夏奇志

(無錫市華通微型軸承廠 技術(shù)部，江蘇 無錫 214037)

在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，軸承作為旋轉(zhuǎn)部件決定著機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)精度、性能和壽命。軸承的安裝和使用對(duì)軸承的精度、性能和壽命同樣起關(guān)鍵的作用。文中分析常規(guī)軸承在安裝過程中出現(xiàn)的一些問題，并提出改進(jìn)措施，以減少軸承的不當(dāng)安裝對(duì)其精度、性能等的影響。

1 安裝原則

軸承在安裝過程中一般應(yīng)遵循以下原則：

(1)軸承安裝到軸上時(shí)，軸向作用力應(yīng)施加在內(nèi)圈端面上，不得施加在外圈端面上并通過外滾道、滾動(dòng)體、內(nèi)滾道將力傳遞到內(nèi)圈，使內(nèi)圈與軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行安裝。

(2)軸承安裝到軸承座內(nèi)時(shí)，軸向作用力應(yīng)施加在外圈端面上，不得施加在內(nèi)圈端面上并通過內(nèi)滾道、滾動(dòng)體、外滾道將力傳遞到外圈，使外圈與座孔相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行安裝。

若違背以上原則，則會(huì)導(dǎo)致軸承性能下降，甚至過早失效。

2 存在的問題及改進(jìn)措施

(1)將軸承裝入軸承座內(nèi)時(shí)，直接壓內(nèi)圈端面。在圖1中，上模頭壓軸承內(nèi)圈端面，將其安裝到軸承座內(nèi)。上模頭施加的作用力通過內(nèi)溝道、鋼球、外溝道的順序傳遞到外圈上，這樣鋼球會(huì)在溝道接近擋邊處沖擊出微小凹坑，從而破壞溝道的精度，軸承工作時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的噪聲和振動(dòng)。

1—上模頭；2—軸承；3—軸承座

為此，對(duì)安裝方法進(jìn)行了改進(jìn)，如圖2所示。上模頭對(duì)外圈端面施加作用力，安裝過程中，由于施加的安裝力由外圈承受，鋼球沒有傳遞壓力，因而溝道不會(huì)破壞。

1—上模頭；2—軸承；3—軸承座

(2)利用一副壓模分2次把軸承安裝到軸承座和軸上。不恰當(dāng)?shù)陌惭b方法如圖3所示。首先，將軸承安裝到軸承座內(nèi)時(shí)，由于下模凸臺(tái)與內(nèi)圈端面間存在一定間隙(此時(shí)假設(shè)內(nèi)、外圈寬度相等或外圈寬度大于內(nèi)圈寬度)，鋼球沒有傳遞壓力，安裝方法合理(圖3a)。但隨后在將偏心塊的軸端安裝到軸承內(nèi)孔時(shí)(圖3b)，由于下模凸臺(tái)沒有支撐軸承內(nèi)圈端面，因此，安裝過程中壓在偏心塊上的力通過鋼球傳遞到了外圈上，使軸承溝道接近擋邊處產(chǎn)生微小凹坑，從而破壞了溝道的精度。在圖3中，如果內(nèi)圈寬度大于外圈寬度時(shí)，安裝偏心塊的軸端到軸承內(nèi)孔時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問題，但軸承裝入軸承座中時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述類似問題。

圖3 原模具

為了避免這種損傷，對(duì)模具進(jìn)行了改進(jìn)，如圖4所示。安裝軸承到軸承座內(nèi)時(shí)，軸承沒有損傷。把偏心塊軸端安裝到軸承內(nèi)孔時(shí)，由于凸臺(tái)的高度比軸承座的H尺寸大0.4 mm左右，因此壓力全由內(nèi)圈承受，鋼球不傳遞壓力，不會(huì)損傷軸承。

圖4 改進(jìn)后模具

(3)轉(zhuǎn)子兩端軸承一次安裝。如圖5所示，由于模具設(shè)計(jì)不合理，在安裝過程中會(huì)損傷溝道。上軸承安裝時(shí)，鋼球不傳遞壓力，然而下軸承安裝時(shí)，壓在轉(zhuǎn)子上的力會(huì)通過內(nèi)圈和鋼球傳遞到外圈上，使溝道在接近擋邊處產(chǎn)生微小凹坑，從而破壞軸承溝道的精度。

1—上模頭；2—上軸承；3—固定架；4—轉(zhuǎn)子；5—下模；6—下軸承

為了避免這種損傷，對(duì)模具進(jìn)行了改進(jìn)，如圖6所示。在下模內(nèi)增加一個(gè)凸臺(tái)墊圈，讓其支撐軸承內(nèi)圈的端面，這樣鋼球就不會(huì)傳遞壓力，從而避免了軸承的安裝損傷。

1—上模頭；2—上軸承；3—固定架；4—轉(zhuǎn)子；5—下模；6—下軸承；7—凸臺(tái)墊圈

(4)安裝密封軸承時(shí)軸承座形成密封腔。采用圖7所示結(jié)構(gòu)的模具將密封深溝球軸承裝入軸承座時(shí)，由于軸承外徑與軸承座之間為過渡配合，同時(shí)上模頭的定芯與軸承內(nèi)徑之間的間隙過小(0.015 mm左右)，在軸承被瞬間快速壓下時(shí)，密封腔內(nèi)的空氣不能順利地通過上模定芯和軸承內(nèi)徑間的間隙排出，于是高壓空氣會(huì)從密封圈與套圈密封牙口間的間隙排到上模內(nèi)，從而造成密封圈從套圈密封牙口內(nèi)脫落，使軸承失去密封性能而過早失效。

1—上模頭；2—軸承；3—密封腔；4—軸承座

針對(duì)這種情況，對(duì)上模進(jìn)行了改進(jìn)，結(jié)構(gòu)如圖8所示。將上模定芯銑出一個(gè)小平面，并在上模上鉆4個(gè)呈十字交叉的排氣孔，這樣密封腔內(nèi)的空氣就能夠順利地經(jīng)排氣通道排出，避免了密封圈的脫落。

1—上模頭；2—軸承；3—密封腔；4—軸承座

3 結(jié)束語(yǔ)

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，70%以上軸承失效的原因是安裝使用不當(dāng)造成的，因此在安裝時(shí)必須盡可能采用合理的工裝模具及方法，減少軸承的損傷及不必要的返工，從而降低生產(chǎn)成本。