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拆机滚动轴承的设计与应用

时间:2020-07-05 16:48 来源:未知 作者:威尼斯人
拆机滚动轴承的设计与应用
1 原轴承构造及运用工况
 
该减速机高速轴固定端轴承运用241系列CA型调心滚子轴承, 轴承构造如图 1 所示。轴承由外圈、内圈、滚动体、车制坚持架和固定中挡边组成。外圈有注油孔,内圈带外挡边。套圈资料 GCr15SiMn。精度P0级,游隙C0级。轴承转速 0~180~425 r /min。工作温度-25~50 ℃。460# 齿轮油循环光滑。由于威尼斯人轴接受力状况不详, 其间分别尝试过:
 
( 1) 某国外公司轴承,铜坚持架构造,滚子数量分别尝试过22粒及21粒,所用轴承寿命为 5~6 个月。失效方式是铜坚持架断齿。
 
( 2) 某国产公司分体钢坚持架,寿命4个月左右,失效方式是钢实体坚持架底副断裂。
 
( 3) 某国外公司轴承,4个半坚持架铆接的 CA构造,呈现铆钉错位。
 
2 失效缘由剖析
 
 
经过火析, 以为形成轴承提早失效的缘由如下:
 
( 1) 由于减速机采用斜齿轮传动,该轴承装置在传动轴固定端,轴承接受了较大的轴向力。而 241系列调心滚子轴承的设计初衷和应用场所主要接受较大径向力,而轴向力承载才能较弱。
 
( 2) 呈现了单列受载的状况。该类轴承游隙大于0且轴向力和径向力比值大到一定水平,呈现下列状况:Fa/Fr>tanα,式中: Fa 为轴向力; Fr 为径向力;α为接触角。此时理论上会呈现单列受载的状况。滚子单列受载状况时会呈现不受载列滚子打滑,使轴承运转中有损伤风险
 
( 3) 在运用过程中振动较大,有大冲击载荷的存在,使坚持架接受较大冲击力,黄铜和相同尺寸的碳钢坚持架缺乏以承载振动和冲击力。
 
( 4) 轴承的固定中挡边不能做轴向挪动,不能调理两列滚子载荷,加剧了两列滚子的受力不均状况。
 
拆机滚动轴承的设计与应用
3 设计优化计划
 
 
( 1) 采用分体式碳钢坚持架取代黄铜坚持架,资料选取 20 钢,坚持架相关尺寸增大,以增强其强度和承载力。
 
( 2) 增加坚持架齿宽。可选计划有两种: 第一种计划是滚子数量不变,减小滚子直径; 第二种计划是坚持滚子直径不变,减少滚子数量。由于工况中轴接受力复杂,为保证滚子有足够的承载力,减小其直径的计划不可取,因而选择第二种计划,肯定为滚子数量减少至 20 粒。
 
( 3) 滚子长度由原来的 128 mm 减小到 120 mm,以增大坚持架梁宽。因滚子减短,需留意如图3 中坚持架外径启齿锁量 L1 尺寸,若选取不当,装配时滚子极易从坚持架掉出。此例中 L = 105mm,α= 13°,L1取值 90 mm, 经装置测试取值适宜。
 
 ( 4) 取消固定中挡边,采用活动中挡圈。活动中挡圈和固定中挡边的主要区别在于: 轴承运转时,固定中挡边不可做轴向挪动,但对滚子引导良好。当接受轴向载荷时不能调理两列滚子载荷,容易招致单列滚子受力或产生应力集中。而活动中挡圈能够做轴向挪动,起到补偿左右,当轴承在接受轴向载荷时能够调理两列滚子的载荷,使其平均受载,防止应力集中。若没有活动中挡圈,其功用由坚持架承当[7]。
 
( 5) 轴承外形尺寸和套圈壁厚坚持不变,以保证装置。其他技术请求契合现行国度和行业规范,如形位公差、热处置、探伤及检测办法等。
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