淺論汽車涂裝線烘干爐反向輸送鏈用滾輪軸承

張德義

【摘 要】近些年，我國汽車生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，極大的促進了汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是涂裝生產(chǎn)線以及自動化技術(shù)的應(yīng)用，更是提高了當前汽車涂裝質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。機械化系統(tǒng)作為涂裝車間的大動脈，其故障率對車間生產(chǎn)的重要性不言而喻，尤其是烘干爐內(nèi)輸送設(shè)備，出現(xiàn)問題首先就需要至少3個小時進行降溫，處理完畢后還需要1個小時進行升溫。所以烘干爐內(nèi)輸送設(shè)備的各個零件的選擇都需要進行嚴肅謹慎的選擇。本文就結(jié)合汽車涂裝線生產(chǎn)使用過程中存在的問題，對烘干爐反向輸送鏈用滾輪軸承進行詳細的探究與討論。

【關(guān)鍵詞】汽車行業(yè)；涂裝生產(chǎn)線；烘干爐；反向輸送鏈；滾輪軸承

隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，汽車生產(chǎn)車間對停線率的要求越來越高，作為涂裝生產(chǎn)車間大動脈的機械化輸送系統(tǒng)的故障率更是對車間生產(chǎn)起到關(guān)鍵性的作用。本文基于當前使用的涂裝生產(chǎn)線，對烘干爐反向輸送鏈中所使用到的雙列滿裝型的接觸球滾輪軸承進行簡單的介紹與討論。

1.技術(shù)要求

現(xiàn)階段汽車涂裝生產(chǎn)線對于所使用的滾輪軸承要求很高，不僅擁有足夠快的轉(zhuǎn)速，同時還能耐得住高溫，并在使用過程中能夠承受外界較大的雙向軸向荷載以及徑向荷載，同時安裝以及拆卸起來較為方便。但需要注意的是，由于該軸承其外圈外表面大都呈球形弧狀，所以對硬度的要求不能太高，盡量控制在25HRC之下即可。而其外圈以及內(nèi)圈溝道對硬度要求過高，因此應(yīng)將其硬度控制在59—64HRC內(nèi)。

一般情況下，所使用到的雙列角接觸球軸承，其內(nèi)部是由雙溝道外圈以及兩個相應(yīng)的單溝道內(nèi)圈還有兩列鋼球與保持架共同組成的。在使用過程中，因其軸承所承載的符合容量相對較小，所以其自身承載能力相對較差，很容易就會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)早期疲勞而失效，因而需要經(jīng)常更換。此外同軸承外表面產(chǎn)生直接性接觸的軌道面所使用的材料大都是不銹鋼材料，因此其硬度較低，但在運行時軸承所需要的硬度要高于60HRC，所以會對軌道造成一定破壞。因此需要我們在對軸承結(jié)構(gòu)進行內(nèi)部設(shè)計時，還應(yīng)對冷熱加工技術(shù)以及工業(yè)等方面進行不斷的改良和完善。

2.設(shè)計方案

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計

使用特殊內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及技術(shù)的接觸球滾輪軸承，就同圖中所描述的一樣。此軸承是由兩個相應(yīng)的單溝道內(nèi)圈以及鎖緊圈還有兩列鋼球、雙溝道外圈所共同組成的。假設(shè)其解決角為ɑ，而且能夠在運行中承受住來自徑向荷載以及雙向軸向荷載；此外滾動體是滿裝的兩列鋼球，沒有保持架，這樣可以使得軸承自身的承載能力得到大大提高；另外為了能夠確保軸承不會出現(xiàn)相分離的情況，應(yīng)使用一些單邊帶有相應(yīng)固定擋邊的專用圓柱形的鎖緊圈，然后將兩個內(nèi)圈以滾壓的方法綁定在一起，同時確保內(nèi)圈以及相應(yīng)的鎖緊圈之間不會出現(xiàn)滑動，以利于日后軸承拆卸以及整體安裝作業(yè)。軸承運行中，當使用的兩個內(nèi)圈各自攜帶一段溝槽時，應(yīng)先將鎖緊圈緊緊的固定住，再將其逐漸的滾壓到指定溝槽內(nèi)。軸承其外表面是一個類似球形圓的弧面，假設(shè)其弧面半徑為R。那么為了日后的潤滑作業(yè)，可以將軸承設(shè)計成為開放式結(jié)構(gòu)，也就是我們常說的不使用密封圈。這樣就可以不定時的涂抹專業(yè)的耐溫潤滑脂來對其進行維護。

