Греются подшипники на валу

Если при работе оборудования греется подшипник, – это нормальное явление. Другое дело, насколько сильно нагревается изделие? Давайте определимся для каких типов подшипников, какие температуры не допустимы.

Подшипники качения

Предельная нормальная температура подшипникового узла в рабочем состоянии составляет 65-70°С. Здесь надо помнить, что температура корпуса самого узла будет на 10°С (примерно) ниже. Если температура подшипника достигла критичной нормы в 95°С, работу оборудования надо немедленно остановить. При монтаже подшипник нагревается до 120-125°С, чтобы получить нормальное расширение внутреннего кольца, но при эксплуатации температуры д.б. ниже, иначе смазка потеряет свои свойства и вытечет.

Подшипники скольжения

Температура подшипников скольжения при эксплуатации обычно не должна превышать температуры расплавления баббита (например, 80°С), который используется в качестве вкладыша.

В любом случае для того, чтобы определить точно греется подшипник или нет вы должны:

• Уточнить в паспорте допустимые температуры
• Если нет паспорта, то посмотрите основное условное обозначение подшипника качения. Если в маркировке нет обозначений (Т, Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6), значит он не может выдерживать высокие температуры и данный подшипник обычного исполнения.
• Посмотрите характеристики смазочного материала, который используется в узле.

Факторы, влияющие на чрезмерный нагрев подшипника

Подшипник нагревается и в тех случаях, когда нет нормального отвода тепла.

Но самая распространенная причина – трение, возникающее между телами качения из-за нехватки (излишек) смазки. Консистентная смазка закладывается, исходя от вращательной скорости подшипника. Если скорость не превышает 1500 об/мин, смазка закладывается на 2/3, в противном случае – на 1/2 объёма. При невыполнении этих условий подшипник начинает греться.

Второй вариант – смазка в норме, но она:

• Обводнена;
• Окислена;
• Обладает механическими загрязнениями.

Еще одна распространенная причина нагрева изделия – перекосы колец, которые вызываются в результате расцентровки сопрягаемых валов. Перегрев подшипника может быть вызван отсутствием балансировки валов. Нагрузки на подшипник увеличиваются, что приводит к его перегреву.

Последняя причина – подшипник исчерпал свой ресурс и нуждается в замене.

Наконец, перегрев подшипника может быть связан с деталями, которые расположены рядом и слишком трутся. Это приведет к нагреву всех элементов, находящихся около них.

Необходимое оборудование

Устранить расцентровку сопрягаемых валов поможет система их лазерной центровки, «КВАНТ-ЛМ».

Решить проблему отсутствия дисбаланса ротора призван виброметр-балансировщик «ПРОТОН-Баланс-II». С его помощью можно проконтролировать вибрацию (измерить виброперемещение или виброскорость) и быстро и просто ликвидировать имеющийся дисбаланс.

Наши рекомендации

Если подшипник нагревается, то первоначально мы рекомендуем сделать термограммы подшипникового узла с помощью недорогого тепловизора BALTECH TR-0110-Zero и прислать в наш отел технического сервиса. Мы оперативно проконсультируем вас.

Вы можете вызвать специалистов отдела технического сервиса, которые полностью проведут ревизию и диагностику подшипниковых узлов. Прайс-лист на услуги здесь.

Следующим этапом мы рекомендуем отправить ваших специалистов на наши учебные курсы ПУ-201 «Надежность подшипниковых узлов» в Санкт-Петербурге или записаться на наши научно-практические семинары «Технологии надежности» в Астане и в Алматы.

Греется подшипник: 13 основных причин

Греется подшипник по разным причинам. Как правило, нормальной считается температура до 65 ?С в полости подшипника, или ориентировочно на 30 ?С больше температуры окружающей среды. При этом нужно учесть, что температура наружной поверхности корпуса узла несколько ниже (ориентировочно на 10 ?С), чем в полости самого подшипника.

