交叉滾子軸承在立車上的應(yīng)用
交叉滾子軸承在立車上的應(yīng)用
- 2024/12/28 9:35:21
在立車設(shè)備上，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是體現(xiàn)機(jī)床整體性能、實(shí)現(xiàn)工件加工精度的核心構(gòu)造之一。我們要求它在高速運(yùn)轉(zhuǎn)并承受較重工件的同時(shí)，具備精準(zhǔn)的運(yùn)行精度及非常高的抗傾覆力矩能力，而支撐工作臺(tái)的軸承則是完成這一重要使命的關(guān)鍵。之前國(guó)內(nèi)大部分工作臺(tái)選擇推力軸承與徑向軸承配合使用，這種布置形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用料較多，尤其在安置大型箱體零件時(shí)，整個(gè)機(jī)床的空間體積更為龐大。軸承的安裝和預(yù)緊調(diào)整也比較困難，對(duì)中更加不易保證，工作臺(tái)整體精度難以提高。因此，現(xiàn)在更多設(shè)計(jì)開(kāi)始選用結(jié)構(gòu)更加緊湊的滾子軸承，不僅節(jié)省材料成本，而且設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)化、極限轉(zhuǎn)速更高、運(yùn)行精度及穩(wěn)定性更佳、承載能力和剛性也更強(qiáng)。今天鴻元小編介紹如何在立式車床上應(yīng)用交叉滾子軸承，以實(shí)現(xiàn)其工程性能。
一、跳動(dòng)精度
交叉滾子軸承跳動(dòng)可分為同步跳動(dòng)和異步跳動(dòng)，其中同步跳動(dòng)對(duì)工作臺(tái)整體跳動(dòng)的影響可以通過(guò)磨削工作臺(tái)面而減小，但異步跳動(dòng)的影響在這一環(huán)節(jié)中卻無(wú)法消除，它主要是由滾子外徑公差及圓度所決定的。因此，軸承異步跳動(dòng)控制的越好，則工作臺(tái)的徑向與軸向跳動(dòng)也越小，即運(yùn)轉(zhuǎn)精度越高。在選擇軸承品牌與精度等級(jí)時(shí)，建議不要只關(guān)注軸承裝配跳動(dòng)，而應(yīng)該深入了解影響軸承異步跳動(dòng)的精度標(biāo)準(zhǔn)。
二、軸承配合
軸承選型時(shí)建議內(nèi)圈與軸、外圈與齒圈均為緊配合。外圈由于是轉(zhuǎn)動(dòng)部件，緊配量應(yīng)該略大;內(nèi)圈會(huì)被端蓋壓著向下移動(dòng)，調(diào)節(jié)一定的預(yù)緊量，因此緊配量應(yīng)該略小。但如果認(rèn)為內(nèi)圈是靜止部件，而將內(nèi)圈與軸設(shè)計(jì)為松配合(內(nèi)圈與軸之間存在徑向間隙)，則有可能在安裝內(nèi)圈、鎖緊內(nèi)圈或者軸承受載時(shí)內(nèi)圈偏斜，即發(fā)生偏心。這種偏心將使?jié)L子與滾道的接觸區(qū)域邊界出現(xiàn)應(yīng)力集中，造成嚴(yán)重的劃痕、壓坑及剝落，提早結(jié)束軸承壽命。
三、形位公差
交叉滾子軸承的軸與齒圈的安裝面要求具有與精密軸承一致的平面度、垂直度、圓度及圓柱度?？刂七@些形位公差不僅可以獲得更好的裝配精度，而且可以避免軸承內(nèi)外圈過(guò)度偏心而產(chǎn)生應(yīng)力集中，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。關(guān)于形位公差的加工標(biāo)準(zhǔn)，建議咨詢軸承供應(yīng)商，匹配其軸承精度即可。
四、軸向預(yù)緊量
立車的切削測(cè)試中非常關(guān)注工件的端面及外圓粗糙度，而決定其優(yōu)差的關(guān)鍵之一就是系統(tǒng)的剛性。系統(tǒng)剛性包括框架結(jié)構(gòu)的剛性、支撐軸承的剛性等，其中軸承的剛性往往取決于其軸向預(yù)緊量。
實(shí)際應(yīng)用中，交叉滾子軸承A列滾子主要承受傾覆力矩，而C列滾子主要承受軸向載荷。當(dāng)軸承外圈承重時(shí)，A列滾子與軸承圈有脫開(kāi)的趨勢(shì)，即軸向游隙增大，而C列滾子被壓緊，即軸向游隙減小。如果軸承軸向預(yù)緊量不足，承重后，A列滾子不僅失去預(yù)緊，而且與滾道之間出現(xiàn)游隙，系統(tǒng)剛性因此迅速下降，那么當(dāng)切削力產(chǎn)生傾覆力矩時(shí)，工件的徑向變形將大大增加，同時(shí)得到的表面粗糙度也非常差;如果軸向預(yù)緊量過(guò)大，由于C列滾子要同時(shí)承受工件重量與軸承內(nèi)部預(yù)緊力，其與滾道之間的接觸應(yīng)力有可能超出許用極限，大大降低軸承使用壽命。因此，充分考慮溫度與載荷的影響，合理設(shè)定軸承的軸向預(yù)緊量變得尤為重要。