发布时间：2025年7月16日           TIMKEN

TIMKEN调心滚子轴承在运行过程中发热是常见现象，但过热可能预示异常情况。以下是导致发热的主要原因、影响因素及应对措施：

一、发热的主要原因

摩擦生热

滚动摩擦：滚子与内/外圈滚道之间的滑动摩擦（即使正常运转也会产生热量）。

润滑不足：油脂或油膜厚度不足，导致干摩擦或边界摩擦，显著增加发热。

保持架摩擦：保持架与滚子或引导面之间的摩擦（尤其在高速或润滑不良时）。

过载运行

径向/轴向载荷过大：超过轴承额定负荷（动态负荷C或静态负荷C₀），导致滚动体与滚道接触应力增大，摩擦加剧。

冲击载荷：瞬间过载（如振动、启停频繁）引起局部高温。

安装问题

配合过紧：内圈与轴、外圈与座孔的过盈配合过量，导致安装应力过大，运转时产生额外热量。

轴向预紧过度：调心滚子轴承的轴向间隙过小，限制滚子自由调心，增加摩擦阻力。

轴偏斜未校正：超出调心能力范围（如偏斜角>1°），导致滚子边缘负荷集中，局部过热。

润滑失效

油脂变质：长期使用后油脂氧化、乳化或流失，失去润滑性能。

油润滑不足：油量不足、油温过高或油路堵塞，导致润滑不良。

密封失效：污染物（如灰尘、铁屑）侵入，破坏润滑膜并加速磨损。

转速过高

超过极限转速：调心滚子轴承的极限转速较低（尤其是满滚子设计），超速会导致离心力增大，滚子与保持架摩擦加剧。

打滑现象：润滑不良或过载时，滚子可能因摩擦力不足而打滑，产生瞬时高温。

疲劳损伤

材料疲劳：长期交变载荷导致滚道或滚子表面剥落、裂纹，形成局部热点。

保持架损坏：保持架断裂或变形，导致滚子运动失控，摩擦加剧。

二、影响发热的关键因素

工况参数

载荷大小：径向载荷过大时发热更明显（如223系列轴承的重载场景）。

转速：高速运转时摩擦功率与转速成正比（

P=摩擦系数×速度×载荷）。

工作环境：高温环境加速油脂蒸发或氧化，低温环境导致油脂凝固。

安装质量

配合公差：过盈量过大（如轴公差选h6而非推荐的g6）会导致安装应力过高。

对中误差：轴与座孔的同轴度偏差过大，迫使轴承承受额外倾覆力矩。

润滑条件

润滑剂类型：高温工况未选用耐高温油脂（如TIMKEN的EP润滑脂），或低温环境使用高粘度油脂。

注脂量：填充过量（超过轴承空间的50%）会增加搅拌阻力，反而升温。

轴承设计特性

调心能力：自调心滚子轴承（如223系列）虽能适应轴偏斜，但偏斜角过大仍会加速发热。

游隙选择：C3游隙适合高温或长轴应用，但游隙过小会限制滚子运动。

三、发热异常的判断与处理

正常发热范围

正常运转时轴承外圈温度应低于环境温度+50℃（如环境25℃，温度<75℃属正常）。

用红外测温仪或点温计检测，局部热点温差不超过20℃。

异常发热的表现

温度持续上升，直至达到报警阈值（如>100℃）。

伴随噪音增大、振动加剧或运转卡滞。

处理措施

立即停机检查：若温度超过允许范围（如>90℃），需停机避免轴承损坏。

针对性排查：

润滑问题：补充或更换油脂（参考TIMKEN润滑手册），清洗轴承座。

安装问题：重新校准轴对中，调整配合公差或预紧力。

过载问题：检查载荷是否超过轴承额定值，必要时更换高负荷型号（如223升级为239系列）。

损伤问题：拆解检查滚道、滚子及保持架，更换损坏部件。

四、预防措施

正确选型

根据载荷、转速、温度选择合适型号（如重载选223系列，高温选SAF后缀密封轴承）。

参考TIMKEN的额定负荷表，确保安全系数≥1.5。

规范安装

使用液压机或加热法安装（加热温度≤120℃），避免敲击造成隐形损伤。

安装后检查游隙（塞尺测量）和轴向预紧量。

定期维护

润滑周期：每季度检查油脂状态，每半年至一年更换一次（根据工况调整）。

运行监测：通过振动分析仪或温度传感器实时监控轴承状态。

存储与防护

未使用的轴承需存放在干燥、防尘环境，避免锈蚀或污染。

长期存放后，安装前需重新润滑并测试游隙。

五、案例分析

案例1：某风机轴承温度达95℃

原因：润滑油粘度过高（冬季未换低温油脂），且风速低导致散热不良。

处理：更换低温专用润滑脂（如TIMKEN HDP grease），增加散热风扇。

案例2：轧钢机调心滚子轴承发热报废

原因：轴偏斜角超过1.5°，滚子边缘负荷集中，润滑脂被高温熔化后泄漏。

处理：校正轴对中，选用高温密封轴承（如223XX+2RS），并补充高温油脂。

总结

TIMKEN调心滚子轴承的发热是多种因素综合作用的结果，需从润滑、安装、载荷和工况匹配等方面系统分析。通过规范选型、正确安装、定期维护和实时监测，可有效控制温升，延长轴承寿命。若发热异常，建议联系TIMKEN技术支持团队进行故障诊断与改进设计。