步進(jìn)電機(jī)的軸承是電機(jī)靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分的連接器件,不止影響電機(jī)的運行,甚至影響電機(jī)的壽命。從而影響電機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量,所以要重視日常使用及維護(hù)保養(yǎng)。
1、 滾針軸承常見故障分析
滾針軸承的摩擦阻力較小,機(jī)械效率較高,潤滑和維護(hù)方便,并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,在步進(jìn)電機(jī)中應(yīng)用廣泛。滾針軸承常見故障如下。
1.1軸承溫度過高
在步進(jìn)電機(jī)運行中,用手撫摸小瓦蓋或軸承蓋座時,應(yīng)以不感覺燙手為正常,反之則表明軸承溫度過高。造成軸承溫度過高的原因有:
(1) 潤滑脂質(zhì)量不符合要求或變質(zhì),粘度過高,油脂過多。電機(jī)不能加得太多或太少,一般約占軸承座1/3~1/2。轉(zhuǎn)速低、負(fù)載輕的軸承可以多加一點;轉(zhuǎn)速高、負(fù)載重的軸承應(yīng)該少加一些。
(2) 滾針軸承裝配不合適,新?lián)Q軸或重新加工軸頸與軸承檔之間無退刀槽或軸頸加工尺寸不合適,造成軸承裝不到位。軸承間隙過小時,由于油流在間隙內(nèi)剪刀摩擦損失過大,也會引起軸承發(fā)熱;同時,間隙過小時,油量會減少,來不及帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,會進(jìn)一步提高軸承的溫升。但是間隙過大則會改變軸承的動力特性,引起轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。因此,需要針對不同的設(shè)備何使用條件選擇合適的軸承間隙。調(diào)整裝配工藝,如不合格,上車床二次加工后重新組裝。
(3) 軸承跑套。軸承跑套有兩種,一種是跑外套,即軸承外圈與軸承室之間有相對位移;另外一種是跑內(nèi)套,即軸承內(nèi)圈與軸頸之間有相對位移。軸承跑套時會發(fā)熱,并伴有“吱吱”聲。處理方法可粘結(jié)劑緩和,或拆卸重新加工更換。
(4)滾針軸承缺油。電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)時發(fā)出連續(xù)均勻的“嗡嗡”聲,如果運行中的電機(jī)軸承發(fā)出“咕嚕咕?!甭暭伴g歇性嘯叫聲時,表明軸承缺少潤滑脂。此時,應(yīng)該用加油槍通過軸承加油孔給軸承注油;對于后軸承,則等到停機(jī)后加油。
(5) 滾針軸承損壞有以下7種情況:
① 滾道表面金屬剝落。軸承滾動體和內(nèi)、外圈滾道上均承受周期性脈動載荷的作用,從而產(chǎn)生周期變化的接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定的數(shù)值后,滾動體或內(nèi)、外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝落。如果軸承負(fù)載過大,會使疲勞加劇。另外,軸承安裝不正、軸彎曲、電動機(jī)軸和機(jī)械轉(zhuǎn)軸不同心等也會產(chǎn)生滾道剝落現(xiàn)象。軸承滾道的疲勞剝落會降低軸的運轉(zhuǎn)精度,使機(jī)構(gòu)發(fā)生振動和噪聲。
軸承燒傷。
塑性變形
軸承座圈裂紋
保持架碎裂
保持架的金屬粘附在滾動體上
座圈滾道嚴(yán)重磨損
1.2軸承有噪聲
滾針軸承在工作中允許有輕微的運轉(zhuǎn)響聲,如果響聲過大或有不正常的噪聲或撞擊聲,則表明軸承有故障。滾針軸承的故障部位不用,發(fā)出的聲音也不同;運行中的步進(jìn)電機(jī)在連續(xù)的“嗡嗡”聲中發(fā)出均勻、周期性的“咯噔”聲,表明滾動體和內(nèi)外滾道出現(xiàn)傷痕、溝槽、銹蝕等;當(dāng)軸承發(fā)出不規(guī)則的“嚓嚓”聲,表明軸承內(nèi)部入鐵屑或微小沙粒等雜質(zhì);當(dāng)軸承發(fā)出不連續(xù)的“梗?!甭晻r,可能是軸承外圈破裂貨保持架破裂引起;當(dāng)軸承發(fā)出周期性的“吱吱”聲,表明軸承跑外套;當(dāng)軸承發(fā)出“咕嚕咕?!甭暭伴g歇性嘯叫時,表明軸承缺少潤滑脂。
當(dāng)步進(jìn)電機(jī)發(fā)出以上的聲音時,應(yīng)該停機(jī)檢修,送廠家檢查前后軸承是否運轉(zhuǎn)平穩(wěn),是否有雜音;然后用手電筒查看保持架、溝槽、內(nèi)外圈是否有裂紋、傷痕、銹蝕等。當(dāng)軸承轉(zhuǎn)動時有雜音或有卡塞現(xiàn)象,就應(yīng)該考慮更換軸承。
軸承是步進(jìn)電機(jī)的關(guān)鍵器件,也是易損器件。軸承能否正常運行,關(guān)系到步進(jìn)電機(jī)的平穩(wěn)運行。軸承自身及各種外部因素也常常影響軸承的正常運行,使軸承故障的診斷變得錯綜復(fù)雜。結(jié)合維修實踐,分析步進(jìn)電機(jī)軸承常見故障及處理方法,采用簡單實用的聽觸法檢測軸承的云在運轉(zhuǎn)狀態(tài),并對預(yù)防其損壞提出了相應(yīng)的措施。