林利茹,顧士江
(大連冶金軸承股份有限公司,遼寧 瓦房店 116202)
三排圓柱滾子轉(zhuǎn)盤(pán)軸承結(jié)構(gòu)如圖1所示,徑向游隙對(duì)其精度、承載能力和使用壽命的影響十分關(guān)鍵。傳統(tǒng)徑向游隙測(cè)量方法的準(zhǔn)確性不高且效率較低,因此,應(yīng)用內(nèi)徑千分表測(cè)控徑向游隙,不僅能夠提高測(cè)量效率,而且可以保證轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的幾何精度和尺寸的穩(wěn)定性。
圖1 三排圓柱滾子轉(zhuǎn)盤(pán)軸承裝配示意圖
如圖2所示,測(cè)量時(shí)需借助大型吊車(chē)將裝配完成的大型三排圓柱滾子轉(zhuǎn)盤(pán)軸承徑向吊起,將磁力表座固定在軸承外圈上,表頭指向內(nèi)圈內(nèi)徑面,在圓周方向選取4個(gè)不同位置,分別測(cè)量?jī)?nèi)圈相對(duì)于外圈的徑向移動(dòng)量,其平均值即該軸承的徑向游隙。
圖2 徑向游隙傳統(tǒng)測(cè)量方法示意圖
如果徑向游隙不符合要求,需要拆套修磨徑向滾道或更換徑向滾子,進(jìn)行再裝配,既費(fèi)工又費(fèi)時(shí)。而且徑向吊起可能會(huì)引起軸承變形,瞬間吊起也有可能引起千分表頭抖動(dòng),造成測(cè)量準(zhǔn)確性不高。
經(jīng)過(guò)不斷的研究和試驗(yàn),設(shè)計(jì)了新的大型三排圓柱滾子轉(zhuǎn)盤(pán)軸承徑向游隙的測(cè)量方法,以132.50.4000軸承為例(徑向滾子直徑Dw=25 mm,設(shè)計(jì)徑向游隙為0.2~0.4 mm),測(cè)量步驟為:
(1)加工外圈、第1內(nèi)圈、第2內(nèi)圈、滾子、隔離塊及附件并進(jìn)入合套階段。
(2)用木方3點(diǎn)支起第1內(nèi)圈,將主推力滾子和主保持架放在第1內(nèi)圈滾道上并沿圓周均布,然后吊起外圈使外圈滾道與主推力滾子接觸并形成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(圖3)。
圖3 改進(jìn)后測(cè)量徑向游隙示意圖
(3)準(zhǔn)備完畢后將內(nèi)徑千分表以徑向滾子的直徑尺寸(Dw=25 mm)對(duì)零。取4個(gè)徑向滾子沿圓周十字交叉放入徑向滾道,如果能夠放入,說(shuō)明此套軸承為正游隙(圖4a);如果不能放入,說(shuō)明該套軸承為負(fù)游隙,則按圖4b所示放置3個(gè)滾子。在圓周十字交叉附近取4點(diǎn),測(cè)量該點(diǎn)內(nèi)、外滾道之間的間隙并取平均值S,根據(jù)Gr=2(SDw)計(jì)算得徑向游隙的結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 微型配對(duì)軸承摩擦力矩測(cè)量結(jié)果 (×10-6 N·m)
圖4 徑向游隙測(cè)量示意圖
表1 徑向游隙測(cè)量結(jié)果 mm
由表可知,2種情況均不能滿足0.2~0.4 mm的徑向游隙設(shè)計(jì)要求。一般情況下按照設(shè)計(jì)游隙的平均值加工,即Gr0=0.3 mm,則整改方案為:
對(duì)于正游隙,可加大滾子直徑,使Dw1=Dw+(Gr-Gr0)/2=25+(0.6-0.3)/2=25.15 mm;或者更換第1內(nèi)圈使徑向滾道直徑方向加大Gr-Gr0=0.3 mm,使內(nèi)圈徑向滾道滿足要求。
對(duì)于負(fù)游隙,可減小滾子直徑,使Dw1=Dw+(Gr-Gr0)/2=25+(-0.1-0.3)/2=24.8 mm;或者車(chē)削外圈徑向滾道面,使直徑方向減少,單邊車(chē)削量為|Gr-Gr0|/2=0.2 mm。
實(shí)踐證明,改進(jìn)后的測(cè)量方法不僅取消了軸承的整套裝配步驟,而且避免了由于起吊引起的軸承材料變形,有利于拆卸工件,保證轉(zhuǎn)盤(pán)軸承的使用性能和壽命。改進(jìn)后的測(cè)量方法簡(jiǎn)單易行,測(cè)量效率至少提高2倍,測(cè)量精度也明顯提高,能夠滿足客戶更高的使用要求。