浅谈:双列串联式轴承结构特点
“球滚子轴承”的发明是基于一种天才的设想,它是新式的滚动体和新的装配办法的组合。所有不承担载荷的传统滚“球”的球体部分都被去掉。这意味着球两侧直径的15%被切除。结果就是所谓的球滚子,一个两侧扁平的球,比真正的球狭窄30%。这显著节约了宝贵的空间。
此外,这种形状特别“纤细”的球滚子和特别开发的装配方法,可以增加滚动体的数量,达到大约90%的填充空间。在同样空间内更多的滚动体可以实现更高的额定载荷,从而实现更长的产品使用寿命。这也提供了新的减小产品尺寸和装配的机会。双保持架的设计可以实现两个滚道的最佳独立调整,并与应用完全匹配。这就保证了以最小的轴承尺寸和更低摩擦实现了最大的载荷支持。
滚动轴承在运动中由于阻力使轴承不断磨损而失效,润滑脂(油)和润滑方式的不同,对降低轴承摩擦磨损效果不同。因此润滑技术己成为轴承技术研究的重要组成部分。有人把润滑脂(油)称为“轴承的第五个零件”(其他为内圈、外圈、滚动体、保持架)。
阻碍滚动轴承旋转的阻力由滚动磨擦、滑动磨擦和润滑剂磨擦组成。当滚动体在滚道上滚动时会出现滚动磨擦;滑动磨擦出现在保持架中滚动体的引导面上、保持架的挡边引导面上以及滚子轴承中滚子端面和套圈挡边上。润滑剂磨擦则由润滑剂在接触处的内部磨擦以及润滑剂的搅拌和挤压所组成。一套轴承的总磨擦即滚动磨擦、滑动磨擦和润滑剂磨擦的总和就是阻抗轴承运动的阻力。研究润滑技术的任务就是开发不同润滑脂(油)及其润滑方式,使其轴承阻力最小,寿命最长。
对常见工况下的轴承润滑脂(油),国外先进工业国家在技术和生产上已完全过关,已形成系列品种和批量生产能力,当前主要趋势是研究提高一些特殊情况下润滑脂的性能,如正在研究提高宇航用全氟醚润滑脂的真空稳定性,爬移性以及粘温性能等;又如低温脂,虽在应用中有较好效果,但其润滑机理未能有很好的理论阐述。再如,研究在高温(200~4000度)下使用气态润滑剂等。
保证双列深沟球轴承精度的基本防护措施
轴承安装前应先用汽油或煤油清洗干净,干燥后使用,并保证良好润滑,双列深沟球轴承一般采用脂润滑,也可采用油润滑。采用脂润滑时,应选用无杂质、抗氧化、防锈、极压等机能优胜的润滑脂。润滑脂填充量为轴承及轴承箱容积的30%-60%,不宜过多。带密封结构的双列深沟球轴承已填充好润滑脂,用户可直接使用,不可再进行清洗。
轴承安装时,轴承必需在套圈端面的圆周上施加均等的压力,将套圈压入,不得用鎯头等工具直接敲击轴承端面,以免损伤轴承。在过盈量较小的情况下,可在常温下用套筒压住轴承套圈端面,用鎯头敲打套筒,通过套筒将套圈均衡地压入。假如大批量安装时,可采用液压机。压入时,应保证外圈端面与外壳台肩端面,内圈端面与轴台肩端面压紧,不答应有间隙。
(1)测量轴和轴承座孔的尺寸,以确定轴承的配合精度,配合要求如下:内圈与轴采取过盈配合,过盈量0~+4μm(在轻负荷、高精度时为0);外圈与轴承座孔采取间隙配合,间隙量0~+6μm (但在自由端的轴承使用角接触球轴承时,还可增大间隙);轴与座孔表面圆度误差在2μm以下,双列深沟球轴承所用隔圈的端面平行度在2μm 以下,轴肩内端面对外端面的跳动在2μm以下;轴承座孔挡肩对轴线的跳动在4μm以下;主轴前盖内端面对轴线的跳动在4μm以下。
(2)固定端前轴承在轴上的安装:将双列深沟球轴承用洁净的清洗煤油进行彻底清洗,对于脂润滑,先将含有3%~5%润滑脂的有机溶剂注入轴承作脱脂清洗后,再用油枪将定量的润滑脂填入轴承内 (占轴承空间容积的10%~15%);加热轴承使升温20~30℃,用油压机将轴承装入轴端;将紧定套压在轴上并以合适的压力抵住轴承端面使其轴向定位;将弹簧秤的带子卷在轴承外圈上,用测量启动力矩的方法校验所规定的预负荷是否有大幅度的变动(即使双列深沟球轴承很正确,但由于配合或保持架的变形,预负荷也有变化的可能)。
双列角接触球轴承摩擦产生噪音的材料的基本问题
轴承内圈与轴是紧配合,外圈与壳体为较松配合,可用压力机将轴承先压装在双列角接触球轴承上,然后将轴连同轴承一起装入壳体中,压装时在轴承端面上垫一软金属材料的装配套管(铜的或软钢管)。装配套管的内径应比轴颈直径略大,外径应小于轴承内径的挡边直径,以免压在保持架上。大批安装轴承时可在套管上加一手柄。
在缺少或不能使用压力机的地方,可以用装配套管和小锤安装双列角接触球轴承。锤击力应均匀的传到轴承套圈端面的整个圆周上,因此装配套管受锤击的端面应制成球形。 安装轴承所需要的力与轴承尺寸和配合过盈量的大小有关,对于过盈量较大的中、大型轴承常用热装的方法。热装前把轴承或可分离的轴承套圈放入油箱或专用加热器中均匀加热至80~100℃(不应超过100℃)。
双列角接触球轴承轴径与轴瓦直接接触时防止发生粘附和形成边界润滑的性能。影响摩擦副摩擦相容性的材料因素是:
(1)成副材料冶金上构成合金的难易程度。
(2)材料与润滑剂的亲和能力。
(3)成副材料在无润滑状态下的摩擦因数。
(4)材料的微观组织。
(5)材料的热导率。
(6)材料表面能的大小和氧化膜的特性。
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