Основные причины, по которым греется подшипник:

• избыток смазки в самом подшипнике;
• избыток смазки в полости корпуса подшипникового узла;
• недостаток смазки в самом подшипнике (из-за недостаточного уровня заполнения консистентной смазкой или недостаточной подачи смазочного материала в конструкциях с централизованной системой смазки, утечки из-за повреждения уплотнения и др.);
• неправильный подбор смазки (вязкость базового масла не соответствует рабочим температурам, скоростному и нагрузочному режимам эксплуатации подшипника);
• загрязнение смазки твердыми частицами, ее обводнение или окисление (чаще в результате повреждения сальника);
• недостаточный радиальный зазор у подшипника;
• недостаточный осевой зазор у подшипника;
• чрезмерный натяг при посадке (если привело к недопустимо малому зазору в парах трения);
• неверная регулировка осевой «игры» (в конструкциях с регулируемыми радиально-упорными и упорными шариковыми подшипниками);
• перекос колец подшипника из-за осевых отклонений при монтаже или из-за отклонений в корпусе узла;
• повреждение рабочей поверхности тел качения (например, при монтаже);
• износ подшипника;
• чрезмерная нагрузка на подшипник (например, из-за нарушения балансировки вращающейся детали – вала или др.).

При анализе причин недостаточной подачи смазочного материала в системах с централизованной системой смазки следует учесть, что при монтаже могло произойти несовпадение отверстий смазочного канала в корпусе и отверстия в кольце подшипника.

Для подшипников, изготовленных с зазорами нормальной группы, радиальный зазор должен быть не менее минимально допустимых по ГОСТ 24810 (ориентировочно определяется по формуле Smin = d/3000, где d – номинальный диаметр отверстия подшипника, мм). При меньшем зазоре подшипник греется более нормального уровня при эксплуатации.

Другие полезные сведения для определения нормального монтажа и отклонений в состоянии подшипника изложены в отдельной статье «Установка подшипников качения: рекомендации по правильному монтажу на вал и в корпус», которая размещена на ЗиСинфо.рф в разделе «Полезное».

Греется подшипник ступицы автомобиля так же по одной (или комбинации нескольких) из изложенные выше причин. Греется ступичный подшипник из-за загрязнения смазки вследствие порыва уплотнения (сальника и др.) или накопления продуктов износа. Грязная смазка подлежит замене и это дает необходимое снижение температуры. Часто встречается перегрев из-за слишком сильной затяжки после регулировки подшипника ступичного узла, что характерно для автомобилей ВАЗ Нива 4х4, Тойота и других машин предыдущих поколений. Это заметно сразу после замены или подтяжки, с первых километров пути. В нерегулируемых системах подшипник греется иногда из-за избытка смазки – сказывается полное, «под завязку» заполнение полости между подшипниками.

Кстати, оптимальный уровень заполнения подшипников смазкой с учетом их быстроходности изложен в отдельной статье, размещенной в разделе «Полезное» на ЗиСинфо.рф и рекомендуемой нами к прочтению.

Греются подшипники электродвигателя, центробежного насоса, компрессора, измельчителя и других многочисленных агрегатов так же по перечисленным выше причинам.

Следует помнить, что греется подшипник чуть более положенного сразу после замены или пополнения консистентной смазки. Происходит это из-за повышенного сопротивления добавленного смазочного материала, который на первом этапе работы начинает принимать свое нормальное распределение внутри полости подшипника. С этим связана рекомендация не выводить узел на максимальные обороты сразу после смазочных процедур. Длится приработка не долго, вскоре ситуация нормализуется, а, чтобы ее минимизировать, следует при закладке смазке прокатывать подшипник, производя вращение от руки.

Разбираться в причинах почему греется подшипник лучше после ознакомления с требованиями и рекомендациями производителя, изложенными в руководстве по эксплуатации на машину или конкретный узел.