1.外圈 2.內(nèi)圈 3.鎖緊圈 4.鋼球

圖1雙列滿裝角接觸球滾輪軸承結(jié)構(gòu)

2.2對于所使用的材料和熱處理

當前軸承其內(nèi)圈以及外圈所使用的材料仍然以GCr15型號的軸承鋼為主。此外對于內(nèi)圈所使用的材料，經(jīng)過相關(guān)的標準和規(guī)定，應(yīng)事先對其進行相應(yīng)的馬氏體卒火，然后再在300°C的高溫之下實施回火操作，以增強器耐高溫性能，并確保其硬度整體性能夠高于59HRC。

此外，對于外圈球形弧面的相應(yīng)硬度要求不應(yīng)太高，最好控制在21—25HRC內(nèi)。但溝道其相應(yīng)的表面硬度應(yīng)不能低于59HRC，以保證整個軸承的使用壽命。另外，在設(shè)備運行過程中，對于軸承不同位置處的硬度要求，只能通過相應(yīng)的熱處理工藝來進行有效解決。還有應(yīng)對軸承外圈進行相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理，以將其基體硬度整體性的調(diào)質(zhì)到24HRC左右，然后再使用頻感應(yīng)卒火等方法，來讓整個外圈溝道表面其相應(yīng)的硬度可以達到規(guī)定的59HRC，最后再在300°c高溫之下，開展回火處理，增強器相應(yīng)的耐高溫性能。

2.3溝心距以及對軸向游隙的有效控制

如圖所示，設(shè)定Re為外圈溝道半徑；Ri是內(nèi)圈溝道半徑；ae為外圈兩溝道之間的中心距離；ai設(shè)定為內(nèi)圈兩溝道之間的中心距離；L則為兩列鋼球之間的實際距離；ua為實際軸向游隙。

設(shè)定Re=0.525D， Ri=0.515Dw

那么依據(jù)圖中所顯示的可以推算出：

L=ai+2（Ri-0.5Dw）sina

先設(shè)定ai，那么依次所得：

ae=2（Ri-0.5Dw）sina+2（Re-0.5Dw）sina+ai=0.08QWsina+ai

然后依據(jù)軸向游隙的實際要求，求得ae=0.08Dwsina+ai+ua。

2.4內(nèi)圈鎖緊模具

現(xiàn)階段涂裝生產(chǎn)作業(yè)過程中，為了能夠有效的防止和避免軸承散套以及方便軸承的實際拆卸和安裝，需要我們將軸承中兩個相互分離的內(nèi)圈用專用的鎖緊圈緊緊的鎖住。然后在一端使用一個帶有相應(yīng)臺階，且形狀呈薄壁圓形的鎖緊圈依次穿過圈內(nèi)孔。接著再按照圖中所示的特定壓樁模具，按照相關(guān)要求滾壓到另一個端面，與此同時進行翻邊和緊縮，以確保其符合相關(guān)要求。

3.結(jié)論

文中所講述的軸承在其相應(yīng)的研究與開發(fā)過程中進行了大膽創(chuàng)新，然后選擇使用了不同于一般的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及相應(yīng)的冷熱加工技術(shù)還有工藝進行探究與討論。并在滿足現(xiàn)階段汽車生產(chǎn)線等諸多要求的基礎(chǔ)之上，提高了汽車的生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量。因此這文章中所闡述的研究與作業(yè)經(jīng)驗，可以很好的應(yīng)用到涂裝線烘干爐反方向的滾輪軸承生產(chǎn)制作過程中。

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