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2021-08-04
正確安裝軸承非常重要,但是在實(shí)際的操作中總是容易跑偏,問(wèn)題層出不窮。原因是一些細(xì)節(jié)的地方?jīng)]有注意到,導(dǎo)致軸承在安裝時(shí)出現(xiàn)損壞,本文分享軸承安裝的幾個(gè)錯(cuò)誤示例,及正確安裝方法和技巧
軸承安裝的常見(jiàn)錯(cuò)誤示范
走內(nèi)圈
軸與軸承內(nèi)孔配合過(guò)松(俗稱“走內(nèi)圈”)
由于軸與內(nèi)孔選擇的配合太松,使軸與內(nèi)孔表面之間產(chǎn)生滑動(dòng)?;瑒?dòng)摩擦將會(huì)引起發(fā)熱,使軸承因發(fā)熱而損壞。
軸與內(nèi)孔表面之間產(chǎn)生滑動(dòng)的痕跡
內(nèi)圈端面與軸肩摩擦發(fā)熱產(chǎn)生裂紋
當(dāng)“走內(nèi)圈”時(shí),內(nèi)圈與軸之間的滑動(dòng)摩擦將產(chǎn)生高溫,由于內(nèi)圈端面與軸肩接觸面很小,其溫度會(huì)更高。使內(nèi)圈端面產(chǎn)生熱裂紋,熱裂紋的不斷延伸,將使軸承內(nèi)圈在使用中斷裂。
軸與內(nèi)孔表面之間發(fā)熱后產(chǎn)生粘連
由于“走內(nèi)圈”使內(nèi)孔與軸表面之間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦,引起的高溫使表面金屬熔化并產(chǎn)生粘連。
走外圈
殼體孔徑與軸承外徑配合過(guò)松(俗稱“走外圈”)
由于殼體孔徑與軸承外徑選擇的配合太松,使它們表面之間產(chǎn)生滑動(dòng)?;瑒?dòng)摩擦將會(huì)引起發(fā)熱,使軸承發(fā)熱而損壞。
殼體孔徑與軸承外徑表面之間產(chǎn)生滑動(dòng)的痕跡
鐵錘直接敲擊軸?
安裝內(nèi)圈(或外圈)過(guò)盈配合的軸承,禁止用鐵錘直接敲擊軸承內(nèi)圈(或外圈)端面,這樣很容易把擋邊敲壞。應(yīng)該采用套筒放在內(nèi)圈(或外圈)端面上,用鐵錘敲擊套筒來(lái)安裝。
通過(guò)滾動(dòng)體來(lái)傳遞安裝力
安裝內(nèi)圈過(guò)盈配合的軸承時(shí),不能通過(guò)外圈和滾動(dòng)體把力傳遞給內(nèi)圈。這會(huì)把軸承滾道和滾動(dòng)體表面敲壞,使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生噪音并提前損壞。
正確的方法應(yīng)該用套筒直接把力作用在內(nèi)圈端面上
加熱溫度過(guò)高
有些用戶用乙炔噴槍對(duì)軸承內(nèi)孔進(jìn)行加熱,當(dāng)加熱溫度超過(guò)727℃(軸承鋼的相變溫度)時(shí),軸承鋼內(nèi)部的金相組織將發(fā)生變化。當(dāng)軸承冷卻后,軸承內(nèi)孔就不能恢復(fù)到原來(lái)的尺寸,通常比加熱前的尺寸要大。
被乙炔噴槍加熱后的軸承,表面變成黑色
安裝軸承時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)類型和尺寸,選擇機(jī)械,加熱或液壓等方法進(jìn)行。
圓柱滾子軸承安裝
冷安裝
安裝配合不是太緊的小軸承時(shí),可以通過(guò)一個(gè)套筒(圖5、圖6)并以錘擊的方法,輕輕敲擊套筒把軸承裝到合適的位置。敲擊時(shí)應(yīng)盡量均勻的作用在軸承套圈上,以防止軸承傾斜或歪斜。
