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降低高精度薄壁轉盤軸承摩擦力矩的工藝改進

來源:ag亚游游戏平台軸承 發布時間:2019-05-07熱度:
1轉盤軸承摩擦力矩分析 某型高精度薄壁四點接觸球轉盤軸承結構如圖1所示,使用在方位轉塔上,主機要求軸承精度達到P4。 帶座軸承 清洗將軸承拆下檢查時,先用拍照等方法做好外觀...


  1轉盤軸承摩擦力矩分析
  某型高精度薄壁四點接觸球轉盤軸承結構如圖1所示,使用在方位轉塔上,主機要求軸承精度達到P4。帶座軸承清洗將軸承拆下檢查時,先用拍照等方法做好外觀記載。另外,要供認剩餘潤滑劑的量並對潤滑劑采樣,然後再清洗軸承。對軸承的摩擦力矩要求也十分嚴格:軸承空載下,60 N·m; 1 × 105N 載荷下,啟動摩擦力矩不大於 120 N·m; 偏心
300 mm,8 × 104 N 載荷下,啟動摩擦力矩不大於400 N·m。
  1薄壁轉盤軸承裝配示意圖
 
      由於零件壁薄、剛性差、易變形,為保證高精度要求,采取多次精加工的工藝方法,確定內圈、外齒圈工藝流程為:鍛造一車削成形+表麵淬火、回火+精車、初磨一附加回火+細磨+鑽孔一附加回火一終磨。按此工藝加工的軸承裝機使用後存在摩擦力矩不均勻,有局部增大現象,不滿足主機要求。分析工藝過程,認為導致軸承摩擦力矩增大的主要原因有:
  (1)精度要求高,工序相對較多,在多次搬運、裝夾過程中,由於零件剛性較差,易產生變形;
  (2)套圈軸向剛性差,兩端麵平麵度、平行差難以保證;
  (3)遊隙範圍小,不易配製;
  (4)啟動摩擦力矩要求嚴格,套圈溝曲率、溝形加工的離散性大,溝道表麵粗糙度影響較大。
  2改進措施
  針對高精度薄壁四點接觸球轉盤軸承在生產中存在的加工工藝問題,采取了係列改進措施。
  2.1工藝改進2.1.1加工工藝優化
  改進後工藝流程為:鍛造一高溫回火一車削成形一表麵淬火、回火一精車、初磨一附加回火一細磨一鑽孔一附加回火一終磨一附加回火一配遊隙。在車削前增加高溫回火,以穩定尺寸,改善切削加工性能;增加附加回火次數,可及時消除或減小淬火應力,防止淬火變形和開裂,進一步穩定組織,提高套圈精度穩定性。合理確定精加工餘量,減小零件的加工變形;采用數控機床加工,避免人為因素修整砂輪對溝形、跳動的影響;將原成形刀車溝道、軟磨溝道和初磨溝道3道工序,用數控車溝道替代;細磨、終磨采用數控磨床加工。
  2.1.2降低表麵粗糙度
  選用石墨砂輪作為拋光砂輪,采用專用金剛石滾輪修整砂輪,砂輪修整後采用切入法對終磨合格的溝道進行拋光處理,拋光後溝道表麵粗糙度達到0.16pm。外球麵軸承適量的潤滑劑,安裝前不需清洗,不需補加潤滑劑,軸承內圈凸出端上的頂絲螺釘在軸上緊固時.允許的軸向負荷不得超過額定動負荷的20%。
  2.1.3確定溝道表麵淬火工藝
  當溝道接觸點硬度不均勻時,會對摩擦力矩產生較大影響,因此,溝道表麵淬火工藝十分重要。以外齒圈為試驗件,重新製作淬火感應器,在套圈圓周上均勻選取6段長度(每段2個測點),采用不同的工件轉速、淬火頻率進行工藝試驗,測得淬火後硬度和淬硬層深度見表1。由表可知,3#工藝條件符合預期工藝要求,淬火後硬化層深度為4.5~5mm,溝道表麵硬度為55~60HRC。
  2.1.4提高合套率
  采用金剛石滾輪砂輪修整器狀態下放在數控磨床工作平台上,機床通電上磁後通過電磁吸力定位,工件產生彈性變形,加工後機床退磁,工件恢複自由狀態,由於彈性變形造成加工後工件尺寸不符合要求。改進後采用專用胎具徑進行限位。加工時首先把胎具平放在數控磨床的工作平台上,將被加工工件在自由(鬆弛)狀態下放在胎具上,進行工件找正,如加工內圈溝道時找正內徑(加工外圈溝道時找正齒輪節圓);然後把內圈或外齒圈與胎具用壓板、緊固螺釘固定在一起,安裝方法如圖4所示。加工時磨床不上磁,磨削一端麵消除彎曲變形後,將零件翻轉,再對另一麵進行磨削,避免了裝夾引起的彈性變形。
2.2.2專用吊具采用十字專用吊具,減少套圈搬運過程中產生的變形,更好地保證工件精度。外球麵軸承實際上是深溝球軸承的一種變型,特點是它的外圈外徑表麵為球麵,可以配入軸承座相應的凹球麵內起到調心的作用。外球麵軸承主要用來承受以徑向負荷為主的徑向與軸向聯合負荷,一般不宜單獨承受軸向負荷。
  3結束語
  采取改進措施,將新裝配出的軸承在摩擦力矩試驗機上進行試驗。水平狀態下偏心300m
  M、載荷為8x104N時,啟動摩擦力矩不大於400Nm;在傾角為5〇、中心載荷為1x105N條件下,軸承運轉正常,未出現急停、卡滯、爬行等現象。

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