テーパーローラーベアリング：アキシャルクリアランスを間違えると、すべての設計努力が無駄になる

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テーパーローラーベアリング：アキシャルクリアランスを間違えると、すべての設計努力が無駄になる

典型的なデータによると,軸間隙が推奨値より10%~20%低くなると,過度の接触ストレスや潤滑障害により,ベアリングの使用寿命が40%~60%短縮することがあります.逆に適正範囲を30%上回るクリアランスは寿命を10%~15%短縮し,突然の故障を引き起こすのではなく,主に運用安定に影響を与える.連続温度80°C~120°Cで動作する列車ギアボックス軸間隙を0.03~0.08mm減らすことができる.したがって冷却状態間隙は1.2~1である.動作中に安全運転クリアランスを保持するために計算された熱損失の5倍.

高速鉄道車隊は6ヶ月以内に連続して3回のギアボックスベアリング故障を経験した.解体後の分析によると,メンテナンスチームは軸間隙を0.01 〜 0 に調整した..熱膨張効果を無視した"硬さ優先度"の経験に基づく02mm (ゼロに近いクリアランス) 遠距離操作中に,ローヤーは熱膨張によりロックされ,ローラー端面の重度の磨きとレースウェイのスパーリングにつながるメトロのギアボックスの改装プロジェクトでは,ペアリングされた角型ローラーベアリングは相互の影響を考慮せずに独立して調整されました.左端の軸承が過度に締められ,右端の軸承が過剰なクリアランスで動作するようになった.異常な騒音と振動幅の30%増加をもたらし,乗客の快適さとギアメッシュの精度に影響を与えました.

正確なクリアランス調整を確保するために,次の重要な手順を実行します.まず,軸,ホイジング,設計要件を満たす硬さとフィット精度を確保するために,軸の直直さやハウジングの変形が悪くなると,間接的にベアリングの実際のクリアランスを歪める可能性があります.2つ目は,冷却状態のクリアランスを測定するための特殊なクリアランス計を使用して,温度補償調整を採用すること.次に,推定熱クリアランス損失を足して必要な冷却状態値を計算します (軸承製造者の熱膨張係数表を参照してください); 第三に,ペアリングベアリングの相互作用を検証する.バックツーバックまたは面対面ペアリングの角型ローラーベアリングでは,まず片端のクリアランスを調整し,次に他の端のクリアランスを動的に測定する.パーの総クリアランスがシステムに推奨される範囲内であることを確保する.4つ目は,設置後の検証を行います. 2~4時間間に渡り 70%の負荷でギアボックスを走らせた後,停止し,ベアリングの温度を測定します (通常の範囲:60~90°C) と振動速度 (≤4.5 mm/s) 異常な温度上昇 (>95°C) または振動の増加が,空隙調整が誤っていることを示します.

産業新手にとって,重要な用語は明確化が必要です. 弾性水力潤滑 (Elastohydrodynamic Lubrication,EHL) は,動く表面 (例えば,ローラーとレースウェイ),金属を分離し,磨きを最小限に抑えるため,角型ロールベアリングの理想的な潤滑条件です.境界潤滑は,オイルフィルムが金属表面を分離するには薄すぎる状態を指します.微小の不均質性との間での直接接触を導いて摩擦,熱発生,磨損を加速させる.冷気状態のクリアランスは,ギアボックスを稼働させる前に室温 (20°C~25°C) で測定された軸間または半径間クリアランスです.; 熱クリアランス損失は,ギアボックスの動作中にシャフト,内輪,および他の部品の熱膨張によって引き起こされるベアリングクリアランスの減少です.

これらの慣行は,権威ある業界標準によって支持されています. DIN 32210 (German Industrial Standard) and ISO 355 (International Organization for Standardization) specify that tapered roller bearings for rail traction gearboxes should have an optimal axial clearance range of 0.05・0.12 mm (冷却状態) 80・120 mm の直径のシャフトに対して,特定の動作温度と負荷条件に基づいて調整する.鉄道用規格 EN 50406 に基づいて,ギアボックスの型式承認試験において,ローヤリングのクリアランスは冷たい状態と熱い状態の両方で確認され,長期間の運転中にロックアップや過度の磨きが起こらないことを保証しなければならない..

さらに,定期的なクリアランス検査制度を確立する.鉄道列車のギアボックスでは,軸間クリアランスを15万kmか2年ごとにチェックする.超音波クリアメーターを使用して,不必要な分解を避けるため,非破壊的な試験を行う.油膜の厚さとギアボックス油の汚染レベルを6ヶ月ごとに検査することで,同期的に潤滑状態を監視します.油膜の厚さが0未満になるとすぐに潤滑剤を交換してください..2 μm

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