機床用角接觸球軸承鎖量問題分析

紀(jì)云巧 池海鳳 高崇波 申明月

(①瓦房店軸承集團有限責(zé)任公司工程中心，遼寧 瓦房店116300;②瓦房店軸承集團精密轉(zhuǎn)盤軸承有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店116300)

為機床廠生產(chǎn)的角接觸球軸承(7318ACM)安裝后產(chǎn)生噪聲。現(xiàn)場拆卸后發(fā)現(xiàn)內(nèi)圈溝道和鋼球均有幾處明顯的軸向磕碰傷。從軸承安裝及軸承本身來分析，由于軸承端面無安裝損傷，因此排除軸承安裝的因素，應(yīng)從軸承本身來分析。

軸承本身的因素從設(shè)計以及生產(chǎn)裝配方面著手分析，確定產(chǎn)生磕碰傷的原因大體有兩點:一是裝配問題，裝配有熱裝和冷裝，角接觸球軸承一般都要求熱裝，因為在一定的溫度下，軸承材料會有一定的膨脹量，這樣當(dāng)鋼球與內(nèi)圈組件通過鎖徑時就不會產(chǎn)生磕碰傷;二是鎖量的問題，鎖量給太大，裝配的時候容易產(chǎn)生磕碰傷。

1 膨脹量的分析

膨脹量公式為

式中:α0=11.8 ×10－6/℃為鋼材的線脹系數(shù);ΔT為溫度差，℃。

由上述公式可知，膨脹量與溫度成正比的關(guān)系，溫差越大，膨脹量越大。合理的裝配溫度為110 ℃，即溫差為90 ℃時，如果溫度偏低，則膨脹量達不到要求，在裝配時，鋼球與內(nèi)圈的組件通過鎖徑(Ds)時就會產(chǎn)生磕碰傷(如圖1 所示)。

2 鎖量的確定

鎖量公式為

鎖量t的公差規(guī)定為:上偏差為0，下偏差為(t－gmax)。

KtDw與軸承游隙有關(guān)，當(dāng)RN= 0.515Dw，Rw=0.525Dw時，

當(dāng)α=25°時，Kt' =0.0075

根據(jù)實際經(jīng)驗，Kt=0.8Kt'=0.8×0.0075 =0.006。式中:α 為接觸角，(°);De為外圈溝道直徑，mm;δt為與軸承內(nèi)徑有關(guān)的參數(shù)，mm。當(dāng)軸承內(nèi)徑d≤30 mm，δt=0.01 mm;30 mm ＜d≤80 mm，δt=0.02 mm;d＞80 mm，δt=0.03 mm;g為軸承游隙，mm;gmin為最小徑向游隙，mm;gmax為最大徑向游隙，mm;RN為內(nèi)溝道半徑，mm;RW為外溝道半徑，mm。

3 舉例分析

下面以7318ACM 為例來具體解析。

De=171.988 mm、Dw=31.75 mm、α =25°、δt=0.03 mm、ΔT=90℃、gmin=0.19 mm、gmax=0.26 mm。

代入公式得

取t=0.3 mm，下偏差為0.3 －0.26 =0.04 mm，因此鎖量的最終取值為

4 結(jié)語

在角接觸球軸承中，鎖量是一個很重要的因素。只有給出合理的數(shù)值，才能防止由于鎖量過大產(chǎn)生的磕碰傷，以及鎖量過小導(dǎo)致的軸承裝配后散套等問題的出現(xiàn);而且，裝配時的溫度也是一個關(guān)鍵因素，膨脹量雖小，但不可小覷。只有注意了這些方方面面的因素，才能使軸承運轉(zhuǎn)的更良好，才能為我國機床行業(yè)替代進口做出貢獻。