大部分軸承都采用壓入法進(jìn)行安裝。如果要將軸承的內(nèi)外圈同時(shí)裝到軸上和軸承座中,必須確保以相同的壓力同時(shí)作用在內(nèi)外圈上,且必須與安裝工具接觸面在同一平面上。
熱安裝
通常情況下,對(duì)于較大型軸承的安裝,不通過(guò)加熱軸承或軸承座是不可能的,因?yàn)殡S著尺寸的增大,安裝時(shí)需要的力越大。熱安裝所需要的軸承套圈和軸或軸承座之間的溫差主要取決于過(guò)盈量和軸承配合處的直徑。開(kāi)式軸承加熱的溫度不得超過(guò)120℃。不推薦將帶有密封件和防塵蓋的軸承加熱到80℃以上(應(yīng)確保溫度不超過(guò)密封件和潤(rùn)滑脂允許的溫度)。
加熱軸承時(shí),要均勻加熱,絕不可以有局部過(guò)熱的情況。
軸承感應(yīng)加熱器
圓錐軸承安裝
帶圓錐孔的軸承,其內(nèi)圈大部分是以過(guò)盈配合的方式來(lái)安裝的。過(guò)盈量是由內(nèi)圈在圓錐形軸徑、緊定套或退卸套上的軸向推進(jìn)距離決定的。在圓錐形配合面上的推進(jìn)距離越大,軸承的徑向內(nèi)部游隙就越小可通過(guò)測(cè)量游隙減小量或軸向推進(jìn)距離來(lái)確定過(guò)盈量。
中小型軸承可以利用軸承安裝工具或Z好用鎖緊螺母把內(nèi)圈推進(jìn)到圓錐形軸徑上的適當(dāng)位置。在使用緊定套的情況下,使用可以用鉤形扳手或沖擊扳手鎖緊的套筒螺母。對(duì)退卸套可用軸承安裝工具或端板將其推入軸承內(nèi)孔。
較大軸承需要更大的力來(lái)安裝,因此應(yīng)使用液壓螺母。液壓螺母可以把圓錐孔軸承安裝在圓錐形軸徑上(圖11),緊定套上(圖12),退卸套上(圖13)。
注油法
注油法的工作原理是:液壓油在高壓下通過(guò)油孔和油槽,注入軸承和軸徑之間的配合面,形成一層油膜。油膜將配合面分開(kāi),使得配合面之間的摩擦大幅減少。這種方法通常用于直接把軸承安裝在圓錐形軸徑上的情況。
必須的油孔和油槽應(yīng)是整體軸設(shè)計(jì)的一部分。如果緊定套和退卸套,已加工有油孔油槽,這種方法也可用于將軸承安裝在緊定套或退卸套上。
高手談滾動(dòng)軸承裝配
機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝配工作中,滾動(dòng)軸承裝配是一項(xiàng)非?;A(chǔ)的工作。實(shí)際工作中,還會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。
滾動(dòng)軸承,正常的裝配,不管是軸還是孔,一般都是過(guò)盈配合。過(guò)盈配合的裝配方法,常用的有:溫差法,壓入法等。
其實(shí),在機(jī)械裝配現(xiàn)場(chǎng),溫差法用的要少一些,主要是操作比較復(fù)雜。溫差法裝配,冷卻法要比加熱法簡(jiǎn)單些,一般我們用液氮,優(yōu)點(diǎn)是溫差大,線形膨脹量大,干凈。
比如軸承裝到孔中,直接把軸承泡在液氮里就行了。加熱法比較麻煩。為了加熱均勻,一般需要把零件(軸承)放到液體里煮。如果是煮軸承,要求就比較高了。比如,加熱介質(zhì)要干凈,溫度要控制好,等等。
溫差法Z大的缺點(diǎn)是,零件的體積受限制。比如車床主軸裝配,需要同時(shí)安裝主軸和軸上的齒輪等零件,溫差法根本無(wú)法到。
壓入法應(yīng)用Z廣泛。一把榔頭,一根銅棒就能搞定。細(xì)說(shuō)起來(lái),操作上還是有不少區(qū)別和注意事項(xiàng)的。
裝軸承時(shí),盡量采用非沖擊的方式。如,用壓力機(jī)。榔頭敲擊的方式,對(duì)零件和軸承都是保護(hù)不利的。小規(guī)格,小過(guò)盈的軸承,用手動(dòng)的壓力機(jī),如絲杠式的,就可以,甚至臺(tái)鉗即可。
