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主軸雙列圓柱滾子軸承的裝配和調(diào)整

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主軸雙列圓柱滾子軸承的裝配和調(diào)整

發(fā)布日期:2022-06-20 作者:弘正/豹王軸承 點(diǎn)擊:2385

圓錐孔雙列圓柱滾子軸承屬于線性接觸軸承,其承載能力和剛度高于點(diǎn)接觸的角接觸軸承,常用于載荷較大、要求剛度較高,而轉(zhuǎn)速相對(duì)來(lái)說(shuō)不很高的中、大、重型機(jī)床主軸系統(tǒng)中。下面中崋軸承網(wǎng)簡(jiǎn)稱(華軸網(wǎng))來(lái)給大家分享下有關(guān)用于主軸系統(tǒng)中的雙列圓柱滾子軸承的裝配調(diào)整方法。


1、主軸滾動(dòng)軸承的選配。


主軸和軸承都存在制造誤差,這必然要影響主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度。在主軸組件裝配時(shí),若使二者的誤差影響相互抵消一部分,則可進(jìn)一步提高其旋轉(zhuǎn)精度。由于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈隨主軸旋轉(zhuǎn),它的徑向跳動(dòng)(或稱振擺)對(duì)軸承旋轉(zhuǎn)精度影響最大。因此,一般僅調(diào)整軸承內(nèi)圈和主軸軸頸的相對(duì)位置。


(1)前軸承選配:由于主軸在前支承處的徑向跳動(dòng)對(duì)其端部的旋轉(zhuǎn)精度影響最大,因此首先應(yīng)采用軸承選配法來(lái)減小前支承處的徑向跳動(dòng)。實(shí)際的操作過(guò)程是,裝配前先將一批滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈和主軸軸頸分別進(jìn)行測(cè)量,并在各自的高點(diǎn)處打字標(biāo)記(某些國(guó)家的軸承,高點(diǎn)處已有標(biāo)記,近年來(lái)隨著軸承精度的提高,又將標(biāo)記去掉);然后按實(shí)際的徑向跳動(dòng)量分組,取其跳動(dòng)量相近者進(jìn)行裝配,使二者高點(diǎn)異向,即完成前軸承的選配。


(2)后軸承選配:前軸承選配之后再對(duì)后軸承進(jìn)行選配,還可進(jìn)一步提高 主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度。由于主軸是采用同一個(gè)基準(zhǔn)來(lái)精磨各個(gè)軸頸的,因此前、后軸頸對(duì)主軸軸心跳動(dòng)的高點(diǎn),往往在同一個(gè)方向上。故而只要把后軸承與前軸承的高點(diǎn),布置在同一軸向平面內(nèi)且軸線同側(cè)時(shí),往往可得較好效果。如將前后軸承外圈的徑跳高點(diǎn)裝于同向,且與座孔的高點(diǎn)異向,還可進(jìn)一步改善主軸的旋轉(zhuǎn)精度。


2、主軸滾動(dòng)軸承的間隙(游隙)及其調(diào)整。


主軸滾動(dòng)軸承的間隙量(游隙量)大小對(duì)主軸組件工作性能及軸承壽命有重要影響。當(dāng)軸承在較大間隙下工作時(shí),會(huì)造成主軸位置(徑向或軸向)的偏移而直接影響加工精度。這時(shí),軸承的承載區(qū)域也較小,載荷集中作用予受力方向的一一個(gè)或幾個(gè)滾動(dòng)體,造成較大的應(yīng)力集中,引起軸承發(fā)熟和磨損的加劇而降低壽命。


此外,主軸組件的剛度和抗振性也大為削弱。當(dāng)軸承調(diào)整為零間隙時(shí),承載區(qū)域隨之增大,滾動(dòng)體的受力狀況趨于均勻,主軸的旋轉(zhuǎn)精度得以提高。當(dāng)軸承預(yù)緊(預(yù)加裁荷)調(diào)整為負(fù)間隙時(shí),滾動(dòng)體產(chǎn)生彈性變形,與滾道的接觸面積加大,使承載區(qū)擴(kuò)大到360°,則主軸組件的剛度和抗振性都能得到明顯提高。因此,滾動(dòng)軸承保持合理間隙量,是提高主軸組件旋轉(zhuǎn)精度,剛度和抗振性的一項(xiàng)重要措施。


