鄭成哲

(哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱　150040)

靜壓軸瓦工具的設(shè)計與加工

鄭成哲

(哈爾濱電機廠有限責任公司，黑龍江哈爾濱150040)

摘要：闡述了加工電機轉(zhuǎn)子大軸所應(yīng)用的靜壓軸瓦的工作原理，詳細介紹了設(shè)計靜壓軸瓦的方法和工藝過程。通過對靜壓軸瓦的設(shè)計方法的介紹，為相關(guān)設(shè)計與工藝人員提供了一定的參考與借鑒，對靜壓軸瓦使用與數(shù)據(jù)來源有了深入的了解與學習。

關(guān)鍵詞：油膜；錫基軸承合金；油腔；研磨

0引言

電機轉(zhuǎn)子大軸在粗加工或精加工時，要求大軸加工精度非常高，由于大軸重量可能會產(chǎn)生撓度發(fā)生變形，影響加工精度并損壞機床的精度，通過靜壓軸瓦的設(shè)計可以對轉(zhuǎn)子大軸在軸承安裝位置進行支撐，從而達到所要求的加工精度。

1設(shè)計要素

由于靜壓軸瓦與電機轉(zhuǎn)子大軸要求有研磨工藝過程，達到形成油膜的條件，所以靜壓軸瓦上的油腔大小與封油邊寬度都影響了油膜的厚度，而油膜的厚度影響轉(zhuǎn)子大軸的加工精度，如果油膜太厚，可能達不到封閉油腔的壓力要求，出現(xiàn)滲油或噴油的效果，如果油膜太薄，可能達不到潤滑大軸的效果，可能會把轉(zhuǎn)子大軸軸承安裝位置劃傷損壞，會造成非常嚴重的后果。決定油膜厚度的幾個關(guān)鍵的因素：油腔大小、封油邊尺寸、油壓、流量與油的粘度。

2設(shè)計流程

首先估算油腔大小與封油邊尺寸，油壓與流量、油的粘度都是固定值。

根據(jù)產(chǎn)品工件轉(zhuǎn)軸需要支撐軸徑長度確定的整體尺寸，確定轉(zhuǎn)軸在工具使用狀態(tài)時的重量估算一個外形尺寸,布置4個油腔位置,確定A,B,E,F值，如圖1所示。

多油腔油膜支承能力強度驗算:

驗算油膜厚度0.05

動力粘度μt=5.88×10-8N·S/mm2

受壓力面積 (mm2)

G為靜壓瓦承受的重力(t)，n為油腔數(shù)量。

驗算油膜厚度結(jié)果0.05

驗算油膜厚度結(jié)果h≥0.1 mm或小于0.05 mm為不合格,可以調(diào)整A,B,E,F值繼續(xù)驗算。

圖1　設(shè)計要素

圖2　瓦座尺寸

靜壓瓦的卸油槽一般寬度為10 mm,深度為5 mm,如果孔徑布置需要鉆通需要用內(nèi)六角螺M16×1.5塞進行封堵,如圖3所示。

圖3　靜壓瓦的卸油槽結(jié)構(gòu)

靜壓瓦的φS尺寸公差與產(chǎn)品轉(zhuǎn)軸一致,方便與產(chǎn)品轉(zhuǎn)軸研磨. 油腔邊緣一般為R10圓角，油腔最少深度為5 mm，所有底面過渡圓角為R刀，為刀具默認圓角。

3工藝流程與規(guī)范

軸瓦瓦胚在毛坯狀態(tài)時先進行去氫處理，加工外形和鴿尾槽后，鍍錫澆鑄軸承合金。澆鑄后的軸瓦六面需精加工對90°作為后序的找正基準。粗銑軸瓦底面上的底座定位孔留精加工量。上鏜床檢測六面垂直度，鏜工藝銷孔。劃弧面加工線，上立車，以底面找正四角誤差≤0.05、找正銷釘誤差≤0.02后粗車弧面，進行UT探傷。合格后精車弧面和周向卸油槽到尺寸，要求圓柱度≤φ0.01。小數(shù)銑加工油槽和軸向卸油槽后進行PT探傷。座標鏜加工底座定位孔、接頭螺孔和油孔。鉗工攻絲，對軸瓦全面清理，打鋼印和字頭，涂漆后交檢入庫。

與轉(zhuǎn)子大軸進行研磨時要求首先檢查靜壓軸瓦表面是否有尖棱尖角，防止劃傷大軸，研磨前要求給研磨量為0.05 mm,研磨后要求與轉(zhuǎn)子大軸密合接觸。

4結(jié)語

此工具在我公司已非常廣泛的使用，效果非常好，通過此設(shè)計要素的理論與加工工藝過程，形成許

應(yīng)用過程也出現(xiàn)了許多問題和不足：1)在使用過程中，有飛濺的鐵屑進入了大軸與軸瓦接觸面內(nèi)，造成了瓦面與軸面劃傷，因此增加防護罩非常重要；2)在加工軸瓦過程中，油路內(nèi)的鐵屑沒有清理干凈，在使用過程中通過高壓油掉入大軸表面，會劃傷軸表面，因此清理加工后的鐵屑相當關(guān)鍵；3)在使用過程中，由于錫基軸承合金比轉(zhuǎn)子大軸硬度小，所以使用一段時間后，合金會變的很薄，甚至會將瓦胚磨出，劃傷大軸，使用者建議增加合金厚度。但如果合金太厚可能造成合金有脫殼的可能，而且會使整個瓦座強度不好，那么合金厚度取一個中間合理值，就可以達到最佳效果。實驗與經(jīng)驗表明，合金厚度取10～15 mm較為合理。

鄭成哲，男，1975年生，高級工程師。1998年7月畢業(yè)于黑龍江八一農(nóng)墾大學工程學院機械設(shè)計與制造專業(yè)，哈爾濱電機廠有限責任公司工裝分廠工作，從事刀量具和夾具設(shè)計。

作者簡介：