Здравствуйте, уважаемые читатели моего блога!

В одной из статей мы с вами рассмотрели явление вибрации подшипников качения и причины её возникновения. В качестве основной причины этого явления мы определили износ подшипников. По вопросам, наиболее часто задаваемым в сети Интернет, пользователей беспокоит ещё одно явление, которое, кстати, сопутствует вибрации, – нагрев подшипников качения.

Для введения в тему сразу оговоримся, почему подшипники греются и что считается нормальной рабочей температурой подшипников качения.

В процессе эксплуатации механической или электромеханической машины совершается работа, часть которой расходуется на нагрев её исполнительных органов и узлов трения. Подшипник качения, будучи узлом трения, нагревается как от рассеиваемой тепловой энергии, так и от внутреннего трения. Всё это совместно создаёт определённый температурный фон. Нормальной температурой в полости подшипника считается температура до 65⁰С. При температуре, не превышающей 65⁰С, реализуется максимальный эксплуатационный ресурс подшипника. Допускается, однако, перегрев подшипника до температуры 95⁰С. Но это уже критическая температура, при которой происходит повышенный износ рабочих деталей и изменяются свойства смазочного материала. Следствием изменения свойств смазки (масла) снова становится повышенный износ. Перегрев подшипника – явление не нормальное и требует исследования его причин.

Причин повышенного нагрева подшипников существует несколько. Рассмотрим их в порядке убывания распространенности, хотя это будет очень условно.

На первом месте среди причин стоят дефекты монтажа подшипников и валов, под которыми подразумеваются несоблюдение соосности вала и отверстия, осевое смещение вала, слишком тугой натяг подшипника на вал, повреждения рабочих поверхностей подшипника при монтаже. Данная проблема связана с квалификацией ремонтного персонала, а также с оснащенностью производственного участка инструментом, приспособлениями и измерительными средствами. В настоящей статье эту отдельную тему предлагаю не рассматривать, так как она не относится к теме «смазочные материалы», а характеризует культуру производства.

На второе место можно отнести исчерпание смазочным материалом ресурса, его загрязнение пылью из окружающего воздуха, а также продуктами износа и водой.

На третьем месте стоит недостаточное или избыточное количество смазки в подшипнике.

На четвертом месте – износ подшипника. Это явление мы подробно рассмотрели в статье «вибрация подшипников».

На пятое место можно поставить неправильный подбор смазки или её несоответствие реальным режимам работы подшипника, превышающим номинальные (расчетные).

Сейчас не вижу смысла рассуждать о культуре производства, а предлагаю рассмотреть вопросы, связанные со смазыванием подшипников с использованием пластичных смазок.

Способ смазывания узлов трения посредством пластичных смазок, несмотря на многие преимущества, имеет один существенный недостаток. Этим недостатком является отсутствие циркуляции смазочного материала в подшипниковом узле, без которой невозможно ни полноценное охлаждение узла, ни удаление продуктов износа, ни обновление смазки. Обновление смазки и частичное удаление продуктов износа, правда, обеспечиваются за счет применения автоматических централизованных систем смазывания, но вот охлаждение – проблема, которая при использовании пластичных смазок требует отдельного технического оформления.

Обновление смазки – важнейшее условие качественной эксплуатации подшипника. Давайте вместе порассуждаем почему замена смазки столь важна. На мой взгляд, этот вопрос намного более универсален, чем может показаться. Например, в повседневной жизни практически все мы сталкиваемся с эксплуатацией автомобиля, который представляет собой сложную механическую машину с агрегатами и механизмами, требующими регулярной смазки. Конструкция современного автомобиля, как правило, предполагает «пожизненную» смазку узлов шасси и агрегатов трансмиссии. И только двигатель – исключение, когда требуется регулярная замена смазочного материала. На самом деле здесь кроется лукавство и замена смазочного материала в узлах шасси и агрегатах трансмиссии требуется каждые 50-100 тысяч километров. Это обусловлено загрязнением смазки (масла) продуктами износа, пылью и насыщением влагой. Каким бы качественным и долговечным ни был смазочный материал, его следует обновлять по причине загрязнения. Загрязнение смазки (масла) усиливает трение деталей, результатом которого становится повышенный износ и нагрев узла трения. Нагрев узла вызывает изменение свойств смазочного материала и снова повышенный износ узла. Процесс приобретает нарастающий характер и ведёт к преждевременному выходу узла из строя.

