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精密軸承的配合:為了保證軸承在安裝后不產(chǎn)生過大的變形,必須做到:(1)軸與座孔的圓度以及擋肩的垂直度要按照軸承的相應(yīng)精度來要求。(2)既要計算旋轉(zhuǎn)套圈配合的過盈量,也要計算固定套圈的合適配合量。旋轉(zhuǎn)套圈灼過盈量在可能范圍內(nèi)也宜取得較小。只要切實保證工作溫度下的熱膨脹影響,以及高轉(zhuǎn)速下的離心力影響,才不致造成緊配合表面的蠕動或滑動。固定套圈根據(jù)工作載荷大小和軸承尺寸,選取極小的間隙配合或過盈配合,過松或過緊都不利于保持原來的形狀。
(3)軸承如在高速條件下運轉(zhuǎn),而且工作溫度較高,應(yīng)特別注意旋轉(zhuǎn)套圈的配合不可過松,以防止出現(xiàn)偏心振動,以及固定套圈的配合不可出現(xiàn)間隙,以防止套圈在負荷下變形并激發(fā)振動。(4)對固定圈采取小過盈配合的條件是相配表面雙方都有很高形狀精度和較小的粗糙度,否則造成安裝困難而拆卸更難,此外,還需要考慮主軸熱伸長的影響。(5)使用成對雙聯(lián)角接觸球軸承的主軸,多半載荷較輕,其配合過盈量如偏大,則其內(nèi)部的軸向預(yù)緊量將顯著偏大,造成不利影響。
使用雙列短圓柱滾子軸承的主軸以及圓錐滾子軸承的主軸,其載荷相對較大,所以其配合過盈也相對較大。高精度角接觸球軸承的安裝必須對游隙進行合理的調(diào)整才能使用,它在安裝后軸承之間應(yīng)達到相應(yīng)的預(yù)緊。一般三大廠制造商均能提供組配軸承或組配軸承給配套用戶使用。高精度角接觸球軸承安裝得好,可使主軸的旋轉(zhuǎn)精度、壽命滿足工藝要求;否則,旋轉(zhuǎn)精度達不到要求,造成軸承不能使用,給其它配件帶來損壞。
通常,軸是以兩個軸承在徑向和軸向進行支撐的,將一側(cè)的軸承稱為固定端軸承,它承受徑向和軸向兩種載荷,起固定軸與軸承箱之間的相對軸向位移的作用。將另側(cè)稱為自由端,僅承受徑向載荷,軸向可以相對移動。固定端軸承必須同時與軸和軸承箱相固定,較適宜的軸承是能承受復(fù)合載荷徑向軸承,例如,深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承及雙列或配對角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。承受單純徑向載荷的徑向軸承組合,如內(nèi)外圈不帶擋邊的圓柱滾子軸承經(jīng)與深溝球軸承或四點接觸球軸承或雙向推力軸承組合,也可用作固定端軸承。
這時,第二個軸承提供雙向軸向定位,但是安裝時必須與軸承箱保持有一定徑向間隔。自由端軸承在軸因熱膨脹,長度發(fā)生變化時,軸承內(nèi)不會發(fā)生擠壓。軸向位移可發(fā)生于軸承內(nèi)部,也可發(fā)生軸承圈與軸承座?!敖徊婀潭ā笔侵高@樣一種軸承配置,其中每個軸承都對軸作單向定位,且方向相反。這種組合主要用于短軸。所有至少能承受一個方向軸向載荷的徑向軸承都適用,包括深溝及角接觸球軸承、圓錐滾子軸承以及NJ型圓柱滾子軸承,使用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承時,在某些場合,必須施加預(yù)載荷。
軸承轉(zhuǎn)速:滾動軸承的運轉(zhuǎn)速度受到允許工作溫度的限制。低摩擦的軸承,其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量相應(yīng)也較低,因此適用于高轉(zhuǎn)速的工況。深溝球軸承和自動調(diào)心球軸承在純徑向負荷下,或角接觸球軸承在聯(lián)合負荷下,相比其它軸承,可以承受較高的轉(zhuǎn)速。而帶陶瓷滾動體的精密角接觸球軸承或深溝球軸承,甚至可以達到更高的轉(zhuǎn)速。由于設(shè)計上的原因,推力軸承的運轉(zhuǎn)速度不能如徑向軸承般高。軸承精度:要求高旋轉(zhuǎn)精度的軸承配置(如機床主軸)和應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速的工況,應(yīng)選用精度高于普通級的軸承。
