振动筛

本例显示了应用于振动筛制造商为新机器选择轴承的应用情况的 轴承选择过程

示例的每一步描述都在下面的可展开/下拉部分中。 示例中的步骤遵循轴承选择过程中的顺序。 有关各个步骤的完整说明,请参阅轴承选择过程

性能和工作条件
Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

新机器是一种自由的圆周运动振动筛。 振动器单元由具有两个轴承和配重的轴组成。 这意味着当外圈静止时,主径向载荷与轴一起旋转。 应用程序图 如图1所示

轴承选型的相关性能要求,工作条件和输入参数有:
  • 无电荷筛箱质量: G = 6 100 kg
  • 轴径: 140 mm
  • 转速: n = 756 r/min
  • 角速度 (n x 2π/60): ω= 79,2 rad/s
  • 振动半径: r = 8,1 mm
  • 配重和轴线的重心之间的距离: R = 80 mm
  • 轴承之间的距离: 3 m
  • 润滑方法: 润滑脂
  • 轴承工作温度: T = 75 °C (165 °F)
  • 环境: 屏幕可能位于室外,在恶劣、尘土飞扬和潮湿的条件下使用。
  • 所需SKF额定寿命: 20 000小时
轴承类型和配置
Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

使用固定端/非固定端轴承装置。 驱动侧的轴承是定位轴承。 这限制了传动滑轮的轴向位移,从而节省能量并延长皮带的使用寿命。 相对的轴承是不定位的,以适应由于轴的热膨胀而引起的轴向位移。

轴承之间的距离为3米,振动筛结构由焊接和螺栓钢部件制成。 负载下轴承的轴饶曲和支撑的不对中需要能够补偿不对中的轴承。

为这种新型振动筛选用球面滚子轴承(图2),这是典型的解决方案。 它们可以承受高载荷,并适应内圈和外圈之间的不对中,而不会缩短其使用寿命。
轴承尺寸
Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

需要140mm的轴直径来传输所需的轴驱动扭矩并限制轴饶曲。

SKF在223系列中提供用于振动应用的轴承。 根据所需轴直径,选择22328 CCJA / W33VA405。 我们将使用SKF额定寿命检查其尺寸。

22328 CCJA/W33VA405 的产品参数 → 产品详细信息

对于振动筛,可以使用以下方法估算等效的动态轴承载荷P:



= 186 kN

载荷比 C/P = 1357/186 = 7,3。

SKF 额定寿命


 

1润滑条件 – 粘度比, κ

κ = ν/ν1

额定粘度 ν1 = 10 mm2/s(图 1)。

粘度比κ约为4,目标是在全膜润滑条件下运行,因此v应为约40 mm2/s。

选择润滑剂后,您需要验证粘度比。

2. 污染指数, ηc

鉴于:
  • 污染条件是典型的(即开式轴承、不过滤、磨损颗粒和从周围恶劣的环境中进入)
  • dm = 220 mm
然后,使用 表1,ηc = 0,2

3。 SKF 寿命调整系数, aSKF

鉴于:
  • κ = 4
  • ηc Pu/P = 0,2 x 132/186 = 0,14
  • 22328 CCJA/W33VA405 是一款 SKF Explorer 轴承
然后,使用 图 2 用于径向滚子轴承, 一款SKF = 1,3


= 1,3 x (106 / (60 x 756))(7,3)10/3 = 21 500 h > 20 000 h

结论

SKF轴承22328 CCJA / W33VA405适用于满足额定寿命要求的尺寸。

润滑
Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

选择润滑脂或润滑油

表 2 在 选择润滑脂或润滑油 下为nd提供限制m 系数,选择的那款油脂润滑通常是在正常温度下重新润滑间隔的合适溶液。

输入值:
  • 223系列球面滚子轴承
  • C/P = 7,3
  • ndm = 756 x (140 + 300)/2 = 166 320
来自表 2,推荐的ndm C/P≈8的上限是150 000,这是略低于实际的ndm 系数。 操作条件处于适合油脂润滑的极限,您可以预期短的再润滑间隔。 但这并不是振动筛的问题,您可以选择油脂润滑。

润滑脂选择

您可以使用 SKF轴承润滑脂选择表[PDF]找到合适的SKF润滑脂。 润滑脂选择的标准是:
  • 温度: 75 °C (165 °F) → M
  • 转速: ndm ≈ 166 000 → M to H
  • 载荷: C/P ≈ 8 → M
  • 强烈振动
  • 潮湿的户外条件: 良好的防锈性能
SKF LGEP2是一个合适的选择,提供粘度比,κ,确认为4。