Итак, одна из причин повышенного нагрева подшипника заключается в загрязнении смазки.

Ещё одним важнейшим условием обеспечения нормального температурного режима подшипника является степень заполнения смазкой полости подшипника. Смазка должна занимать 2/3 объема полости подшипника при частоте вращения до 1500 об/мин и 1/2 объёма при частоте вращения свыше 1500 об/мин. Если количество смазки недостаточно, подшипник будет перегреваться из-за неустойчивого режима смазывания. Если смазки в подшипнике слишком много, подшипник перегревается от повышенного гидравлического трения. В обоих случаях перегрев приводит к повышенному износу подшипника и потере свойств смазки.

Вывод: количество смазки в подшипнике должно быть оптимальным и соответствовать скоростному режиму его работы. Принцип «кашу маслом не испортишь» здесь не подходит.

Рассмотрим теперь влияние на температурные режимы подшипников такой важнейшей характеристики смазки, как вязкость базового масла (б.м.).

С точки зрения обеспечения минимального внутреннего разогрева подшипника, наиболее тщательно следует подбирать смазку по вязкости базового масла. Вязкость базового масла должна соответствовать скоростному режиму подшипника и рабочим температурам. Чем выше скорость вращения вала, который опирается на подшипник, тем меньше должна быть вязкость. Чем выше механические нагрузки – тем выше требуется вязкость базы. Вязкость б.м. рассчитывается с помощью скоростного фактора подшипника и подбирается по специальным таблицам или графикам. Об этом – подробно в статье «как выбрать смазку».

1. чем выше вязкость базового масла в смазке, тем более высокие температуры и нагрузки способна обеспечить смазка.
2. чем ниже вязкость базового масла, тем более низкие рабочие температуры и более скоростные режимы допускает смазка.
3. чем выше вязкость б.м., тем более смазка склонна к внутреннему разогреву.
4. чем ниже вязкость б.м., тем больше разогрев подшипника при высоких механических нагрузках.

Значит: вязкость базового масла должна быть оптимальной для данных скоростных, нагрузочных и температурных условий работы подшипника.

Давайте теперь вместе рассмотрим, как всё-таки преодолеть проблемы обеспечения долговечности подшипников за счет смазочного материала, если невозможно избежать их перегрев.

В реальном производстве механические и тепловые нагрузки в оборудовании могут существенно отличаться от расчетных. Это связано с разными причинами – их мы рассматривать не будем, так как в основном они носят организационный характер. Обсудим принципы корректировки типа смазки в зависимости от особенностей работы подшипника в реальных условиях.

Наиболее часто необходимость что-то менять возникает, когда температурный режим работы подшипника превышает расчетный. Потребитель вынужден использовать смазки с более высокотемпературной стойкостью, заменяя, например, смазки на простом загустителе смазками на комплексном загустителе. Это наиболее часто встречающийся случай замены. К самым распространенным смазкам на простом загустителе относятся смазки, загущенные литиевым мылом. У компании ExxonMobil, например, это серия “Mobilux EP”, у Shell это серия Alvania, у Total – серия Multis и так далее. В этих случаях замена на комплексно-литиевые смазки даёт отличный результат. Так смазки от российской компании АРГО на комплексно-литиевом загустителе из серии Termolit 3000 прекрасно заменяют западные смазки на простом литиевом загустителе, превосходя их по высокотемпературным свойствам.