可以提供多種高精度的軸承,包括單列角接觸球軸承、單列和雙列圓柱滾子軸承,還有單向和雙向角接觸推力球軸承。精密軸承的安裝配合:為了保證軸承在安裝后不產(chǎn)生過大的變形,必須做到:(1)軸與座孔的圓度以及擋肩的垂直度要按照軸承的相應(yīng)精度來要求。(2)既要計算旋轉(zhuǎn)套圈配合的過盈量,也要算固定套圈的合適配合量。旋轉(zhuǎn)套圈灼過盈量在可能范圍內(nèi)也宜取得較小。只要切實保證工作溫度下的熱膨脹影響,以及高轉(zhuǎn)速下的離心力影響,才不致造成緊配合表面的蠕動或滑動。
固定套圈根據(jù)工作載荷大小和軸承尺寸,選取極小的間隙配合或過盈配合,過松或過緊都不利于保持原來的形狀。(3)軸承如在高速條件下運轉(zhuǎn),而且工作溫度較高,應(yīng)特別注意旋轉(zhuǎn)套圈的配合不可過松,以防止出現(xiàn)偏心振動,以及固定套圈的配合不可出現(xiàn)間隙,以防止套圈在負荷下變形并激發(fā)振動。(4)對固定圈采取小過盈配合的條件是相配表面雙方都有很高形狀精度和較小的粗糙度,否則造成安裝困難而拆卸更難,此外,還需要考慮主軸熱伸長的影響。
(5)使用成對雙聯(lián)角接觸球軸承的主軸,多半載荷較輕,其配合過盈量如偏大,則其內(nèi)部的軸向預(yù)緊量將顯著偏大,造成不利影響。使用雙列短圓柱滾子軸承的主軸以及圓錐滾子軸承的主軸,其載荷相對較大,所以其配合過盈也相對較大。成對配置的角接觸球軸承用于同時承受徑向載荷和軸向載荷的場合,也可以承受純徑向載荷和任一方向的軸向載荷。當軸承安裝在機器上緊固后,軸承中的游隙,病史套圈和鋼球處于預(yù)緊狀態(tài),提高組配軸承的剛性。
成對軸承一般組合方式:背對背DB、面對面DF、串聯(lián)DT。哈爾濱軸承廠--配對角接觸球軸承背對背DB:可以承受作用于兩個方向的軸向載荷,但每個方向上的載荷只能由一個軸承承受。背對背安裝的軸承提供剛性相對較高的軸承配置,且可承受傾覆力矩。面對面DF:可承受兩個方向的軸向載荷,每個方向的載荷只能由一個軸承承受。這種配置沒有背對背的剛性高,且不太適合承受傾覆力矩。串聯(lián)DT:徑向和軸向載荷由軸承均勻分擔(dān),軸承只能承受一個方向的軸向載荷。
通常,為了平衡和限制軸的軸向位移,另一支承處需要安裝能承受另一方向軸承載荷的軸承。滾動軸承作為支承件,只有在正確安裝及調(diào)整的情況下才能獲得令人滿意的性能。這一點在機床主軸組件中表現(xiàn)得更為突出。一臺機床性能的好壞,在很大程度上決定于主軸組件的精度及動態(tài)特性,而這又與主軸組件的安裝和調(diào)整很有關(guān)系。盡管主軸組件的各個零件加工精度可能很高,但如果安裝調(diào)整得不合適,還是得不到主軸應(yīng)有的精度及工作性能。
在主軸組件的安裝調(diào)整中主要的是軸承的安裝及調(diào)整。主軸用滾動軸承屬于精密零件,它對不適當?shù)牟僮魈貏e敏感。首先,如果安裝方法不得當,就可能損傷軸承及破壞軸承的精度。其次,如果調(diào)整不合適,也會出現(xiàn)精度差、剛度低、溫升過高或抗振性差等現(xiàn)象。機床主軸軸承-哈爾濱軸承所以說,機床主軸滾動軸承的正確安裝及調(diào)整,是一個極為重要的工藝過程。只有在對滾動軸承安裝調(diào)整特別仔細,而且確保其正確性的情況下,才有可能保證機床良好的性能。
要做到主軸軸承的正確安裝及調(diào)整,應(yīng)了解由于不正確的安裝及調(diào)整而引起的不良后果;須嚴格遵守安裝規(guī)則,精心進行安裝及調(diào)整;須備有良好的測量工具及裝拆用胎具、工具;后經(jīng)檢驗合格才可得到保證。軸承在安裝過程中以及使用一個時期后進行檢修時,須將軸承從主軸上拆卸下來。在拆卸軸承時也必須正確操作,切不可隨意敲擊軸承,否則也會損傷軸承,使得精度下降以至不能使用。高速精密角接觸球軸承使用壽命與安裝有很大關(guān)系,應(yīng)注意以下事項:1.軸承安裝應(yīng)在無塵,潔凈的房間內(nèi)進行,軸承要經(jīng)過精心選配,軸承用隔圈要經(jīng)過研磨,在保持內(nèi)外圈隔圈等高的前提下,隔圈平行度應(yīng)控制在1um以下;2.軸承安裝前應(yīng)清洗干凈,清洗時內(nèi)圈斜坡朝上,手感應(yīng)靈活,無停滯感,晾干后,放入規(guī)定量油脂,如屬油霧潤滑應(yīng)放入少量的油霧油;高速精密角接觸球軸承3.軸承安裝應(yīng)采用專門工具,受力均勻,嚴禁敲打;4.軸承存放應(yīng)清潔通風(fēng),無腐蝕氣體,相對濕度不超過65,長期保管應(yīng)定期防銹。