LGEP2具有以下特性:
  • ν = 200 mm2/s 在 40 °C (105 °C)
  • ν = 16 mm2/s 在 100 °C (210 °C)
  • 工作粘度在 75 °C (165 °C) 时,大约为 40 mm2/S, 基于表 3
  • κ = ν/ν1 = 40/10 = 4 已确认

补充润滑间隔和数量

根据经验,适宜每隔75小时用30克润滑脂补充润滑振动筛中的轴承。 推出污染物需要短暂的时间间隔,而减少的数量限制了由高油脂量引起的发热。

使用 图 4 中的标准补充润滑间隔和给出的输入值:
  • ndm bf = 166 320 x 2 ≈ 330 000
  • C/P ≈ 8
补充润滑间隔为1700 h。考虑到污染和振动,需要缩短这个间隔时长。 (→表3),大致确认了用于振动筛轴承的经验值。

补充润滑油脂量是:
Gp = 0,002 D B = 0,002 x 300 x 102 = 61 g

每隔75小时用30克润滑油按照标准补充润滑轴承将让轴承保持足够的润滑条件。

初始填充的润滑脂

轴承内的自由空间应填充的润滑脂约为:



V = 3,14/4 x 102 x (3002 - 1402) x 10-3 - 36,5/0,0078 = 957 cm3

填充度为50%时,每轴承需要约430克润滑脂。
工作温度和速度
Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

类似应用的经验是广泛的,可以推测,轴承工作温度可以在70-80°C(160-175 °F) 之间。

屏幕电荷在环境温度下,没有其他外部热源产生热量。 转速<极限转速的50%。 虽然载荷比C/P <10,但不需要详细的热分析。

实际操作温度应在真机上检查。

轴承摩擦损失为1 900 W /轴承,用SKF 轴承计算器计算
轴承配合
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径向负荷与旋转内圈相同时,外圈静止。 因此,内圈有一个固定的载荷状态,外圈是一个旋转载荷状态。 外圈和轴承座之间需要进行过盈配合。 内圈和轴承之间可以采用间隙配合。

推荐的标准配合是:

尺寸
公差
总径向
跳动公差
总轴向
跳动公差
Ra
g6ⒺIT5/2IT51,6 µm
P7ⒺIT6/2IT63,2 µm

选择标准公差以外的尺寸公差是有原因的:
  • 选择F6Ⓔ,方便内圈的轴向位移。 为了减少微动腐蚀的风险,请考虑对轴承座进行加固。
  • 选择P6Ⓔ(更严格的公差),以改善外圈支撑和轴承的使用寿命。


补充建议

推荐以下其他因素:
  • 轴承中心应与振动筛的框架中心对齐(图 3)。
  • 轴承座壁的厚度应大于轴承宽度的40%。
  • 尽可能设计对称的轴承座,因此振动筛框架的两侧要具有相同的厚度,以避免轴承座变形 (图 4)。
  • 使用机器加工螺纹,使其在通过使用螺栓(图 5图 6)从筛体中拆卸轴承座和从轴承座中拆卸轴承时,可以更容易。
轴承类型
Performance and operating conditionsBearing type and arrangementBearing sizeLubricationOperating temperature and speedBearing interfacesBearing executionSealing, mounting and dismounting

此应用选择的轴承是振动应用的球面滚子轴承。 (→ 设计及变型

这些轴承由型号后缀VA405和VA406表示。它们具有C4内部间隙,这是因为外圈的过盈配合与内圈和外圈之间的温差相结合,特别是在启动的情况下。 在旋转的外圈载荷和高加速度条件下操作时,它们的硬化窗型保持架可以减少轴承的摩擦和磨损,从而降低工作温度和延长润滑寿命。

VA406执行用于非固定端支撑,并具有PTFE涂层孔。 这有助于防止由于间隙配合和振动而产生的微动腐蚀。
密封、安装和拆卸
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  • 振动筛的设计通常使用迷宫式密封件来保护滚动轴承。 使用这种密封件类型,重要的是要在迷宫间隙中保持足够数量的润滑脂,以使轴承远离污垢和水气。 润滑数量和补充润滑的间隔应根据操作人员的意见进行调整。
  • 当轴承座安装到筛框架上时,请检查轴承座的总径向跳动。 可能发生不可接受的变形,并可能需要纠正措施。
综合结论
  • 22328CCJA / W33VA405 轴承满足额定寿命要求。
  • SKF润滑脂LGEP2适用于给定的运行条件。
  • 在本例中没有包含维护和状态监控方面的内容。 有关SKF提供振动筛的更多信息,请参阅 工业解决方案的振动筛
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