鑄鐵軸承座
鐵軸承座(Cast Iron Bearing Housing/Pedestal) 是機械行業(yè)中用于支撐和固定旋轉(zhuǎn)軸(如電機軸、風機軸、輸送帶滾筒軸)的關(guān)鍵零部件。
它通常由軸承座本體、軸承蓋、連接螺栓、油杯或油嘴等組成。由于其需要承受旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動、載荷以及摩擦熱,對材質(zhì)和加工精度有特定要求。
以下是關(guān)于鑄鐵軸承座的詳細技術(shù)解析:
一、 為什么選擇鑄鐵?(材質(zhì)特性)
雖然鑄鋼(如 ZG270-500)也能做軸承座,但在絕大多數(shù)通用機械中,鑄鐵是首選,原因如下:
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優(yōu)良的減震性(吸震性):
- 這是鑄鐵最大的優(yōu)勢。旋轉(zhuǎn)軸會產(chǎn)生震動,鑄鐵內(nèi)部的片狀石墨能有效吸收震動能量,防止震動傳遞到機架或基礎(chǔ)上,保證設備運行平穩(wěn)。
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良好的耐磨性:
- 軸承座內(nèi)孔(或軸承與座孔接觸面)在長期運行中會有微動磨損,鑄鐵的自潤滑性能(石墨)能減少磨損。
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優(yōu)異的鑄造性能:
- 可以鑄造出形狀復雜的內(nèi)腔(如油槽、油溝),且收縮率小,不易產(chǎn)生縮孔。
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易于切削加工:
- 軸承座通常有多個配合面(底面、內(nèi)孔、螺栓孔),鑄鐵加工效率高,刀具損耗低。
二、 常用材質(zhì)牌號
1. 灰鑄鐵 (Gray Cast Iron) —— 最常用
- 推薦牌號:HT200, HT250。
- 應用:普通電機、風機、水泵、輸送帶滾筒的軸承座。
- 特點:性價比高,減震效果最好。
2. 球墨鑄鐵 (Ductile Iron) —— 重載首選
- 推薦牌號:QT450-10, QT500-7。
- 應用:大型破碎機、重型減速機、造紙機、軋鋼機的軸承座。
- 特點:強度和韌性遠高于灰鑄鐵,能承受更大的沖擊載荷,且不易開裂。
三、 常見結(jié)構(gòu)形式
1. 剖分式軸承座 (Split Plummer Block)
- 結(jié)構(gòu):由上蓋和底座兩部分組成,中間用螺栓連接。
- 優(yōu)點:安裝和拆卸非常方便,不需要移動軸或聯(lián)軸器。
- 缺點:加工面多,精度相對較低。
- 標準型號:通常按 ISO 標準分為 SN 系列(輕型)、SD 系列(中型)、SAF 系列(重型)。
2. 整體式軸承座 (Solid/Housed Unit)
- 結(jié)構(gòu):底座是一體的,軸承從側(cè)面壓入或從上方放入。
- 優(yōu)點:結(jié)構(gòu)緊湊,剛性好,精度高。
- 缺點:拆裝麻煩,通常需要將軸從一端抽出。
- 應用:外球面軸承座(如 UCP 系列)、小型電機端蓋。
四、 鑄造與加工工藝要點
1. 鑄造工藝
- 造型:通常采用樹脂砂或消失模工藝。要求內(nèi)腔清潔,無砂眼(砂眼會導致漏油)。
- 壁厚均勻性:盡量避免壁厚突變,防止產(chǎn)生縮松。軸承座的軸承孔部位通常較厚,是熱節(jié),需設置冒口補縮。
- 加強筋:為了提高剛性,通常會在底座下方或側(cè)面設計加強筋,但要注意避免產(chǎn)生鑄造死角。
2. 時效處理 (Aging) —— 必須做
- 軸承座在粗加工后,必須進行人工時效處理(500-550℃保溫)。
- 原因:消除鑄造內(nèi)應力。如果不做,加工好的軸承孔在使用一段時間后會變形(橢圓或錐度),導致軸承發(fā)熱、抱死。
3. 加工精度
- 底面與內(nèi)孔的平行度 / 垂直度:這是核心指標。如果底面不平或內(nèi)孔歪斜,軸承安裝后會承受額外的力矩,導致壽命急劇縮短。
- 內(nèi)孔光潔度:通常要求 Ra 1.6 或 Ra 0.8,以保證與軸承外圈緊密貼合。
五、 潤滑與密封(軸承座的 “靈魂”)
軸承座不僅僅是個 “鐵殼子”,其內(nèi)部的潤滑和密封設計決定了軸承的壽命。
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潤滑方式:
- 脂潤滑:通過油杯定期加注潤滑脂。適用于低轉(zhuǎn)速、間歇工作。
- 油浴潤滑:軸承座內(nèi)有油池,軸頸或甩油環(huán)將油帶起。適用于高轉(zhuǎn)速、連續(xù)工作(如大型風機)。
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密封形式:
- 毛氈密封:簡單便宜,用于低速。
- 迷宮密封 (Labyrinth Seal):最常用。利用復雜的溝槽迷宮防止灰塵和水進入,防止油甩出。適用于粉塵大的環(huán)境(如水泥廠、礦山)。
- 骨架油封:密封效果好,但有摩擦損耗。
六、 常見故障與對策
| 故障 | 現(xiàn)象 | 原因 | 對策 |
|---|---|---|---|
| 軸承發(fā)熱 | 溫度超過 70℃ | 軸承座內(nèi)孔變形(未時效);內(nèi)孔不同心;缺油。 | 重新時效處理;精鏜內(nèi)孔;檢查潤滑。 |
| 漏油 | 潤滑油泄漏 | 鑄造有砂眼 / 氣孔;密封件磨損;油位過高。 | 浸滲處理(補漏);更換密封圈;控制油位。 |
| 螺栓斷裂 | 固定螺栓剪斷 | 震動過大;螺栓強度不夠;軸承座剛性不足。 | 改用球墨鑄鐵;增加底座接觸面積;使用防松螺母。 |
| 磨損 | 軸承外圈轉(zhuǎn)動 | 配合過松(跑外圈);內(nèi)孔加工粗糙。 |
刷鍍修復內(nèi)孔;保證加
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