第二章節(jié)滾動軸承的安裝
軸承安裝方法可選用軸承加熱器對內(nèi)圈進(jìn)行加熱膨脹后安裝到軸上,或油壓機(jī)(液壓千斤頂)進(jìn)行壓裝.
1. 軸與殼體孔的檢修
滾動軸承在安裝之前,應(yīng)先對與之配合的軸、殼體孔、端蓋等零件進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn);對使用過的軸、殼體孔,更應(yīng)作全面精度檢驗(yàn),不合要求的零件應(yīng)予以修復(fù)或更換。否則,不允許裝配。
1. 軸的檢修
1. 檢驗(yàn)軸頸的偏心,彎曲與直徑變動量(橢圓度)
將軸頂在車床兩頂尖上,或置于用V型鐵支承的鑄鐵平板上,用千分表指針接觸與軸承配合的軸頸,然后緩慢轉(zhuǎn)動軸,觀察千分表指針在軸頸上的擺動。若軸轉(zhuǎn)動一周,指針只朝一而擺動,然后又回到最初位置,這說明軸有偏心或彎曲,其偏心、彎曲量的大小為千分表指針擺動值的一半;若軸轉(zhuǎn)動一周,千分表指針擺動兩次后,又回到最初位置,說明軸頸橢圓,千分表指針指數(shù)的最大值與最小值之差即為橢圓度值。當(dāng)軸的偏心與彎曲度大于規(guī)定值時(shí),應(yīng)對軸校直或車磨加工。橢圓度值一般應(yīng)不超過軸頸尺寸公差的1/2,過大者應(yīng)予以焊、車、磨,進(jìn)行修復(fù)。
2. 檢驗(yàn)軸頸的表面粗糙度
軸頸有毛刺、碰痕時(shí),應(yīng)先用細(xì)銼銼掉,再用細(xì)砂布打磨拋光。
3. 檢驗(yàn)軸頸的軸肩垂直度和軸肩根部的圓角半徑
軸肩的垂直度用直角尺寸靠緊軸肩處,使其密合,然后借燈光或陽光檢驗(yàn),如漏光均勻或不漏光,說明軸肩垂直。軸肩根部的圓角半徑可用圓角樣板檢驗(yàn)。圓角半徑太大,則軸承與軸肩靠不緊,使用中易引起振動;圓角半徑太小,則影響軸的強(qiáng)度。因此,軸肩根部的圓角半徑必須小于軸承內(nèi)圈的圓角半徑,一般應(yīng)為軸承內(nèi)圈圓角半徑的1/2,才能保證軸承緊靠軸肩。
4. 檢驗(yàn)軸頸尺寸
可用千分尺或千分表檢驗(yàn)。當(dāng)軸頸磨損嚴(yán)重,尺寸小于規(guī)定配合要求,與軸承內(nèi)徑配合松動時(shí),應(yīng)對軸承頸予以修復(fù)。一般修復(fù)方法有下面四種:
1. 鑲套當(dāng)軸頸較粗時(shí)(大于40mm),可先將軸頸車削掉10—15mm,再把配制好的套放在熱機(jī)油內(nèi)加熱,用熱裝法將套裝到車細(xì)的軸頸上,最后將鑲套的外徑進(jìn)行精加工,使尺寸符合與軸承內(nèi)徑配合的要求。
2. 焊補(bǔ)助先將磨細(xì)的軸頸粗車一刀,車削掉0。3—0。5mm,再用氣焊或電焊補(bǔ)焊,補(bǔ)焊后,在機(jī)床上將軸頸車磨至規(guī)定尺寸。為預(yù)防補(bǔ)焊時(shí)軸產(chǎn)生彎曲變形,可采用反向變形的對稱平衡式復(fù)焊法焊補(bǔ)。
3. 鍍鉻和低溫鍍鐵面無私當(dāng)軸頸尺寸磨損較輕,或加工后尺超過差時(shí),可用此法先鍍后磨,予以修復(fù)。
4. 滾花沖眼花繚亂當(dāng)軸頸尺寸磨損輕微或加工稍有超差時(shí),可用樣沖于軸頸圓周均勻打出若干小孔眼,靠小孔眼邊緣的凸超部分增大軸頸尺寸,或者在車床上用滾花刀對準(zhǔn)軸頸滾花,增大軸頸尺寸,與軸承配合進(jìn)行安裝。此法僅可作為一時(shí)應(yīng)急措施,一般不宜采用。
1. 殼體孔的檢修
1. 檢驗(yàn)殼體孔的橢圓和圓柱度(錐度)
對整體式殼體孔,用內(nèi)徑千分尺或游標(biāo)卡尺檢驗(yàn);對開式殼體孔,須將其上下兩部分合在一起,用螺栓擰緊,待接合緊貼后進(jìn)行檢驗(yàn)。
2. 檢驗(yàn)殼體孔與軸擋肩的垂直度
