摘 要:在工業(yè)生產(chǎn)中,機床占據(jù)著重要的地位。而在機床的組成結(jié)構(gòu)中,機床的滾動軸承和滾珠絲杠是重要的組成成員,它們在機床的傳送系統(tǒng)中起著決定性的作用。尤其是其預(yù)緊的程度直接影響機床加工產(chǎn)品的質(zhì)量及精度。本文介紹了滾動軸承和滾珠絲杠的預(yù)緊方法來消除間隙,以期能使機床加工出更高質(zhì)量、高水平的產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞:滾動軸承 滾珠絲杠 預(yù)緊方法 間隙
中圖分類號:TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(c)-0094-01
常見的機床由主傳動部件、進(jìn)給傳動部件、工作裝夾裝置、道具裝夾裝置、支承件及動力源六部分組成。在機床加工傳送系統(tǒng)中,滾動軸承和滾珠絲杠是其不可或缺的組成部件,他們之間的間隙大小會直接影響其所承受的能力及軸承旋轉(zhuǎn)的精確程度,進(jìn)而會影響機床的加工精度和成品質(zhì)量。因此,需要準(zhǔn)確調(diào)整其間隙是滾動軸承、滾珠絲杠的關(guān)鍵性技術(shù)。
1 滾動軸承及其預(yù)緊方法
滾動軸承在機床上的應(yīng)用主要在主軸、滾珠絲杠和一般傳動軸三個部位。主軸上的滾動軸承及其基礎(chǔ)配套部件會直接影響機床的轉(zhuǎn)動速度、回轉(zhuǎn)的精確度、剛性、抗顫振動切削性能、噪聲、升溫變形等,這些因素都會使加工的產(chǎn)品表面出現(xiàn)不光滑等現(xiàn)象,更會導(dǎo)致加工的產(chǎn)品精度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)重影響出品率。由此可見,如果機床想在性能發(fā)面發(fā)揮高水平,那就必須配備高性能的滾動軸承。
1.1 滾動軸承的分類
滾動軸承有很多種,如果按照結(jié)構(gòu)分,可分為以下幾種,下面做簡要說明。
(1)深溝球軸承,這種軸承是一種應(yīng)用比較廣泛,結(jié)構(gòu)相對簡單,操作比較簡單,而且產(chǎn)量較大,在市場上占有率相當(dāng)大。它可以同時承受徑向和軸向的載荷,較多應(yīng)用于在機床、汽車、水泵電機等方面。
(2)調(diào)心球軸承,這種軸承主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)機械、鼓風(fēng)機、木工機械以及傳動軸等大型的機械設(shè)備上。它的結(jié)構(gòu)比較有特點,在軸承處有兩排鋼球,在內(nèi)圈有兩條滾道,這樣的結(jié)構(gòu)具有自動調(diào)心功能,能在軸和殼體受到外力變形時自動調(diào)整誤差,它主要承受徑向載荷,同時可承受少量軸向,不建議用來承受純軸向載荷。
(3)推力球軸承,可以分為單向推力球軸承和雙向推力球軸承,單向推力球軸承只能承受一個方向的負(fù)荷,并且只能限制一個方向的軸向移動,雙向推力球軸承則可承受來自兩個方向的軸向負(fù)荷,可以限制兩個方向的位移。這個軸承是一種分離型軸承,主要應(yīng)用在汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中。
(4)圓錐滾子軸承,它能承受徑向載荷為主、軸向載荷為輔的聯(lián)合載荷。主要應(yīng)用在主軸、減速器等。
滾動軸承還有很多,比如滾針軸承、調(diào)心滾子軸承、推力滾子軸承、角接觸軸承等,它們具有各自的特點和各自的應(yīng)用范疇,總之,滾動軸承在工業(yè)生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域都起著不可估量的作用。但在軸承應(yīng)用之前或者是軸承的使用過程中,軸承的游隙有著一定的要求和標(biāo)準(zhǔn),這樣才能保證滾動軸承在合理范圍內(nèi)正常工作,因此,需要對滾動軸承進(jìn)行預(yù)緊處理。
1.2 滾動軸承的預(yù)緊方法
滾動軸承的預(yù)緊方法根據(jù)軸承所載荷的方向不同可以分為徑向預(yù)緊法和軸向預(yù)緊法。
(1)徑向預(yù)緊法,是在軸承承受了徑向負(fù)荷的時候,利用螺母來調(diào)整軸向的相對位置,使其得到徑向的負(fù)游隙而增加到合適的膨脹量。