通常哈爾濱軸承的維修種類有以下三種:1.故障維修:在軸承發(fā)生故障時,停機檢查和維修。2.定期維修:為了保證主機正常工作,依據(jù)主機的要求和軸承的設(shè)計理論與使用經(jīng)驗,設(shè)定一個維修周期,定期維修。3.預(yù)警維修:利用的軸承故障診斷技術(shù),對哈爾濱軸承的使用狀態(tài)進行實時,在軸承發(fā)生故障前提出預(yù)報,進行維修。規(guī)則音1、異物引起溝道銹蝕、壓痕、傷痕:清洗相關(guān)零件,使用干凈潤滑脂2、溝道剝落:疲勞磨損,更換軸承不規(guī)則異音1、異物侵入:清洗相關(guān)零件,使用干凈潤滑脂2、游隙過大:注意配合及選擇合適游隙3、鋼球傷痕:鋼球疲勞剝落或異物卡傷,更換軸承強金屬音1、異常載荷:選擇合適的裝配游隙和預(yù)緊力2、組裝不良:提高軸的加工精度,改善安裝方法3、潤滑劑不足:補充或使用合適潤滑劑潤滑劑泄漏大變色1、潤滑劑過多:減少潤滑劑2、異物入侵:清洗相關(guān)零件異常溫升1、潤滑劑過多:減少潤滑劑2、潤滑劑不足,或不適合:增加潤滑劑或選擇合適潤滑劑3、配合面蠕變或密封裝置過大:軸承外徑或內(nèi)徑配合面修正,密封形式進行變更軸的回轉(zhuǎn)振動大1、剝落:疲勞剝落,更換軸承2、組裝不良:提高軸的加工精度,改善安裝方法3、異物侵入:清洗相關(guān)零件,使用干凈潤滑脂配對角接觸球軸承能否用普通的角接觸球軸承替代?答案是不能的1、用于配對的角接觸球軸承必須具備內(nèi)、外徑尺寸偏差和接觸角相近的角接觸球軸承的條件才能進行組配。
2、具備組配條件的角接觸球軸承進行軸承凸出量的檢測(用內(nèi)圈固定外圈加負荷的方法測量,內(nèi)套相對于外套端面的凸出值),經(jīng)檢測后的軸承用磨削軸承內(nèi)、外圈端面的方法,使軸承兩側(cè)的內(nèi)、外套端面的凸出量相同。對軸承兩側(cè)凸出量相同的軸承,在安裝時可以任意組配達到預(yù)緊的目的,提高軸承的剛性。高速軸承的安裝配合與調(diào)整:1.高速軸承的配合和游隙由于高速軸承既要按高精度軸承要求,又要按高溫軸承要求,所以在考慮其配合和游隙時,要顧及下面兩點:(1)由常溫升至高溫時的尺寸變化和硬度變化;(2)高速下離心力所引起的力系變化和形狀變化。
總之,在高速、高溫的條件下,從配合和游隙的選擇上要力求保持軸承的精度和工作性能,這是有難度的。為了保證軸承安裝后的滾道變形小,過盈配合的過盈量不能取得太大,而高速下的離心力和高溫下的熱膨脹,或是抵銷配合表面的法向壓力?;蚴鞘古浜厦嫠沙?,因此過盈量必須在考慮上述兩種因素的前提下審慎地加以計算,在常溫常速下有效的過盈量對于高速軸承可能是無效的。如果計算結(jié)果這個矛盾太大(通常只有在超高速下才有這種情況),只有采取環(huán)下潤滑法與靜壓潤滑法并用的雙重潤滑措施,而這種方案有可能使軸承的dmn值突破300萬的大關(guān)。
高溫下的熱膨脹,或是抵銷配合表面的法向壓力。或是使配合面松弛,因此過盈量必須在考慮上述兩種因素的前提下審慎地加以計算,在常溫常速下有效的過盈量對于高速軸承可能是無效的。如果計算結(jié)果這個矛盾太大(通常只有在超高速下才有這種情況),只有采取環(huán)下潤滑法與靜壓潤滑法并用的雙重潤滑措施,而這種方案有可能使軸承的dmn值突破300萬的大關(guān)。在考慮高速軸承游隙時不但要考慮上述各項因素,而且要考慮軸的熱伸長對游隙的影響,要求軸承在工作狀態(tài)下,即在工作溫度下有佳的游隙,而這種游隙是在內(nèi)、外圈球溝中心對位的狀態(tài)下形成的。
由于高速軸承力求降低相對滑動和內(nèi)部摩擦,好不要采用將內(nèi)、外圈沿軸向相對錯位的方法來調(diào)整球軸承的游隙。在考慮軸承的配合過盈量和游隙時,要注意到材料在高溫下變得松軟而容易變形的特點,以及多次由常溫到高溫的溫度改變引起一定變形的可能性。2.對主機相關(guān)零件的要求高速軸承要求軸承所在回轉(zhuǎn)系統(tǒng)經(jīng)過精密的動平衡,軸與座孔安裝軸承的部位應(yīng)具有高于一般要求的尺寸精度和形位精度,特別是同軸度和擋肩對座孔或軸頸的垂直度,而在考慮這些問題的時候,同樣必須注意到軸承運轉(zhuǎn)時的高速因素和高溫因素。
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