产生急剧的偏心磨损，从而导致轴 承失效。造成滚子端面磨损的确切原因必须结合 轴承具体结构、制造质量及使用情况进行综合分 析才能确定。 3．2 滚子尺寸精度的影响 该型轴承所用滚子规格为 12xl4mm，直径 组 差 不 大 于 0．000 5mm，长 度 组 差 不 大 于 0．004ram，端面跳动不大于 O．002mm，倒角尺寸为 R0．9+0．1mm。从以上精度指标来看，该型轴承的滚 子精度已远远高于其它航空发动机主轴短圆柱滚 子轴承的滚子精度 ，达到国内滚子精度的最高水 平。所有故障轴承出厂前及装机前的检测结果表 明，滚子直径组差和长度组差均未发现问题。但对 故障轴承的其它滚子及同批未使用的滚子进行检 学兔兔 第 2期 杨志军，等：高速短圆柱滚子轴承滚子端面磨损问题分析 ·45· 查分析时，发现该批滚子倒角尺寸偏小，实测为 R0．5～0．6mm。该型轴承保持架兜孔转角半径为 R0．6mm，如滚子倒角半径小于保持架兜孔转角半 径，就会使滚子倒角与保持架兜孔转角发生干涉， 破坏高速运转下滚子的动平衡，使滚子失稳 ，发生 偏摆。但滚子倒角尺寸偏小不应该是产生端面磨 损的主要原因，因为滚子倒角尺寸大小具有批量 一 致性，故障也应具有批量性，这与实际故障情况 不相符。 3．3 滚子端面与挡边间隙的影响 该型轴承为内圈双挡边结构 ，挡边采用了副 背角结构设计，宽度为 14．03。 ‘mm，副背角为 35 ±15 。副背角的设计一是可以形成油楔 ，有