Ось приклад шпинделя плоскої шліфувальної головки з опорною конструкцією шпинделя, один кінець якого ковзає, а один кінець котиться. Серед них є три стани тертя між підшипником ковзання та головним валом: граничне тертя, рідинне тертя та змішане тертя.
Граничне тертяозначає, що дві поверхні ковзання розділені граничною адсорбційною плівкою, утвореною прямим поєднанням полярних молекул у мастилі (зазвичай присутніх у поверхнево-активних присадках, таких як олеїнова кислота та жирна кислота) і металевою поверхнею, або граничною адсорбційною плівкою містять сірку, хлор тощо, фосфор та інші активні речовини відокремлюються від плівки неорганічної солі, утвореної хімічною дією на поверхню металу.
Рідинне тертяозначає, що дві поверхні ковзання повністю розділені шаром мастила (мастильна плівка).
Змішане тертявідноситься до чогось між двома вищезазначеними станами. Або випадок граничного тертя більше; або випадок рідинного тертя більше.
Для зручності граничне тертя та змішане тертя далі разом називаються нерідинним тертям. Підшипник ковзання знаходиться в ідеальному стані рідинного тертя. Оскільки опір тертя в цей час невеликий, коефіцієнт тертя близький до еквівалентного коефіцієнту тертя підшипника кочення. Крім того, масляна плівка підшипника може повністю виключити знос і в той же час має такі переваги, як хороше поглинання вібрації та буферизація. Однак, коли підшипник ковзання знаходиться в стані граничного тертя, якщо гранична масляна плівка руйнується, фрикційний знос (спочатку абразивний знос), який виникає безпосередньо між металами, різко збільшиться. У той же час місцева температура, викликана тертям між металами, різко зростає, а підвищення температури викликає швидке розширення поверхні металу, а розширення поверхні металу, у свою чергу, посилює тертя між металами. Коли місцева висока температура, створювана тертям, досягає точки плавлення матеріалу, між головним валом і підшипником виникає адгезія, тобто вал утримується.
Матеріал підшипника ковзання з гладким ґрунтом тут — олов’яна бронза. Коли вал злегка заблокований, на поверхні основного вала з’являються чорні сліди опіків. Підшипник ковзання — це матеріал зі сплаву на основі міді, який є відносно м’яким. Окрім чорних слідів від опіків, на поверхні опіків утворюються ямки. У цьому випадку спочатку слід проаналізувати причину фіксації вала, усунути несправність, відремонтувати поверхню головного вала та підшипника ковзання, а потім зачистити та зібрати знову. Головний вал і підшипники ковзання все ще можна використовувати. Серйозне утримання вала призведе до тріщини шпинделя, у цьому випадку шпиндель слід замінити.
Аналіз причин виникнення підшипника ковзання, що утримує вал
(1) Є домішки, бруд і погана чистота масла в мастилі та резервуарі підшипників ковзання. Коли масляне кільце обертається разом з головним валом, система подачі масла починає працювати. Домішки та бруд потрапляють між головним валом і підшипником ковзання разом із мастилом, а зазор між головним валом і підшипником ковзання зазвичай становить 0.03-0.04 мм. Коли домішки та бруд стовбурчать головний вал або підшипник ковзання, дуже ймовірно, що виникне нерідинне тертя, що призведе до утримання валу.
(2) Система змащення шліфувальної головки несправна. Підшипники ковзання ковзання змащуються масляними кільцями. Цей метод змащування має переваги простого, автоматичного та низького споживання масла. По колу масляного кільця рівномірно розподілені отвори діаметром 16 5 мм. Коли масляне кільце обертається разом із головним валом, маленький отвір на масляному кільці розбризкує мастило в масляний резервуар, мастило бризкає на головний вал, а спіральна канавка для мастила на головному валу направляє мастило між головний вал і підшипник ковзання. Якщо система змащування шліфувальної головки не подає масло або подача масла нестабільна, виникне явище утримання вала.
Після того, як вал застряг, причини можна знайти з кількох аспектів:
①Чи є витік масла в шліфувальній головці.
② Чи не вистачає масла в масляній ємності та чи рівень масла нижчий за лінію індикатора на мітці масла. Одне з мастил для плоского шліфування готується з гасом, який є летким. Під час звичайного використання шліфувальної машини оператор повинен завжди звертати увагу на позначку масла. Коли рівень мастила в шліфувальній головці нижче лінії індикатора на мітці мастила, мастило слід своєчасно поповнювати.
③ Виробники шліфувальних верстатів повинні перевірити овалність внутрішнього отвору масляного кільця (овальність менше або дорівнює 0,05 мм) і чи рівномірно розподілені отвори 16 5 мм на масляному кільці перед складанням шліфувальна головка. Масляне кільце встановлено на головному валу, внутрішнє коло масляного кільця щільно прилягає до зовнішнього кола головного вала, а нижній кінець масляного кільця розміщений під поверхнею масла. Коли головний вал обертається, масляне кільце обертається синхронно за рахунок статичного тертя. Коли еліпс внутрішнього отвору масляного кільця занадто великий, контактна поверхня між головним валом і масляним кільцем раптово стає великою чи малою або навіть не контактує, тому сила тертя раптово стає великою та малою або навіть немає тертя, в результаті чого масляне кільце обертається швидко і повільно, подача масла миттєво нормальна і миттєво ненормальна, а вал утримується.