(2)軸向預(yù)緊法,這種方法由可以分成定位和定壓兩種。定位預(yù)緊方法,可以通過調(diào)整多方面的參數(shù)來改變預(yù)緊量,最后能達(dá)到理想的狀態(tài)。這些參數(shù)包括襯套或者墊片的尺寸、摩擦力矩等,也可以先設(shè)定好一個標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)緊量然后通過雙聯(lián)軸承來進(jìn)行,這樣的方式就不要后期再進(jìn)行調(diào)整了。這種軸向定位預(yù)緊調(diào)好后,在工作過程中,位置基本不會再改變。定壓預(yù)緊方法則是采用了螺旋彈簧或者蝶形彈簧來調(diào)整間隙的,由于彈簧本身會隨著預(yù)緊的程度而發(fā)生一些改變,所以預(yù)緊程度也會有變化。
2 滾珠絲杠及其特點
由螺桿、螺母和滾珠組成的滾珠絲杠,是用來轉(zhuǎn)化運動形式的,它把旋轉(zhuǎn)的運動轉(zhuǎn)化成為直線的運動,它是最常見的傳動組件,經(jīng)常使用在各種具機和精密機械上。滾珠絲杠的特點。
(1)在滾珠絲杠副中,滾珠在絲杠軸與絲杠螺母之間做運動效率較高的滾動運動,所以在同樣的運動結(jié)果下,節(jié)省了原來沒使用時的三分之二的動力,所以在節(jié)約動力方面占有絕對優(yōu)勢。
(2)滾珠絲杠副是精度極高的組件,具有世界最高的水平,它將生產(chǎn)中的各個工序都涉獵到,并且對環(huán)境、溫度都有嚴(yán)格的控制水平。
(3)滾珠絲杠副的滾動運動,是利用滾珠進(jìn)行啟動,所以不會導(dǎo)致爬行,能進(jìn)行進(jìn)給的較為精確的操作。
滾珠絲杠副除了以上特點,更具有高精密度、高效率、高靈敏度等優(yōu)點,它需要與質(zhì)量好、精度高的軸承相互配合使用,能達(dá)到更好的組合效果,加工出更精確的產(chǎn)品。
3 在日常工作中,如何進(jìn)行滾動軸承及滾珠絲杠預(yù)緊工作及維護(hù)工作
(1)根據(jù)實際需要來進(jìn)行預(yù)緊工作的安排。對滾動軸承之間的游隙和滾珠絲杠的間隙進(jìn)行調(diào)整,的確可以提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度,負(fù)荷能力,也可以延長軸承的使用壽命,還可以有效地進(jìn)行振動和噪聲的控制,但這種調(diào)整并不是盲目的,而是需要根據(jù)裝配技術(shù)和裝配工藝來進(jìn)行選擇的。預(yù)緊有好的一面,但同時也會增加摩擦力,產(chǎn)生大量的熱量。故在進(jìn)行預(yù)緊之前要進(jìn)行潤滑和冷卻。再有,要根據(jù)裝配的技術(shù)要求來確定是否要進(jìn)行游隙的調(diào)整,在對于一些對速度、承載能力、精度要求高的軸承中,預(yù)緊調(diào)游隙是必要的過程。
(2)游隙調(diào)整和預(yù)緊的最佳的狀態(tài)是在熱平衡條件下達(dá)到的,所以這就需要在常溫下進(jìn)行一次游隙調(diào)整,使間隙達(dá)到常溫下的正常標(biāo)準(zhǔn),然后再進(jìn)一步地回松后進(jìn)行試驗,這樣做的目的是為了防止溫度升高后,由于間隙小而導(dǎo)致軸承運轉(zhuǎn)失靈。
(3)調(diào)整好后的軸承游隙會使摩擦力增加,這樣必然導(dǎo)致軸承在運轉(zhuǎn)時由于摩擦力的作用使溫度升高,從而使游隙有所變化,要改變這樣的情況,就需要用潤滑油來進(jìn)行潤滑和降低溫度,這樣才能使整個的傳動系統(tǒng)保持一個良好的熱平衡狀態(tài)。添加潤滑油,不但使軸承的潤滑程度增加,減少了摩擦力,更能提高軸承的使用壽命
4 結(jié)語
綜上所述,機床滾動軸承和滾珠絲杠的預(yù)緊在生產(chǎn)加工過程中,起著至關(guān)重要的作用。所以在追求高效、高旋轉(zhuǎn)精度,高承載能力,長使用壽命,低噪音的同時,要注重滾動軸承和滾珠絲杠的實際可操作性,只有在實際情況允許的情況下,才能進(jìn)行預(yù)緊處理,最終才能達(dá)到事半功倍的效果。
參考文獻(xiàn)
[1]孫霄.論滾動軸承游隙的調(diào)整和預(yù)緊[J].職業(yè),2010(2).
[2]楊學(xué)斌.論滾動軸承游隙的調(diào)整和預(yù)緊[J].發(fā)展.2010(3).
[3]上海市勞動局技工培訓(xùn)處編.高級機工簡明讀本[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1992.
[4]王鐵成,于君波,耿波.滾動軸承游隙的選擇、調(diào)整及預(yù)緊[C]//十三省區(qū)市機械工程學(xué)會第五屆科技論壇論文集,2009(11).