在上一篇文章《軸承如何安裝?軸承的安裝步驟簡(jiǎn)介》中,我們介紹了軸承的安裝方法,不管是液壓機(jī)壓入或是通過熱裝插入,由于是手工操作的,故難免會(huì)對(duì)軸承的精度造成一些影響,那么有哪些影響,又該如何去彌補(bǔ)呢?
一、擰緊力導(dǎo)致的墊圈彈性變形
在主軸上固定角接觸球軸承時(shí),用主軸軸肩和軸承螺母或用梯形套筒或兩者兼用方式擰緊固定軸承的內(nèi)圈。 此內(nèi)圈擰緊力會(huì)導(dǎo)致墊圈產(chǎn)生軸向彈性變形,使軸承的軸向游隙發(fā)生變化。特別是背對(duì)背組配的主軸軸承(DB,DTBT),由于內(nèi)圈擰緊力會(huì)導(dǎo)致游隙變小,所以,可以推測(cè)組裝后的預(yù)緊量和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)預(yù)緊量會(huì)有所增加。對(duì)于內(nèi)圈擰緊力導(dǎo)致的軸向變形,以往會(huì)考慮是內(nèi)圈和內(nèi)圈墊圈兩者的變形,但經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),只需考慮內(nèi)圈墊圈的變形即可。
墊圈的變形量通過根據(jù)彈性變形推出的變形計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。
= (P*L)/(A*E)
:墊圈的彈性變形量,單位mm
P:內(nèi)圈擰緊力 N
L:內(nèi)圈墊圈寬度 mm
A:內(nèi)圈墊圈截面面積 mm2。
E:縱向彈性系數(shù) 210000Mpa。
二、前蓋壓邊余量
在主軸上安裝和固定軸承時(shí),通常在內(nèi)圈側(cè)用梯形套筒或精密軸承螺母擰緊,在外圈側(cè)用螺栓固緊前蓋。在前蓋處固定外圈時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
1、用軸承箱擋肩和前蓋(主軸前部)擰緊固定軸承外圈。
2、前蓋需通過設(shè)在凸緣部的螺栓孔(6~8個(gè))固定。
3、前蓋對(duì)軸承外圈壓邊余量的實(shí)績(jī)?cè)?.01~0.02mm。
4、應(yīng)注意,如果前蓋的壓邊余量大或擰緊螺栓數(shù)少,則會(huì)成為軸承滾道圈圓度劣化的原因。
5、為了不損壞外滾道面形狀,建議使用精度高的軸箱、采取過渡配合,并使用多個(gè)螺栓進(jìn)行固定。
由于手工安裝,難免會(huì)產(chǎn)生游隙不合格的情況,因此二次調(diào)整軸承游隙便顯得至關(guān)重要。
三、圓柱滾子軸承的游隙調(diào)整
在數(shù)控機(jī)床和加工中心等機(jī)床主軸上使用圓柱滾子軸承,要使軸承內(nèi)部游隙為0至負(fù)值時(shí),通常使用內(nèi)圈內(nèi)徑表面成錐孔形的圓柱滾子軸承。
軸承內(nèi)圈錐孔和主軸錐體相配合,然后再軸向進(jìn)一步插入使軸承內(nèi)圈膨脹,從而調(diào)整內(nèi)部游隙。
軸承內(nèi)部游隙的調(diào)整,有根據(jù)各軸承的游隙測(cè)量 墊圈調(diào)整和直接通過內(nèi)部殘留游隙調(diào)整規(guī)進(jìn)行調(diào)整的兩種方法。
(1)內(nèi)部殘留游隙量規(guī)
內(nèi)部殘留游隙量規(guī)是采用可開合的圓環(huán),以其內(nèi)徑表面作為測(cè)量部分的工具。(測(cè)量部的游隙值與千分表的顯示值成一定的比例),其結(jié)構(gòu)如下圖所示,由環(huán)規(guī)、千分表、附屬裝置等組成。固定鎖扣是在不使用內(nèi)部殘留游隙錄規(guī)時(shí),為防止因某些外力導(dǎo)致變形的工具。在測(cè)量時(shí)應(yīng)卸下固定鎖扣。
(2)外圈溝槽(內(nèi)徑滾道直徑)的測(cè)量
將軸承的外圈安裝到軸承箱內(nèi)(軸承箱加熱后容易安裝)。
確認(rèn)安裝到軸承箱內(nèi)的外圈和內(nèi)圈溫度是否相等, 用內(nèi)徑千分表測(cè)量外圈的溝徑(內(nèi)徑)。測(cè)定若干個(gè)點(diǎn),將其平均值設(shè)定為內(nèi)徑千分表刻度的0位置。
(3)將內(nèi)部殘留游隙量規(guī)安裝在主軸上
將內(nèi)圈安裝到主軸測(cè)量軸上,輕輕將軸端螺母擰緊。
擰緊游隙調(diào)整規(guī)的開關(guān)螺栓,使量規(guī)內(nèi)徑膨脹。
使量規(guī)內(nèi)徑膨脹0.15mm左右,在不損壞滾子的情況下將量規(guī)插人內(nèi)圈滾子的外接部。
擰松開關(guān)螺栓后,量規(guī)內(nèi)徑收縮。擰松開關(guān)螺栓,使量規(guī)內(nèi)徑與內(nèi)滾子外接部相接觸。
輕輕沿圓周方向晃動(dòng)游隙量規(guī),使千分表的指針趨于穩(wěn)定。
(4)設(shè)定內(nèi)圈游隙
在軸承不受沖擊的狀況下,鎖緊主軸的軸端螺母(精密鎖緊螺母)。鎖緊主軸的軸端螺母,直到游隙最規(guī)的刻度變?yōu)? (目標(biāo)游隙值為0um時(shí))。在游隙量規(guī)的刻度為0時(shí),再次慢慢晃動(dòng)調(diào)整規(guī),確認(rèn)測(cè)量值是否正確無誤。鎖緊游隙調(diào)整量規(guī)的開關(guān)螺栓,使量規(guī)內(nèi)徑膨脹,從內(nèi)圈中拔出量規(guī)。
