濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南,是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持,在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗,今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下滾動軸承安裝預緊力的控制方法。

在滾(gun)動(dong)(dong)軸(zhou)承(cheng)安(an)裝以后,使滾(gun)動(dong)(dong)體(ti)與(yu)套圈滾(gun)道(dao)處于(yu)適(shi)當(dang)的(de)(de)(de)預(yu)(yu)壓緊狀態,稱為滾(gun)動(dong)(dong)軸(zhou)承(cheng)的(de)(de)(de)預(yu)(yu)緊。軸(zhou)承(cheng)預(yu)(yu)緊的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是為了提高(gao)運轉(zhuan)(zhuan)中的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)精(jing)度和支承(cheng)剛度,減小振(zhen)動(dong)(dong)和噪聲(sheng),并(bing)且減輕由于(yu)慣性轉(zhuan)(zhuan)矩等因素所引(yin)起的(de)(de)(de)軸(zhou)承(cheng)滾(gun)動(dong)(dong)體(ti)相(xiang)對于(yu)軸(zhou)承(cheng)內、外套滾(gun)道(dao)的(de)(de)(de)相(xiang)對滑動(dong)(dong)。角接觸軸(zhou)承(cheng)及對旋轉(zhuan)(zhuan)精(jing)度和剛度有較高(gao)要求的(de)(de)(de)軸(zhou)系通常(chang)都(dou)采用預(yu)(yu)緊方(fang)法。
預(yu)(yu)緊(jin)(jin)力是利用裝(zhuang)配過程(cheng)中施(shi)加(jia)的(de)(de)外力給予軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)適當的(de)(de)預(yu)(yu)緊(jin)(jin)負(fu)荷。預(yu)(yu)緊(jin)(jin)力過小會使軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)工作時(shi)存(cun)在(zai)間隙,導(dao)致(zhi)支承(cheng)(cheng)(cheng)剛度(du)(du)和旋(xuan)轉(zhuan)精(jing)度(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)(di),引起振動和噪(zao)聲(sheng)。預(yu)(yu)緊(jin)(jin)力過大會增加(jia)滾(gun)動體與內、外套圈滾(gun)道(dao)的(de)(de)摩擦,運轉(zhuan)時(shi)溫度(du)(du)升(sheng)高(gao)過快,降(jiang)(jiang)低(di)(di)傳(chuan)動效率,減少軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)壽命。只有(you)施(shi)加(jia)合適的(de)(de)預(yu)(yu)緊(jin)(jin)力才可以消除軸(zhou)(zhou)(zhou)向(xiang)間隙,減小反向(xiang)誤差,提高(gao)軸(zhou)(zhou)(zhou)系回轉(zhuan)精(jing)度(du)(du),降(jiang)(jiang)低(di)(di)振動及噪(zao)聲(sheng)。給予軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)適當的(de)(de)預(yu)(yu)緊(jin)(jin)力,即(ji)使軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)經過一定(ding)時(shi)間的(de)(de)運轉(zhuan)后(hou),軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)相對(dui)位置(zhi)略有(you)變化,預(yu)(yu)先(xian)施(shi)加(jia)負(fu)荷仍然能使軸(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)內、外圈位置(zhi)保(bao)持(chi)穩定(ding),因(yin)此安(an)裝(zhuang)時(shi)預(yu)(yu)緊(jin)(jin)力的(de)(de)控制十分重(zhong)要的(de)(de)。
常(chang)用的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)向預(yu)緊(jin)(jin)方法(fa)可(ke)通(tong)過調整襯(chen)套或(huo)墊片的(de)尺(chi)寸,獲得合適預(yu)緊(jin)(jin)量(liang);也可(ke)通(tong)過對(dui)啟(qi)動摩擦力(li)矩(ju)的(de)控制(zhi)來(lai)獲得合適的(de)預(yu)緊(jin)(jin)力(li);還可(ke)使用預(yu)先調節固(gu)定(ding)預(yu)緊(jin)(jin)量(liang)的(de)成對(dui)雙聯軸(zhou)(zhou)(zhou)承來(lai)。經過施加(jia)軸(zhou)(zhou)(zhou)向預(yu)載荷(he)的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)承,在(zai)使用時其相(xiang)對(dui)位置就會保持不(bu)變(bian)。軸(zhou)(zhou)(zhou)承也可(ke)以用螺旋彈簧(huang)、定(ding)力(li)矩(ju)扳手等施加(jia)合適預(yu)緊(jin)(jin)力(li)。裝配中預(yu)緊(jin)(jin)力(li)的(de)確定(ding)方法(fa):