軸擋肩與旋轉(zhuǎn)中心線不垂直時(shí),載荷易集中在軸承局部的滾動體上,使其受力不均,產(chǎn)生蠕動,并使?jié)L道受壓過大,導(dǎo)致變形,影響壽命。可用光隙法以直角尺貼緊軸肩檢驗(yàn),亦可用千分表指針測量軸肩端面跳動量檢驗(yàn)。
3. 檢驗(yàn)殼體孔的磨損量及同軸度
軸承座的殼體孔由于磨損變形或鏜孔加工誤差,往往會出現(xiàn)兩端孔不同心。若不同心,安裝后就會使軸上的齒輪軸線傾斜,破壞主動齒輪與從動齒輪的中心距,損毀機(jī)件,卡死軸承彎裂軸承座殼體孔.因此對軸承座殼體孔的同軸度應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn).檢驗(yàn)后,當(dāng)軸承座殼體孔的磨損量大于0.1mm,或兩軸承座殼體孔的同軸度大于0.7mm時(shí),可采用鑲套法修復(fù)。先將殼體孔鏜大,再壓入襯套,并沿其接縫處圓周三等分分布鉆2—3mm深的三個(gè)盲孔,然后在盲孔處堆焊牢固鏜平,最后將所鑲襯套的內(nèi)孔鏜至與軸承外徑相配合的尺寸即可。當(dāng)孔的磨損量及同軸度較小時(shí),可用粘結(jié)法修復(fù)。即用50%的聚酰胺樹脂、50%的“6101”環(huán)氧樹脂加鐵粉,或用農(nóng)機(jī)1號、2號膠加鐵粉,粘結(jié)在軸承座殼體孔內(nèi),待固化后鏜至所需尺寸。
安裝前的準(zhǔn)備工作
1. 對安裝場地的選擇和要求
安裝場地應(yīng)與車床、磨床和其他機(jī)械設(shè)備相距一段距離。場地應(yīng)打掃干凈,經(jīng)常保持干燥清潔,嚴(yán)防鐵屑、砂粒、灰塵、水分進(jìn)入軸承。
2. 檢驗(yàn)軸承型號、備好安裝工具
檢驗(yàn)軸承型號、尺寸是否符合安裝要求,并根據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和與之配合的各個(gè)零部件,選擇好適當(dāng)?shù)难b配方法,準(zhǔn)備好安裝時(shí)用的工具和量具。常用的安裝工具有手錘、銅棒、套筒、專用墊板、螺蚊夾具、壓力機(jī)等,量具有游標(biāo)卡尺、千分尺、千分表等。
3. 檢驗(yàn)軸承裝配表面
軸承裝配表面及與之配合的零件表面,如有碰傷、銹蝕層、磨屑、砂粒、灰塵和泥土存在,一則軸承安裝困難,造成裝配位置不正確;二則這些附著物形成磨料、易擦損軸承工作表面,影響裝配質(zhì)量。因此,安裝前應(yīng)對軸頸、軸承座殼體孔的表面、臺肩端面、及連接零件如襯套、墊圈、端等的配合表面,進(jìn)行仔細(xì)檢驗(yàn)。如有銹蝕層,可用細(xì)銼銼掉,細(xì)砂布打光,同時(shí)也要清除軸承裝配表面及其連接零件上的附著物。
軸承的清洗
1. 軸承的清洗
新買的軸承上面,絕大多數(shù)都涂有油脂。這些油脂主要用于防止軸承生銹,并不起潤滑作用,因此,必須經(jīng)過徹底清洗才能安裝使用。清洗的方法是:凡用防銹油封存的軸承,可用汽油或煤油清洗。凡用厚油和防銹油脂如工業(yè)用凡士林防銹的軸承,可先用10號機(jī)油或變壓器油加熱溶解清洗(油溫不得超過100℃),把軸承浸入油。人,待防銹油脂溶化取出冷卻后,再用汽油或煤油清洗。凡用氣相劑、防銹水和其他水溶性防銹材料防銹的軸承,可用皂類基其他清洗劑,諸如664、平平加、6503、6501等清洗劑清洗其中P ,P ,、、、,P 表示速度為n 、n 、、、n 時(shí)的作用載荷,q ,q ,、、、q 表示P 作用于n ,P 作用于n ,、、、,P 作用于n 時(shí)的時(shí)間百分比。這樣,由于各個(gè)速度已經(jīng)包含在方程中了,所以壽命應(yīng)當(dāng)該用經(jīng)修正的壽命公式來計(jì)算:
