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        圓錐滾子軸承免擴(kuò)張筐形保持架設(shè)計(jì)及應(yīng)用

        2019-07-28 00:30:04鄭世育溫春國(guó)趙培振
        軸承 2019年10期
        關(guān)鍵詞:游隙保持架滾子

        鄭世育,溫春國(guó),趙培振

        (山東金帝精密機(jī)械科技股份有限公司,山東 聊城 252000)

        1 現(xiàn)有圓錐滾子軸承保持架特點(diǎn)及存在的問(wèn)題

        圓錐滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)受滾子和內(nèi)圈小擋邊的影響,裝配前需經(jīng)擴(kuò)張工序,強(qiáng)制保持架孔梁發(fā)生彎曲變形,以便順利裝入滾子和內(nèi)圈(圖1)。裝配時(shí)再使用收縮模收縮保持架過(guò)梁,使保持架恢復(fù)到原設(shè)計(jì)的終加工狀態(tài),并保證軸承正確合套。

        圖1 收縮模具

        由于擴(kuò)張和收縮過(guò)程都是由模具強(qiáng)制保持架發(fā)生彎曲變形,收縮后保持架很難恢復(fù)到原設(shè)計(jì)的終加工狀態(tài),過(guò)梁的彎曲和收直影響其強(qiáng)度。經(jīng)測(cè)量驗(yàn)證,收縮后保持架壓坡面素線與初始狀態(tài)發(fā)生了較明顯的變化(圖2和圖3)。該變化直接影響了滾子與保持架壓坡面的接觸狀態(tài),影響軸承的游隙和旋轉(zhuǎn)靈活性等質(zhì)量指標(biāo)[1],會(huì)大大縮短重載軸承的使用壽命。

        圖2 擴(kuò)張前壓坡面素線

        圖3 收縮后壓坡面素線

        2 免擴(kuò)張圓錐滾子軸承保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

        基于圓錐軸承筐形保持架的結(jié)構(gòu)和裝配特點(diǎn),通過(guò)改進(jìn)保持架窗孔結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)成免擴(kuò)張的結(jié)構(gòu)。不需經(jīng)擴(kuò)張和收縮工序,即可達(dá)到與目前圓錐滾子軸承同樣的裝配效果。

        新結(jié)構(gòu)保持架主要適用于大端外徑Dc>200 mm的圓錐滾子軸承,特別對(duì)于保持架大端外徑Dc≥300 mm的重載圓錐滾子軸承,使用效果顯著。

        2.1 設(shè)計(jì)原理

        改變?cè)鹦伪3旨艽翱仔螤?,將保持架窗孔靠近小端一?cè)寬度Kb2增大(圖4),窗孔大端寬度Kb1、窗孔長(zhǎng)度Lc與原保持架設(shè)計(jì)相同,圖中

        Lc1=Lc/3。

        (1)

        圖4 改進(jìn)后保持架窗孔形狀

        滾子組內(nèi)徑Fw(圖5)分為使用滾子組內(nèi)徑Fw1和裝配用滾子組內(nèi)徑Fw2,F(xiàn)w1與原保持架設(shè)計(jì)相同,Fw2=軸承內(nèi)圈小擋邊直徑+(1.0~1.5) mm。Kb2需依據(jù)裝配用滾子組公稱內(nèi)徑Fw2進(jìn)行調(diào)整。

        圖5 滾子組公稱內(nèi)徑

        正常工作時(shí)滾子與保持架壓坡面大端三分之二的長(zhǎng)度接觸,以保證軸承正常的游隙。裝配時(shí)滾子與保持架壓坡面小端三分之一的長(zhǎng)度接觸(圖6),可以使小端滾子組內(nèi)徑增大,便于裝配。

        2.2 裝配方式

        裝配時(shí)先將滾子放入保持架窗孔內(nèi),然后將內(nèi)圈放入滾子與保持架組件中。由于滾子組內(nèi)徑比內(nèi)圈小擋邊小1.0~1.5 mm,自然狀態(tài)下內(nèi)圈無(wú)法落下(圖7),需將整個(gè)組件抬高一定高度,然后自然下落,依靠組件重力慣性及保持架的彈性變形,內(nèi)圈可順利裝入,形成一個(gè)完整的組件。

        圖6 滾子與壓坡面接觸區(qū)域

        圖7 裝配示意圖

        保持架在裝配過(guò)程中未發(fā)生塑性變形,裝配后不影響軸承的游隙、保持架窗孔長(zhǎng)度、保持架高度等參數(shù),提高了批次內(nèi)軸承游隙的穩(wěn)定性,同時(shí)節(jié)省了收縮用裝配設(shè)備。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        免擴(kuò)張圓錐滾子軸承保持架適用于大端外徑Dc>200 mm的保持架。裝配過(guò)程無(wú)需擴(kuò)張和收縮模具,未改變軸承的其他組件結(jié)構(gòu),方便簡(jiǎn)單,且裝配后保持架仍然維持在原設(shè)計(jì)終加工狀態(tài),便于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的可追溯性,保證了軸承游隙的穩(wěn)定,提高了軸承的整體質(zhì)量。

        該保持架已成功應(yīng)用于軋機(jī)用圓錐滾子軸承LM761649及77779中。裝配后單件軸承游隙變化量小于0.20 mm,批次內(nèi)軸承游隙變化量小于0.30 mm,軸承旋轉(zhuǎn)靈活,無(wú)異響,取得了滿意的效果。

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