主軸組件的靜態(tài)剛度是隨軸承間隙量的減小而增加。軸承在零隙附近的剛度變化(曲線斜率)為最大,其后剛度的增加較緩慢。但是,軸承間隙量對(duì)主軸組件動(dòng)態(tài)特性的影響卻較復(fù)雜。主軸組件的阻尼值(實(shí)際阻尼值與臨界阻尼值之比為阻尼比先是隨軸承間隙的減小而增大,在零隙處的阻尼值為最大,其后隨間隙量減小過(guò)盈量增大),阻尼值反而也減小。


這是因?yàn)檩S承逐漸趨向“剛體化”,使其結(jié)構(gòu)阻尼下降,而較多地呈現(xiàn)材料內(nèi)摩擦阻尼特性。靜態(tài)剛度和阻尼特性共同影響著主軸組件總的動(dòng)態(tài)響應(yīng),存在最佳間隙位置,這時(shí)主軸前端的共振幅值為最小,靜態(tài)剛度和共振頻率都較高,加工表面的圓度誤差及粗糙度也較小。當(dāng)間隙量過(guò)小時(shí),剛度的提高已不顯著,而軸承的磨損和發(fā)熱量卻大為增大,從而降低軸承壽命并惡化使用條件。由此可見(jiàn),軸承最佳間隙量的選擇,不應(yīng)單純考慮靜態(tài)剛度,還應(yīng)同時(shí)考慮阻尼值,以便得到最小的軸端共振幅值、較高的剛度、共振頻率和加工精度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般中 、大型機(jī)床主軸的軸承間隙量應(yīng)按- 0.005 ~- 0.015mm調(diào)整。


3、軸承內(nèi)外圈安裝端正的檢測(cè)與調(diào)整。


雙列圓柱滾子軸承直徑與寬度之比一般在4~7之間,由于雙列圓柱滾子軸承的徑寬比較大,導(dǎo)致在主軸箱孔中和主軸上安裝時(shí)的導(dǎo)向性能較差。再者大型機(jī)床零件尺寸和質(zhì)量較大,給裝配工作帶來(lái)一定的難度,容易造成安裝軸承時(shí)的力量不均勻。以上的種種原因,導(dǎo)致主軸軸承的內(nèi)外圈安裝位置偏移,軸承滾動(dòng)體與軸承的內(nèi)外圈接觸不良,致使主軸剛度和回轉(zhuǎn)精度降低。檢驗(yàn)主軸軸承的內(nèi)外圈安裝端正的方法如下:在預(yù)緊軸承內(nèi)圈的過(guò)程中,不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)主軸,同時(shí)觀察軸承滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。


如果主軸轉(zhuǎn)動(dòng)輕松,同時(shí)軸承各滾動(dòng)體隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),則軸承的內(nèi)外圈應(yīng)為安裝端正;如果主軸已經(jīng)有一定的預(yù)緊量,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感到有阻滯,而軸承個(gè)別滾動(dòng)體未隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),或用手搬動(dòng)各別滾動(dòng)體有松動(dòng)的情況,則應(yīng)為軸承的內(nèi)圈或外圈安裝偏而造成。


可以將磁力表座分別安裝在主軸箱體和主軸上,旋轉(zhuǎn)主軸并觀測(cè)百分表的示值變化(見(jiàn)圖1,圖2),調(diào)整軸承的內(nèi)圈和外圈位置,使百分表的示值變化最小(一般應(yīng)小于0.01 ~0.04mm, 與軸承大小有關(guān))。此時(shí)軸承的內(nèi)圈和外圈已經(jīng)安裝端正,圖1檢測(cè)軸承外圈安裝是否端正圖2檢測(cè)軸承內(nèi)圈安裝是否端正如果仍存在而個(gè)別滾動(dòng)體未隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)1主軸,2主軸前軸承,3主軸箱,4百分表,5 磁力表座動(dòng)的情況,則說(shuō)明主軸箱體孔或主軸徑不圓。



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