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步进电机轴承故障排除
步进电机的轴承是电机静止部分和旋转部分的连接器件,不止影响电机的运行,甚至影响电机的寿命。从而影响电机的产品质量,所以要重视日常使用及维护保养。
1、 滚针轴承常见故障分析
滚针轴承的摩擦阻力较小,机械效率较高,润滑和维护方便,并且已经标准化,在步进电机中应用广泛。滚针轴承常见故障如下。
1.1轴承温度过高
步进电机运行中,用手抚摸小瓦盖或轴承盖座时,应以不感觉烫手为正常,反之则表明轴承温度过高。造成轴承温度过高的原因有:
   (1)  润滑脂质量不符合要求或变质,粘度过高,油脂过多。电机不能加得太多或太少,一般约占轴承座1/3~1/2。转速低、负载轻的轴承可以多加一点;转速高、负载重的轴承应该少加一些。
   (2)  滚针轴承装配不合适,新换轴或重新加工轴颈与轴承档之间无退刀槽或轴颈加工尺寸不合适,造成轴承装不到位。轴承间隙过小时,由于油流在间隙内剪刀摩擦损失过大,也会引起轴承发热;同时,间隙过小时,油量会减少,来不及带走摩擦产生的热量,会进一步提高轴承的温升。但是间隙过大则会改变轴承的动力特性,引起转子运转不稳定。因此,需要针对不同的设备何使用条件选择合适的轴承间隙。调整装配工艺,如不合格,上车床二次加工后重新组装。
   (3)  轴承跑套。轴承跑套有两种,一种是跑外套,即轴承外圈与轴承室之间有相对位移;另外一种是跑内套,即轴承内圈与轴颈之间有相对位移。轴承跑套时会发热,并伴有“吱吱”声。处理方法可粘结剂缓和,或拆卸重新加工更换。
  (4)滚针轴承缺油。电动机正常运转时发出连续均匀的“嗡嗡”声,如果运行中的电机轴承发出“咕噜咕噜”声及间歇性啸叫声时,表明轴承缺少润滑脂。此时,应该用加油枪通过轴承加油孔给轴承注油;对于后轴承,则等到停机后加油。
  (5) 滚针轴承损坏有以下7种情况:
①     滚道表面金属剥落。轴承滚动体和内、外圈滚道上均承受周期性脉动载荷的作用,从而产生周期变化的接触应力。当应力循环次数达到一定的数值后,滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承负载过大,会使疲劳加剧。另外,轴承安装不正、轴弯曲、电动机轴和机械转轴不同心等也会产生滚道剥落现象。轴承滚道的疲劳剥落会降低轴的运转精度,使机构发生振动和噪声。
轴承烧伤。
塑性变形
轴承座圈裂纹
保持架碎裂
保持架的金属粘附在滚动体上
座圈滚道严重磨损
1.2轴承有噪声
滚针轴承在工作中允许有轻微的运转响声,如果响声过大或有不正常的噪声或撞击声,则表明轴承有故障。滚针轴承的故障部位不用,发出的声音也不同;运行中的步进电机在连续的“嗡嗡”声中发出均匀、周期性的“咯噔”声,表明滚动体和内外滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀等;当轴承发出不规则的“嚓嚓”声,表明轴承内部入铁屑或微小沙粒等杂质;当轴承发出不连续的“梗梗”声时,可能是轴承外圈破裂货保持架破裂引起;当轴承发出周期性的“吱吱”声,表明轴承跑外套;当轴承发出“咕噜咕噜”声及间歇性啸叫时,表明轴承缺少润滑脂。

当步进电机发出以上的声音时,应该停机检修,送厂家检查前后轴承是否运转平稳,是否有杂音;然后用手电筒查看保持架、沟槽、内外圈是否有裂纹、伤痕、锈蚀等。当轴承转动时有杂音或有卡塞现象,就应该考虑更换轴承。

轴承是步进电机的关键器件,也是易损器件。轴承能否正常运行,关系到步进电机的平稳运行。轴承自身及各种外部因素也常常影响轴承的正常运行,使轴承故障的诊断变得错综复杂。结合维修实践,分析步进电机轴承常见故障及处理方法,采用简单实用的听触法检测轴承的云在运转状态,并对预防其损坏提出了相应的措施。

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