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        圓錐滾子軸承著色檢驗(yàn)方法的改進(jìn)

        2014-07-21 09:31:34劉曉明左紅磊陳廣勝孟婧劉文勝
        軸承 2014年10期
        關(guān)鍵詞:套圈滾子外圈

        劉曉明,左紅磊,陳廣勝,孟婧,劉文勝

        (1.洛陽LYC軸承有限公司,河南 洛陽 471003;2.鐵道部駐西安驗(yàn)收室,西安 710000)

        試驗(yàn)和研究表明,圓錐滾子軸承的疲勞壽命與圓錐滾子工作面(滾動(dòng)面、球基面)與內(nèi)圈工作面(滾道、擋邊)、外圈工作面(滾道)的接觸狀態(tài)密切相關(guān)。對改善接觸工作面間的接觸狀態(tài)進(jìn)行了很多研究[1-3],但滾子與套圈之間的接觸狀態(tài)仍要用科學(xué)有效的檢測方法來體現(xiàn)。實(shí)際工作中,除了嚴(yán)格控制各零件與接觸狀態(tài)相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)外(如內(nèi)、外圈滾道的圓錐角公差),用著色法檢驗(yàn)圓錐滾子與內(nèi)、外圈的接觸狀態(tài),是常用的一種方法。著色法又稱研色法,是將一定量帶明顯顏色(一般為紅色)的油性涂料涂抹在被檢查的套圈表面,然后,采用標(biāo)準(zhǔn)零件(一般為滾子)與其接觸進(jìn)行研色,研色后通過檢查受檢套圈表面的接觸痕跡,來判定接觸狀態(tài)是否滿足質(zhì)量要求。

        1 傳統(tǒng)著色法存在的問題

        在軸承零件加工過程中,單個(gè)零件精度符合工藝要求,并不能完全保證零件組裝后其接觸狀態(tài)處于最佳。因此,需要通過一些方法對其接觸表面的狀態(tài)進(jìn)行反映。著色法是目前一種能夠較直觀反映零件接觸狀態(tài)的檢查手段。

        以某型鐵路貨車軸承為例(下同),傳統(tǒng)的著色法是在被檢表面涂抹涂料,然后用手捏住1粒標(biāo)準(zhǔn)滾子,采用適當(dāng)?shù)牧?,用?biāo)準(zhǔn)滾子的外徑面或端面研受檢表面(圖1和圖2),通過檢查研色表面的痕跡,判定接觸狀態(tài)是否滿足質(zhì)量要求。

        圖1 用1粒滾子對擋邊的著色操作

        圖2 用1粒滾子對內(nèi)滾道的著色操作

        該方法存在以下問題:

        (1) 涂料只能涂抹在滾道或擋邊上;

        (2) 僅用手捏住1粒滾子操作,很難保證滾子素線與滾道素線平行,容易出現(xiàn)滾子偏斜;

        (3) 如果施力不當(dāng),會(huì)直接影響接觸狀態(tài)的真實(shí)反映;

        (4) 需要經(jīng)驗(yàn)豐富的人員進(jìn)行檢驗(yàn)操作。

        2 著色法的改進(jìn)

        針對傳統(tǒng)著色法存在的問題,經(jīng)過分析,通過模擬圓錐滾子軸承套圈與滾子的接觸狀態(tài),進(jìn)行改進(jìn)。

        2.1 初步改進(jìn)

        采用3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子和套圈進(jìn)行檢查,以更加真實(shí)地反映滾子與套圈的接觸狀態(tài)。具體操作方法為:在3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子外徑面上均勻涂抹涂料,內(nèi)圈寬面朝下水平放置在工作臺上,將3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子大端朝下均布在內(nèi)圈滾道上(圖3);再裝上外圈,外圈壓在滾子上,并施加一定的軸向載荷,旋轉(zhuǎn)外圈使標(biāo)準(zhǔn)滾子與套圈表面接觸并相對轉(zhuǎn)動(dòng),在內(nèi)滾道上研出接觸痕跡(圖4)。旋轉(zhuǎn)時(shí)需注意,不能使后1粒滾子通過上粒滾子研過的痕跡。3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子解決了用手捏住1粒滾子容易產(chǎn)生偏斜和用力不均勻的現(xiàn)象。

        圖3 安放3粒滾子的操作

        圖4 安裝外圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研色

        試用一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn),改進(jìn)后的方法仍存在以下問題:

        (1)將3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子放入內(nèi)外圈的過程,需要1人手持固定3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子,另1人安裝外圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研色。雖然相對1粒滾子著色法提高了準(zhǔn)確度,但增加了勞動(dòng)力,生產(chǎn)效率低。

        (2)滾子不能完全均勻地呈120°分布,旋轉(zhuǎn)著色時(shí)出現(xiàn)滾子通過上粒滾子研過的痕跡或著色痕跡達(dá)不到整個(gè)圓周。

        (3)缺少對滾子的引導(dǎo),與實(shí)際情況不符。

        2.2 最終改進(jìn)

        采用3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子、保持架和套圈組合進(jìn)行檢驗(yàn)。把保持架小端朝下放在工作臺上,將已涂抹的3粒標(biāo)準(zhǔn)滾子大端朝下均布在保持架上(圖5),內(nèi)圈小端朝下放入保持架內(nèi),組成簡單的內(nèi)組件,然后反轉(zhuǎn)內(nèi)組件,安裝外圈壓在滾子上,施加一定的軸向載荷進(jìn)行研色(圖6)。

        圖5 內(nèi)組件安裝

        圖6 安裝外圈進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研色

        整個(gè)操作過程1人即可完成,工作效率高,且滾子在滾道間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),受到保持架的引導(dǎo),能更加真實(shí)地反映滾子與滾道的接觸狀態(tài)。

        3 結(jié)束語

        通過對圓錐滾子軸承著色操作方法的分析,對著色檢驗(yàn)方法逐步進(jìn)行了改進(jìn)。最終改進(jìn)后的著色法能真實(shí)有效地反映出軸承零件的接觸狀態(tài),實(shí)踐證明,該方法操作簡便,提高了對圓錐滾子軸承零件表面接觸狀態(tài)的檢驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

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