濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線(xiàn)運動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承，是一家順應經(jīng)濟發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持，在機械行業(yè)技術(shù)方面有著(zhù)非常豐富的經(jīng)驗，今天濟南鴻慷機電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下三相異步電機軸承溫度分析。

   一、引言

  滾動(dòng)軸承是軸及其它旋轉構件的重要支承，是最早采用專(zhuān)業(yè)化大批量生產(chǎn)方式的機械基礎之一。由于滾動(dòng)軸承的摩擦系數僅為滑動(dòng)軸承的百分之一到幾十分之一，并且使用維護方便，支承結構簡(jiǎn)單，容易裝拆，因而，滾動(dòng)軸承的使用極其廣泛，并在許多領(lǐng)域逐步取代了滑動(dòng)軸承。

  滾動(dòng)軸承在三相異步電動(dòng)機中的應用也相當廣泛，所以由于軸承導致的故障在三相異步電動(dòng)機總故障率中占的比例也較多，據權威部門(mén)統計為3/5左右，而在軸承的故障中又以軸承過(guò)熱為常見(jiàn)的故障現象。

  二、軸承溫度高的判別

  目前電機生產(chǎn)廠(chǎng)家在電機出廠(chǎng)前軸承溫度是必須檢查的項目，而試驗除了有最高溫度不超過(guò)95℃限制外，對在運行中最高溫度以下何種情況屬于軸承溫度高還沒(méi)有統一的標準，按一般習慣，電機運行1.5～2h后，軸承溫度穩定升溫≤35K便可以認為正常，但軸承運行短時(shí)（如15min）上升至65℃或運行1.5h以上超過(guò)65℃仍然沒(méi)有下降趨勢，及不到1.5h但軸承穩定溫度超過(guò)75℃，皆可以視為軸承溫度高（其中65℃、75℃是針對夏季而言，在寒冷的冬天以55℃、65℃為宜）。

  三、軸承過(guò)熱故障現象及解決辦法

  造成滾動(dòng)軸承過(guò)熱有以下幾類(lèi)主要原因：

  1、軸承的選用

  軸承的質(zhì)量除與軸承生產(chǎn)廠(chǎng)家的制造工藝、檢測水平有關(guān)外，還與軸承鋼的材質(zhì)、熱處理工藝、煅造加工工藝息息相關(guān)。目前國外采用的真空脫氣軸承鋼、真空重熔軸承鋼在國內尚未普及，它們均優(yōu)于目前國內大量采用的軸承鋼—鉻鋼GCr15及GCr15SiMn。因此，軸承以采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口軸承為宜，如瑞典的SKF、日本的NSK及KOYO、德國的FAG。不過(guò)如果在使用前經(jīng)過(guò)仔細檢測、篩選，瓦房店、哈爾濱、洛陽(yáng)三大國產(chǎn)軸承品牌也是較好的選擇。總之，雜牌及三無(wú)產(chǎn)品盡量不要使用，否則對電動(dòng)機（特別是中大型三相異步電動(dòng)機）來(lái)說(shuō)將后患無(wú)窮。