1)經驗檢測法
經(jing)驗(yan)檢(jian)測(ce)(ce)法(fa)(fa)(fa)是憑(ping)借(jie)技(ji)術工人(ren)(ren)的(de)在(zai)實踐中對(dui)力(li)(li)(li)矩(ju)(ju)的(de)感覺能力(li)(li)(li)來(lai)判斷軸(zhou)承(cheng)的(de)預(yu)緊情況。在(zai)軸(zhou)系(xi)裝配過(guo)程中,對(dui)軸(zhou)承(cheng)施加預(yu)緊力(li)(li)(li),用(yong)手(shou)動(dong)(dong)(dong)的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)旋轉主(zhu)軸(zhou),或(huo)者(zhe)將軸(zhou)系(xi)放(fang)入低(di)速(su)傳動(dong)(dong)(dong)測(ce)(ce)試系(xi)統(tong)中。通過(guo)雙手(shou)所(suo)受的(de)阻(zu)力(li)(li)(li)矩(ju)(ju)大小來(lai)感知主(zhu)軸(zhou)轉動(dong)(dong)(dong)的(de)靈活性,雙手(shou)所(suo)受到的(de)阻(zu)力(li)(li)(li)矩(ju)(ju)就(jiu)是軸(zhou)上(shang)軸(zhou)承(cheng)的(de)預(yu)緊力(li)(li)(li)矩(ju)(ju),這(zhe)種方(fang)法(fa)(fa)(fa)雖然比(bi)較粗糙,但(dan)使用(yong)簡單,現已被大量有(you)經(jing)驗(yan)的(de)裝配工人(ren)(ren)采用(yong),可作(zuo)為產品裝配精度(du)的(de)初級(ji)檢(jian)測(ce)(ce)辦法(fa)(fa)(fa)使用(yong)。但(dan)此法(fa)(fa)(fa)工作(zuo)效率低(di),勞動(dong)(dong)(dong)強度(du)大,不適合(he)精度(du)要(yao)求較高的(de)場合(he),且(qie)不能確定軸(zhou)上(shang)最大載荷。這(zhe)種辦法(fa)(fa)(fa)僅(jin)適合(he)有(you)經(jing)驗(yan)的(de)操作(zuo)工人(ren)(ren)完成。
2)測旋(xuan)轉(zhuan)力(li)矩(ju)法(fa)
用彈(dan)簧(huang)秤(cheng)或(huo)簡(jian)單測力儀,在裝配中,將軸(zhou)承與旋轉(zhuan)軸(zhou)固(gu)定好,并保證軸(zhou)能(neng)夠旋轉(zhuan),然后將彈(dan)簧(huang)秤(cheng)或(huo)簡(jian)單測力儀軸(zhou)上。用彈(dan)簧(huang)秤(cheng)沿軸(zhou)切線方向施加拉力,內圈及軸(zhou)共(gong)同旋轉(zhuan),當讀數(shu)處于穩定狀態(tai)時(shi),即為最(zui)終測量(liang)結果,通過測量(liang)出來力的大小,再乘(cheng)以切線到軸(zhou)心(xin)距(ju)離(li)值,即為主軸(zhou)上軸(zhou)承預緊力矩值。
配對使用的角接觸球軸承均(jun)有(you)摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)矩(ju)(ju)要求(qiu),在軸(zhou)承(cheng)的形式(shi)、內部(bu)參數和(he)潤滑方(fang)式(shi)等方(fang)面一(yi)定的情況下(xia),軸(zhou)承(cheng)的摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)矩(ju)(ju)與軸(zhou)向載荷有(you)著一(yi)定的對(dui)(dui)(dui)應關系,所以(yi)(yi)確定預(yu)(yu)緊力(li)(li)可(ke)以(yi)(yi)參考軸(zhou)承(cheng)的摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)矩(ju)(ju)。因此,通過對(dui)(dui)(dui)承(cheng)受預(yu)(yu)緊載荷的成對(dui)(dui)(dui)軸(zhou)承(cheng)的摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)矩(ju)(ju)進行(xing)計算,將計算結果與實際摩(mo)(mo)擦(ca)力(li)(li)矩(ju)(ju)值測定值進行(xing)對(dui)(dui)(dui)照(zhao),以(yi)(yi)判斷軸(zhou)承(cheng)內部(bu)預(yu)(yu)緊力(li)(li)是否符合要求(qiu)。
3)預先(xian)測預緊力法(fa)
在軸(zhou)承(cheng)安(an)(an)裝(zhuang)之前,采(cai)用與(yu)實際(ji)(ji)安(an)(an)裝(zhuang)相(xiang)似的(de)測試系統(tong),對(dui)軸(zhou)承(cheng)進(jin)行預(yu)安(an)(an)裝(zhuang),將軸(zhou)承(cheng)安(an)(an)裝(zhuang)在機構(gou)中(zhong),施加經過換算所需(xu)要的(de)軸(zhou)向預(yu)緊力(li)F,測量(liang)軸(zhou)承(cheng)實際(ji)(ji)距離(li)的(de)d。測量(liang)數值(zhi)即為軸(zhou)承(cheng)施加預(yu)緊力(li)后(hou),裝(zhuang)配中(zhong)實際(ji)(ji)所需(xu)要的(de)尺(chi)寸數值(zhi),這里(li)面包含了軸(zhou)承(cheng)實際(ji)(ji)距離(li)和軸(zhou)承(cheng)施加預(yu)緊力(li)后(hou)的(de)游(you)隙調整(zheng)尺(chi)寸,按照(zhao)d加工隔套長度。