(5)確定墊圈寬度尺寸
在游隙調(diào)整規(guī)刻度為0時(shí)的內(nèi)圈位置上用塊規(guī)測(cè)量從內(nèi)圈端面到軸肩的尺寸。測(cè)量3處以上的尺寸以其平均值為基準(zhǔn)對(duì)墊圈寬面進(jìn)行精加工。旋松主軸的軸端螺母(精密鎖緊螺母),從主軸上卸下軸端螺母、內(nèi)圈墊圈和內(nèi)圈。
(4)正確組裝及組裝后的內(nèi)圈滾子外接圓直徑的再確認(rèn)
放入按尺寸進(jìn)行精加工的正規(guī)墊圈,放人內(nèi)圈和組裝用墊圈,擰緊軸端螺母。將內(nèi)部殘留游隙調(diào)整規(guī)設(shè)置到主軸上, 按與內(nèi)圈游隙設(shè)定相同的步驟確認(rèn)內(nèi)圈滾子外接圓徑的尺寸,確認(rèn)設(shè)定的游隙。本工序?yàn)樵俅未_認(rèn)作業(yè),如果測(cè)量穩(wěn)定,可省略。
(5)在內(nèi)部殘留游隙調(diào)整規(guī)操作作業(yè)中的注意事項(xiàng)及保管
使用內(nèi)部殘留游隙調(diào)整規(guī)時(shí),在作業(yè)過程中和作業(yè)結(jié)束之后應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。在內(nèi)部殘留游隙量規(guī)上設(shè)置內(nèi)徑千分表測(cè)得外圈溝徑時(shí),應(yīng)在量規(guī)處于豎直狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè)。不適用內(nèi)部殘留游隙調(diào)整規(guī)時(shí),應(yīng)橫放量規(guī)。另外,在作業(yè)結(jié)束之后,應(yīng)對(duì)內(nèi)部殘留游隙量規(guī)進(jìn)行防銹處理,放在濕度低的場(chǎng)所進(jìn)行保管。
(6)圓柱滾子軸承錐孔和主軸錐度
為了保證精密軸承的性能,必須把軸承正確安裝到軸和軸承箱上。特別是使用錐孔圓柱滾子軸承時(shí),不僅要保證主軸錐度的精加工,還要確實(shí)保證與軸承錐孔之間的配合,這對(duì)保證主軸的高精度十分重要。為了確保高精度, NTN推薦使用加工為與軸承同等精度的錐軸用環(huán)規(guī)。另外,為了確認(rèn)環(huán)規(guī)的精度,我們還備有相應(yīng)的塞規(guī)。
(7)精密圓柱滾子軸承用錐度規(guī)
NTN精密圓柱滾子軸承用錐度規(guī)由環(huán)規(guī)(雌規(guī))和塞規(guī)(雄規(guī))組成。
使用環(huán)規(guī),用藍(lán)丹油控制與主軸錐面的接觸程度。主 軸和軸承的正確配合才能保證主軸的高精度。塞規(guī)用來確認(rèn)環(huán)規(guī)的精度,使用塞規(guī)檢驗(yàn)環(huán)規(guī)的錐度。
圓柱滾子軸承錐孔和塞規(guī)的藍(lán)丹油接觸試驗(yàn)如下圖所示,通常采用小徑接觸(小徑側(cè)較強(qiáng))。這是考慮到雙列圓柱滾子軸承內(nèi)圈的正下方壁厚差的緣故。因?yàn)楸诤竦男絺?cè)較容易膨脹。
(8)通過主軸錐部環(huán)規(guī)進(jìn)行控制
使用環(huán)規(guī)對(duì)主軸錐角進(jìn)行控制時(shí),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行。
1、清洗環(huán)規(guī)的錐面后,在相對(duì)的4處薄薄地涂上藍(lán)丹油。
2、確認(rèn)軸的錐面清潔后,輕輕插入環(huán)規(guī)。
3、輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)規(guī),感覺到轉(zhuǎn)動(dòng)自如時(shí)從軸錐面拔出。
4、確認(rèn)附著于軸錐面的藍(lán)丹油狀況。
此時(shí),在附著的藍(lán)丹油上貼上透明膠帶,慢慢撕下。將透明膠帶貼在白紙上,確認(rèn)藍(lán)丹油的附著情況。確認(rèn)附著的藍(lán)丹油占全部面積的80%以上。
(9)主軸軸承的試運(yùn)轉(zhuǎn)
主軸軸承采用脂潤(rùn)滑時(shí),為了使軸承能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),需要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。
試運(yùn)轉(zhuǎn)有如下的方法。
1、從低速旋轉(zhuǎn)開始依次提高轉(zhuǎn)速,在溫度平衡的狀態(tài)下提高轉(zhuǎn)速。
2、以接近最大轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)1分鐘左右,并重復(fù)2-3次進(jìn)行磨合運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。
雖然方法一隨溫升所造成的潤(rùn)滑脂劣 化少,但是達(dá)到最大轉(zhuǎn)速需要較長(zhǎng)的時(shí)間。另一方面,方法二雖可縮短磨合時(shí)間,但可能伴隨急劇的溫升,使?jié)櫥踊?/div>