大尺寸的軸承,一般要用液壓才可以。安裝軸承,開(kāi)始的時(shí)候,要隨時(shí)注意軸承 是否傾斜,需要及時(shí)調(diào)整受力位置,防止損壞安裝孔或者軸。
當(dāng)然,安裝前的準(zhǔn)備工作也非常重要,如 清洗零件安裝表面,去除孔口、軸端毛刺等。清理干凈后,在安裝表面涂上干凈的機(jī)油,等等。準(zhǔn)備工作一定要細(xì)心。如果由于毛刺、灰塵等研入裝配表面,導(dǎo)致軸承無(wú)法裝配到位,后面就比較難搞了,往往陷入進(jìn)退兩難的地步,甚至整個(gè)軸或者零件都要報(bào)廢掉。
同理,拆卸軸承時(shí),也應(yīng)盡量避免沖擊的方式。如,能用壓力機(jī)就用壓力機(jī), 能用拉卸器(三個(gè)腿的那個(gè)東西)盡量用拉卸器。
一種比較好的方法是,用一個(gè)與軸承外環(huán)或內(nèi)環(huán)尺寸類似的圓筒墊在軸承上,榔頭敲擊圓筒的這一端(我們自己做的專用工具,敲擊的這一頭是死的)在軸承已經(jīng)入位的狀況下(全部進(jìn)入孔內(nèi)或者軸上),敲擊的力量可以大些,其實(shí)這種狀況下,原則上應(yīng)該是用盡量少的敲擊次數(shù)將軸承打擊到位。因?yàn)榍脫舻奶攸c(diǎn)是,頻繁的輕敲,會(huì)產(chǎn)生鉚接效果,倒是容易傷到軸或者孔的表面。
以上是軸承通用的裝配注意事項(xiàng)。基本原則是:
1,裝配時(shí)施加的外力,不要通過(guò)軸承的滾子或者滾珠傳遞,以避免損傷軸承;
2,優(yōu)先選用非沖擊的方式裝卸;
3,需要敲擊時(shí), 方式要正確
對(duì)于要求傳動(dòng)精度的軸承,如主軸的軸承,往往還有預(yù)緊力的要求。因?yàn)檫@些軸承只有在合理的預(yù)緊力下,才能達(dá)到標(biāo)稱的精度。比如,車床的主軸,一般前、后兩個(gè)是向心推力滾子軸承。組裝后,需要通過(guò)兩端的螺母預(yù)緊,以達(dá)到主軸跳動(dòng)的要求。
一般預(yù)緊力是軸承廠提供的參數(shù)。但是在實(shí)際裝配過(guò)程中,不是能夠很好的測(cè)量到預(yù)緊力是否符合要求,傳統(tǒng)上往往是裝配工人憑經(jīng)驗(yàn)安裝。
某些結(jié)構(gòu)中,可以采用預(yù)先測(cè)量預(yù)緊變形量的方法。如,一個(gè)向心推力軸承,預(yù)緊力為20kg。我們可以把軸承外環(huán)在下,架在平臺(tái)上,然后在內(nèi)環(huán)上施加20kg力。測(cè)量施力前后內(nèi)外環(huán)的高度差變化量,一般通過(guò)杠桿百分表就可以測(cè)到。得到變形量后,在預(yù)緊結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)一個(gè)墊片,墊片的高度差正好是預(yù)緊前后的變化量。這樣,保證螺母緊死后,預(yù)緊量保持不變。改變以往憑工人手勁的裝配方法 。
軸承的裝配,對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的Z終使用效果有決定性的影響。如,運(yùn)行精度,平穩(wěn)性,噪音,壽命等等。德國(guó)有的CNC機(jī)床,我們也可以買(mǎi)到,加工出相同精度的產(chǎn)品。但是同樣質(zhì)量的零件,我們不一定能夠組裝、調(diào)試出相同精度的產(chǎn)品。
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