方程(E)中的系數(shù)“500”是時(shí)間值500小時(shí),它是以國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為33 /min為根據(jù),相當(dāng)于軸承壽命為500小時(shí)得到的。
修正當(dāng)量載荷
許多使用場合遭受振動,使得軸承應(yīng)力明顯提高。同樣,包括有初始的和永久性的不同軸度在內(nèi)的許多應(yīng)用場合,均要求顯著提高載荷能力。
振動載荷的補(bǔ)償是以相應(yīng)的振動力(考慮最壞情況或最大振動載荷)為根據(jù)并與正常、穩(wěn)定的徑向載荷相比較得出的。修正系數(shù)K必須作為當(dāng)量載荷方程中的系數(shù)。表16列出了兩種可能情況下的系數(shù):一個(gè)是K ,以振動力P 為根據(jù),P 大于穩(wěn)定載荷P ;另一個(gè)是K ,以P 為根據(jù),P 大天P 。
表
需特別注意,軸承承受重載荷,但不運(yùn)動這樣的工作條件格外危險(xiǎn),因?yàn)樵跐L動體和套圈上容量形成微小壓痕,產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊,就象汽車輪胎滾過坑洼一 樣。這種象洼坑一樣的小壓痕在工作過程中能夠很快發(fā)展成點(diǎn)蝕,從而導(dǎo)致軸承失效。
另一個(gè)極端條件恰好相反,即高速但承受載荷甚小。此時(shí)若不施加預(yù)載荷,滾動體在滾道上滑動很大,這會導(dǎo)致快速過熱、潤滑劑分解破壞以及永久性損傷。
在軸承選擇中經(jīng)常被忽略考慮的一個(gè)重要載荷就是設(shè)備本身產(chǎn)生的徑向力和軸向力。齒輪的重量和其他零部件的張力甚至軸的重量級都是應(yīng)加入總載荷的重要的力。
確定需要的額定載荷容量
現(xiàn)在,要求的使用權(quán)壽命、當(dāng)量載荷、軸的轉(zhuǎn)速及任何提高可靠度的修正系數(shù)可一起用來計(jì)算所需的軸承負(fù)荷容量。
其中:C=需要的額定動載荷容量,N
L=要求的L 使用壽命,h
N=軸的轉(zhuǎn)速,r/min
P =軸承的當(dāng)量載荷,N
θ=滾動接觸類型的無量綱指數(shù):
點(diǎn)接觸(球軸承)或線接觸(滾子軸承)。對球軸承:θ=3。00,
對滾子軸承:θ=3.33。
假設(shè)作用在滾動體表面的力均布,則C值可算得。但是,在動力傳輸設(shè)備中,不同軸度是個(gè)普遍存在的問題。在軸承選擇中,你必須加以補(bǔ)償。表1提供了幾種軸承類型允許的不同軸度。如果不超過允許值,則對此不需加以修正。
表1允許的(無性能惡化)不同軸度
雖然每種類型的軸承對不同軸度有一組基本的修正系數(shù),但生產(chǎn)廠家各自的設(shè)計(jì)特性也起著重要作用,你必須考慮這些特性。通常,生產(chǎn)廠家的樣本上列出了他們產(chǎn)品的這些系數(shù)。
外形限制
對要求的額定載荷一旦確定了最終值,你必須考慮軸承安裝所需的外形尺寸,包括這里所考慮的軸承的安裝及固定。以及與具有所要求額定載荷的軸承匹配的軸的尺寸大小。這些因素有助于確定軸承結(jié)構(gòu)和尺寸,還可以排除某些軸承類型。在某些場合,由于空間的限制甚至在額定載荷確定之前就排除了選擇的余地。
例如,如果軸承外形非常窄,球軸承是可在此工作的唯一類型。或者,如果必須使用直徑非常小的軸承箱,你就需在同一軸上安裝兩個(gè)或更多的滾子軸承才能達(dá)到足夠的額定載荷。
當(dāng)軸的尺寸與要求的軸承額定載荷相衡量有很大差異時(shí),出現(xiàn)了另一種常見的矛盾。如果軸大但載荷輕,即使要求的額定載荷很小,但也得提出一個(gè)昂貴的,高額定載荷的大型軸承,在這種情況下,最好與軸承廠家接觸,以便提出一個(gè)最經(jīng)濟(jì)有效的解決辦法。