在(zai)實際安裝(zhuang)過(guo)程(cheng)中,嚴格控制軸(zhou)承(cheng)內(nei)孔與(yu)軸(zhou)的(de)(de)配(pei)(pei)合,必須使軸(zhou)承(cheng)內(nei)圈(quan)在(zai)軸(zhou)頸(jing)處(chu)的(de)(de)配(pei)(pei)合即(ji)不松,又能靈活的(de)(de)沿軸(zhou)向移動。要(yao)求內(nei)外(wai)圈(quan)裝(zhuang)配(pei)(pei)時,在(zai)軸(zhou)頸(jing)及軸(zhou)承(cheng)座孔處(chu)一般以(yi)雙(shuang)手大拇指剛能推入配(pei)(pei)合最為適當。然后通過(guo)調(diao)(diao)整(zheng)套筒尺寸和外(wai)端軸(zhou)承(cheng)蓋尺寸,保證實際裝(zhuang)配(pei)(pei)尺寸d,如果有需(xu)要(yao),在(zai)尺寸調(diao)(diao)整(zheng)過(guo)程(cheng)中,可以(yi)加入固定尺寸的(de)(de)調(diao)(diao)整(zheng)墊片,以(yi)保證軸(zhou)承(cheng)預(yu)緊力(li)的(de)(de)數(shu)值(zhi)與(yu)預(yu)測值(zhi)相接近(jin)。
4)軸承變形量(liang)的測量(liang)控(kong)制法
預先測(ce)量(liang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)摩擦力(li)矩和軸(zhou)(zhou)向載荷(he)(he)的(de)關系,將軸(zhou)(zhou)承(cheng)放置在(zai)圓座體上(shang),通(tong)過公式換算(suan),可以通(tong)過重力(li)或彈簧壓力(li)控制在(zai)軸(zhou)(zhou)承(cheng)內圈上(shang)施加(jia)給定(ding)(ding)一(yi)個與預緊(jin)力(li)大小相等的(de)負荷(he)(he),軸(zhou)(zhou)承(cheng)受力(li)后,內外(wai)圈之間出軸(zhou)(zhou)向現尺(chi)(chi)寸差△K1和△K2,用(yong)杠桿千(qian)分表進(jin)(jin)行數值(zhi)測(ce)定(ding)(ding)。在(zai)裝配軸(zhou)(zhou)承(cheng)時,應對每個裝配的(de)傳動軸(zhou)(zhou)軸(zhou)(zhou)承(cheng)預緊(jin)力(li)用(yong)專(zhuan)用(yong)千(qian)分表進(jin)(jin)行檢驗。如果施加(jia)的(de)預緊(jin)載荷(he)(he)不足(zu),可以加(jia)墊圈進(jin)(jin)行調整(zheng),使(shi)得軸(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)游隙尺(chi)(chi)寸固定(ding)(ding),從而保(bao)證預緊(jin)力(li)在(zai)固定(ding)(ding)的(de)范圍(wei)內。
5)用定力矩扳手
為了消除軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承內(nei)(nei)外環間隙,依靠(kao)螺(luo)母進(jin)行軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向固定(ding)(ding)的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承,可(ke)(ke)以通過螺(luo)母扭(niu)轉(zhuan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向壓(ya)緊(jin)(jin)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承內(nei)(nei)環,到達軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承預(yu)緊(jin)(jin)的(de)目標。這種辦(ban)法是(shi)(shi)比(bi)較(jiao)通用(yong)的(de)辦(ban)法,其構造簡單,適(shi)用(yong)性強,這樣(yang)預(yu)緊(jin)(jin)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承的(de)預(yu)緊(jin)(jin)力(li)易于控制(zhi),缺陷是(shi)(shi)無定(ding)(ding)量(liang)數據(ju)。但(dan)是(shi)(shi)經過測量(liang)最終的(de)裝配軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)向尺寸,加入適(shi)當(dang)的(de)墊片(pian),就(jiu)可(ke)(ke)調(diao)整(zheng)預(yu)緊(jin)(jin)力(li)的(de)大(da)小。為了提高生(sheng)產(chan)效率和裝配精度,生(sheng)產(chan)中通常借(jie)助定(ding)(ding)力(li)矩(ju)扳手完成裝配。