(3) Мастило підшипника ковзання шліфувальної головки не відповідає зазначеним вимогам. Є два типи мастила для плоскої шліфувальної головки: одне - механічне масло N7/GB3141, а інше - 1 частина моторного масла N23 і 9 частин гасу. Деякі користувачі купують нову плоску шліфувальну машину, не читаючи інструкції з експлуатації, і безпосередньо впорскують інші типи механічного масла, що спричинить залипання валу.
(4) Радіальний зазор між головним валом і підшипником ковзання занадто малий, мастило важко ввести, а підвищення температури між головним валом і підшипником ковзання занадто велике, що призводить до утримання вала.
(5) Метод вишкрібання підшипника ковзання є неправильним, а точка контакту не відповідає вимогам. Метод вишкрібання підшипника ковзання є неправильним, точки контакту нерівні або точок контакту занадто мало, що зробить масляну плівку підшипника нестабільною, а жорсткість масляної плівки поганою.
(6) Співвісність між заднім гніздом підшипника та корпусом шліфувальної головки та вертикальність торця, а також відхилення паралельності між зовнішньою та внутрішньою прокладкою між двома підшипниками кочення занадто великі. Коли це відбувається, биття переднього кінця шпинделя, тобто конічна поверхня шпинделя, що контактує з патроном шліфувального круга, є відносно великим. Коли шпиндель обертається, биття та положення конічної поверхні шпинделя є надзвичайно нестабільними, коливаючись від великого до малого. Насправді це поверхневе явище, яке відображає те, що вісь шпинделя дрейфує та нестабільна, що призводить до нестабільної масляної плівки підшипника та низької жорсткості масляної плівки. Якщо шліфувальний круг відшліфований, утримувати вал дуже легко.
(7) Вертикальна подача занадто велика, і різання перевантажене. У цей час зменшується швидкість обертання шліфувального круга, знижується жорсткість масляної плівки підшипника і між головним валом і підшипником ковзання утворюється нерідинне тертя, що в кінцевому підсумку призводить до утримання вала. Існує багато факторів, за яких плоска шліфувальна головка утримує вал. Шукаючи причину валу, він не повинен бути меншим, ніж інші, а несправність слід усунути з багатьох точок зору та в усіх напрямках.
Ремонт підшипника ковзання після утримування вала та заходи щодо запобігання утримуванню вала
(1) Він використовується як радіальний кульковий підшипник 210, а також зовнішня та внутрішня прокладка між класами D (якщо використовуються два радіально-упорні кулькові підшипники класу D 46210, прокладка не потрібна). Осьова сила визначає різницю у висоті між внутрішньою та зовнішньою прокладками, а паралельність двох кінців внутрішньої та зовнішньої прокладок менше або дорівнює 0,003 рам.
(2) Встановіть гніздо заднього підшипника, підшипник кочення, зовнішню та внутрішню прокладку підшипника на головний вал, а потім вставте вищевказаний вузол у корпус шліфувальної головки.
(3) Розмістіть корпус шліфувальної головки вертикально (конус шпинделя дивиться вгору) без підшипників ковзання та виміряйте радіальне биття шпинделя Менше або дорівнює 0.1 мм. Помістіть гніздо циферблатного індикатора на кінець головного вала, голка вказує на внутрішній діаметр гнізда переднього підшипника, і виміряйте співвісність між головним валом і гніздом переднього підшипника Менше або дорівнює 0. 02 мм. Якщо виміряне значення виходить за межі допуску, внутрішню та зовнішню прокладки підшипника слід відрегулювати, а задню торцеву поверхню корпусу шліфувальної головки слід відшліфувати, доки не будуть виконані вимоги.
(4) Головний вал і підшипник ковзання оснащені скребками. Слід звернути увагу на: ① Нанесений червоний порошок або масло червоного чорнила не має бути надто рідким. При нанесенні він повинен бути рівним. ②Радіальна сила 10кг під час вишкрібання підшипника ковзання скребком, відрегулюйте зазор між головним валом і гніздом підшипника ковзання до 0.02-0.025 мм.
(7) У підшипник ковзання за потреби вводять мастило, яке під час ін’єкції слід фільтрувати шовковою тканиною.
(8) Корпус шліфувальної головки розміщено горизонтально, а холостий хід становить 4 години, щоб головний вал і підшипник ковзання могли бути повністю обкатані, а підвищення температури підшипника вимірюється менше або дорівнює до 30 градусів.
(9) Злийте все мастило з шліфувальної головки. За потреби долийте мастило. При заливці масла фільтруйте шовковою тканиною. Необхідно вибірково перевірити чистоту мастила. Домішки та бруд не повинні перевищувати 200 мг згідно з гравіметричним тестом.
(10) Відрегулюйте зазор між головним валом і гніздом підшипника ковзання до 0.03~0.04 мм і почніть пробний запуск. Для вимірювання радіального биття конусності шпинделя та осьового переміщення шпинделя старі верстати повинні бути менше або дорівнювати 0,01 мм, а нові верстати повинні бути менше або дорівнювати 0,005 мм.