  2、軸承受到擠壓

  滾珠或滾子在滾道中能輕松自如地旋轉，是因為它們與軸承內外套間有游隙存在。若軸承套內或外圈受到擠壓，這游隙就要變小。因為軸承游隙的數值很小，所以對游隙的變化很敏感。游隙變小了，軸承滾動(dòng)體與套圈產(chǎn)生較大的接觸應力，則會(huì )增加軸承摩擦發(fā)熱。防止擠壓的對策有如下三條：（1）軸承外圈與軸承套的配合多采用H7，在實(shí)際加工中要盡量按上差，因為軸承與軸采用過(guò)盈配合，軸承臺公差為k6或m5，當k6、m5出現上差而所選軸承徑向游隙較小、內圈公差也較小時(shí)，則徑向配合相對較緊，裝配后其徑向游隙將受到一定的影響。熱態(tài)運行時(shí)，內圈的較大膨脹，有可能導致負游隙。微量的負游隙有利于軸承正常運行，但較大負游隙對軸承運行很不利，溫度較高，通過(guò)外圈的膨脹而減小負游隙的程度。另外軸承運行時(shí)，軸承外圈與軸承套必然也出現過(guò)盈，而使滾動(dòng)體受擠壓，招致軸承因發(fā)熱過(guò)早地損壞。（2）為避免軸承外套在軸承室中周向滑動(dòng)，可使端蓋（或軸承套）與軸承內、外蓋止口深度在軸向的累計公差為“+”，且累計在內、外蓋的平面接合面處，以保證內、外蓋夾緊軸承外套（在軸承內外蓋的設計時(shí)，止口長(cháng)度的公差等級可用H11而不是h11）。對于隔爆型電機，此間隙不要大于0.2mm。數控或數顯機床均可以保證此公差。（3）在三相異步電動(dòng)機的軸承游隙選用上，根據生產(chǎn)經(jīng)驗，在低壓電機中，2P電機一般都選用C3組游隙，4P電機可以選用C3組游隙或標準游隙，6P及以上則都用標準游隙即可。在高壓電機中，2P及4P電機一般都選用C3組游隙，6P及8P電機選用CM游隙，10P及以上電機選用C0游隙。當然此游隙的選擇都是只針對電機的標準設計而講，如果客戶(hù)有特殊要求那就另當別論了。

  3、零部件加工精度不夠及電動(dòng)機裝配不當導致軸承發(fā)熱

  在機械加工過(guò)程中造成軸承發(fā)熱的有兩點(diǎn)：（1）電動(dòng)機機座兩端止口不同心，造成兩端蓋或軸承套與機座安裝后兩端蓋或軸承套的中心線(xiàn)不重合，影響軸承內外圈不平行和兩端軸承不同心而引起額外磨損發(fā)熱。（2）端蓋或軸承套加工偏心，造成兩端的端蓋或軸承套不同心引起軸承發(fā)熱。現特別要指出的是軸承套這個(gè)零件，從保證同軸度來(lái)說(shuō)，能不用最好不用。因為有它時(shí)，軸承先裝入軸承套，軸承套再裝入端蓋中，多一道徑向配合的尺寸鏈誤差，對于保證同軸度來(lái)說(shuō)，顯然不如將軸承直接裝入端蓋中好。以上兩點(diǎn)要求機械操作人員在加工零件的時(shí)候要嚴格按照加工工藝保證同軸度。

  電動(dòng)機裝配不當導致軸承發(fā)熱的也有兩點(diǎn)：（1）端蓋與機座裝配不當，如止口清理油漆不干凈，端蓋螺栓受力不均，使端蓋裝偏等，使軸承發(fā)熱。（2）軸承蓋特別是軸承內蓋安裝時(shí)螺栓受力不均，使軸承蓋與轉軸相擦而使軸承發(fā)熱。為了保證裝配質(zhì)量，首先要在裝配前徹底擦拭配合面的油污，旋螺栓要對稱(chēng)旋緊，使每個(gè)螺栓受力均勻，轉子轉動(dòng)靈活，否則要重新調整螺栓再旋緊。另外裝配軸承時(shí)最好用熱套法，因為用榔頭通過(guò)銅套筒敲擊軸承的內或外圈（有的裝配工甚至于用榔頭直接敲擊軸承）都會(huì )使軸承受力不均勻而損壞軸承。而加熱方法應在烘箱或感應鐵心式軸承加熱器上加熱，不可以用油煮加熱，因為油煮時(shí)會(huì )把機油滲入到軸承內部與潤滑脂混合，使潤滑脂變質(zhì)。加熱時(shí)溫度控制在100℃以?xún)龋驗闈櫥辉S超過(guò)100℃，否則會(huì )流出，另外軸承在高溫下（比如超過(guò)200℃），軸承鋼中殘余奧氏體向馬氏體轉變，將導致軸承內外圈的圓周長(cháng)度增長(cháng)而引起振動(dòng)發(fā)熱，另外如此高的溫度相當于為軸承進(jìn)行了退火處理而使軸承硬度降低。