定(ding)(ding)力(li)矩(ju)扳手最主要特(te)征就(jiu)是(shi)(shi):可(ke)(ke)以設定(ding)(ding)扭(niu)矩(ju),并且扭(niu)矩(ju)可(ke)(ke)調(diao)。定(ding)(ding)力(li)矩(ju)扳手既可(ke)(ke)初緊(jin)(jin)又可(ke)(ke)終緊(jin)(jin),它(ta)的(de)使用(yong)是(shi)(shi)先調(diao)節(jie)扭(niu)矩(ju),再緊(jin)(jin)固螺(luo)栓。在(zai)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承的(de)裝配過程中,可(ke)(ke)進(jin)行預(yu)裝配,獲得預(yu)緊(jin)(jin)力(li)所需要的(de)擰緊(jin)(jin)力(li)矩(ju),然后進(jin)行裝配。
6)傳感器法
在(zai)要求較高的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)配過(guo)程中(zhong),我們(men)可(ke)(ke)(ke)以借(jie)(jie)助(zhu)傳(chuan)(chuan)感器實(shi)現測(ce)(ce)(ce)控(kong)。現代傳(chuan)(chuan)感器技(ji)術的(de)(de)(de)(de)飛速(su)進(jin)步,使(shi)測(ce)(ce)(ce)量變(bian)(bian)得越來越簡捷。在(zai)軸(zhou)承(cheng)的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)配過(guo)程中(zhong)可(ke)(ke)(ke)以選用轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)傳(chuan)(chuan)感器。轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)傳(chuan)(chuan)感器是將專用的(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)扭應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)片用應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)膠粘(zhan)貼在(zai)被測(ce)(ce)(ce)彈(dan)性(xing)軸(zhou)上,并組成應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)橋,向應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)橋提供電(dian)流(liu)即(ji)可(ke)(ke)(ke)測(ce)(ce)(ce)得該(gai)彈(dan)性(xing)軸(zhou)受(shou)扭的(de)(de)(de)(de)電(dian)信(xin)(xin)號(hao),將該(gai)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)信(xin)(xin)號(hao)放大后,經轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)換,變(bian)(bian)成與扭應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)成正比的(de)(de)(de)(de)頻率信(xin)(xin)號(hao)。得到的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)經過(guo)相(xiang)關(guan)儀器或計算機(ji)處理便(bian)可(ke)(ke)(ke)顯(xian)示出轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)值(zhi)。借(jie)(jie)鑒以前的(de)(de)(de)(de)安裝(zhuang)方(fang)法,固定軸(zhou)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸(zhou)承(cheng)座進(jin)行測(ce)(ce)(ce)量。運用按有轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)矩(ju)傳(chuan)(chuan)感器專用的(de)(de)(de)(de)機(ji)械夾具(ju)夾持,在(zai)驅動設備(bei)的(de)(de)(de)(de)驅動下使(shi)軸(zhou)承(cheng)座體(ti)跟(gen)隨測(ce)(ce)(ce)量機(ji)共同旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),可(ke)(ke)(ke)以測(ce)(ce)(ce)量出該(gai)夾具(ju)所受(shou)的(de)(de)(de)(de)反作用力(li)矩(ju)值(zhi),即(ji)軸(zhou)承(cheng)預緊力(li)矩(ju)值(zhi)。常(chang)見的(de)(de)(de)(de)驅動電(dian)機(ji)即(ji)可(ke)(ke)(ke)以充當驅動設備(bei)提供動力(li)。
本(ben)文討論(lun)的提出(chu)研究軸(zhou)承安裝(zhuang)預(yu)緊力(li)的控(kong)制方法,對軸(zhou)承的安裝(zhuang)有著實踐意義。調整好(hao)的主軸(zhou)可以通過試運轉方法來(lai)檢(jian)驗,直到符合要求為止。
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