  4、軸承的潤滑           

  首先軸承潤滑脂牌號要選用正確，一般情況下，低壓三相異步電動(dòng)機用ZL-3號鋰基脂的較多，高壓三相異步電動(dòng)機用BHP高溫耐壓2號鋰基脂較為合適。軸承裝配涂潤滑脂時(shí)，一定要把潤滑脂用油槍擠嵌進(jìn)軸承的滾道內，而且潤滑脂量一定要擠滿(mǎn)，因為擠進(jìn)去的潤滑脂正是軸承工作時(shí)生成油膜的來(lái)源，有的裝配工在給軸承涂潤滑脂時(shí)軸承兩邊涂的很多，而滾道內卻忽視不擠進(jìn)去，裝配好電機一試驗，發(fā)現電機軸承有空響聲并伴發(fā)熱癥狀。其原因就是潤滑脂沒(méi)擠進(jìn)軸承滾道而使軸承干磨。其次是加油脂量的多少，試驗反映，油量過(guò)多或過(guò)少皆不合適。太多會(huì )導致軸承發(fā)熱，太少則軸承響，起不到潤滑作用，同樣要發(fā)熱，所以只能適量而已。一般規定油脂量2P時(shí)為軸承室的1/2，4P及以上時(shí)為2/3。再次潤滑脂一定要保持清潔干凈，不得變質(zhì)或混入雜質(zhì)。有一臺YJL450-12 380V IMV2安裝電機，在對圓柱滾子軸承涂潤滑脂的時(shí)候不小心混進(jìn)了一顆很小很小的砂粒，等電機試驗時(shí)發(fā)現電機軸承振動(dòng)并發(fā)熱，拆檢時(shí)發(fā)現軸承內圈上每隔一滾子圓周周期就有一明顯凹槽痕跡，原軸承只能報廢而更換一個(gè)新軸承，就因為裝配時(shí)不小心混進(jìn)一顆小砂粒而損失幾百元，這和飛行中的飛機被一只小鳥(niǎo)撞上發(fā)動(dòng)機的葉輪而墜毀同樣悲愴。

  5、機械負載的影響

  （1）機械負載與電動(dòng)機聯(lián)軸器聯(lián)結不下，未做好定中心工作。一般剛性聯(lián)軸器允許的徑向偏差為0.03～0.05mm,允許的軸向偏差為0.02～0.04mm。聯(lián)軸器直徑大者取較大的允許偏差值。而采用彈性聯(lián)軸器時(shí)，當聯(lián)軸器直徑小于200mm時(shí)，允許的徑向、軸向偏差為0.05mm；直徑大于200mm時(shí)，允許的徑向、軸向偏差按下式計算：

  式中為聯(lián)軸器外徑,mm。

  （2）皮帶輪張力過(guò)大而在徑向拉軸承，使軸承發(fā)熱。某上海制漆企業(yè)向我們訂購了一批低壓隔爆型三相異步電動(dòng)機，靠皮帶輪帶動(dòng)制漆設備，運轉中發(fā)現絕大部分電機軸承有噪聲及發(fā)熱，而皮帶輪因為種種原因不能調節松緊，迫于無(wú)奈，我們只能選用軸承室公差為下差的法蘭端蓋換上，結果上述現象全部消失，電機至今運行正常。此說(shuō)明問(wèn)題的出現可用各種不同的角度去思考和解決。

  四、結論

  軸承是三相異步電動(dòng)機上極為重要的零部件，而且軸承又是極為嬌貴的，我們只有從軸承的選用、軸承的裝配及運行現場(chǎng)等過(guò)程中層層把關(guān)，嚴格按照正確方法選用軸承，三相異步電動(dòng)機的軸承運行溫度就會(huì )得到有效控制。

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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷(xiāo)售顧問(wèn)

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