圓錐滾子超精若干問題探討.pdf

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1、《軸承》1999.?.5圓錐滾子超精若干問題探討平頂山興州機械廠(河南平頂山467001)　葛超峰　　目前,我國圓錐滾子軸承正朝著圓錐滾子帶由于滾子是全凸形,各個滾子在公轉和自轉過程凸度的方向邁進,這樣既能提高軸承的轉動靈活中,均能根據(jù)整個軸承的運轉情況。找到自己瞬性、降低噪聲,又能減少大小端的應力集中、提高間的理想位置。從而保證整個軸承的運轉精度,軸承使用壽命,現(xiàn)就圓錐滾子超精時的有關問題同時也減少由于尺寸差的影響帶來的噪聲和對精作一探討。度的影響。而半凸形滾子,其起作用的部分是中1全凸形滾子和半凸

2、形滾子利弊的間的直線部分,兩端的圓弧部分只起到圓滑過渡的作用。全凸形滾子雖然開始時是點接觸,但由比較于凸度量極小(以μm計),運轉一段時間后,即可所謂全凸形滾子,指除去圓錐滾子大、小頭軸找出與其形狀相適應的內、外滾道軌跡。因此,全向坐標外,整個母線呈外凸的形狀。所謂半凸形凸形滾子比半凸形滾子在軸承中的運轉情況要好滾子,指母線中間部分是直線,靠近大、小端倒角得多。另外,從德國FAG公司、瑞典SKF公司、部分是圓弧過渡(對數(shù)母線修正形或圓弧修正線)日本NTN公司等世界知名的軸承廠家來看,其見圖1、圖2。圓

3、錐滾子產品均是全凸形的。2　全凸形滾子的加工方法全凸形滾子超精加工有“三段式”和“平直式”兩種方法。2.1“三段式”超精加工目前,比較直觀且容易被大家接受的超精原理是“三段式”,即將超精導輥在全部工作部分加工成三個角度。第一部分先超圓錐滾子小頭,然后超大頭,最后超中間部分(如圖3)。圖1圖3這種方法原理很直觀,其超精導輥的角度經過微分推導可得出如下公式(推導過程從略):tgδφ=sinφtgβ+tg/cosβ22式中δ超精導輥工作部分全角β滾子中心線與油石工作面夾角圖2β=α/2±λφ超精時的壓力角,

4、一般取12°～19°根據(jù)圓錐滾子軸承的結構形式,全凸形滾子φ的大小與超精輥直徑和兩個超精導輥的中其最高點與內、外滾道接觸。在軸承旋轉過程中,心距離有關(圖4)。圖中P為超精油石對滾子的·15·《軸承》1999.?.5壓力,F為超精導輥對滾子的支承力。L所以λ=arcsin2Rcos(α/2)在實際生產過程中,λ根據(jù)經驗要加倍,即λ=Kλ。根據(jù)圓錐滾子直徑和角度不同,λ可取不同的范圍:即K=2～6。如對LM1190,K=2;對32210(原7510E),K=3;對31311(原27311E),K=6。另

5、外,壓力角φ的選取直接影響超精導輥的使用壽命和圓錐滾子圓度的提高。因為F=P/sinφ,如果φ的角度小,F勢必增大,將增加滾子圖4與超精導輥的摩擦力,需要頻繁對超精導輥進行　　由圖知修磨,如果φ過大,超精時將不能有效地改善圓λ1>0(超滾子小端)錐滾子的圓度(超精工序對圓錐滾子圓度的改善λ=λ2<0(超滾子大端)率要達到60%以上)。根據(jù)加工經驗,如果滾子λ3=0(超滾子中間平直部分)直徑Dw≤10mm,φ取15°為宜;如果滾子直徑λ計算方法(圖5)如下:10

6、輥的直徑在超同一直徑滾子時,對壓力角φ有直接影響,一般可取超精導輥直徑為125mm。2.2“平直式”超精加工所謂“平直式”超精,是指在超全凸形滾子時,整個超精導輥采取一個角度。這種超精方法的工作原理不象“三段式”那樣直觀,用一個角度超精時,滾子不是一個接一個連續(xù)的。因超精導輥有擋邊,當滾子依次通過各工位油石時,大小頭依次接觸、離開油石,選用適當?shù)墓に噮?shù),在油石的壓力和高頻率振動過程中也可以形成凸度。這種超精導輥在設計角度時,取λ=0。圖5Lsinλ=2Rcos(α/2)OE=ON=ROC=OE-NC

7、=R-Δ222又OE=CE+OC22L2R=+(R-Δ)2cos(α/2)2L22=2+R-2RΔ+Δ(4cos(α/2)2L22+Δ圖64cos(α/2)即R=2Δ3　三段式和平直式的比較(圖6)2L≈8Δ目前,國內軸承生產廠家超精設備大部分采2(Δ≈0,cosα≈1)用的是洛陽軸承廠生產LZ215超精機和洛陽軸(下轉第33頁)·16·《軸承》1999.?.5表5φ1.588鋼球φ3.969鋼球φ6鋼球φ10鋼球φ20鋼球φ40鋼球濾波上限測頭半徑/mm/mm/mm/mm/mm/mm/mm2.54.

8、62-----15253.63-----2.50.421.432.645.99--50250.330.861.352.40--2.50.0470.1590.2940.6672.2227.994150250.0370.0960.1500.2670.6231.6002.50.0050.0150.0270.0600.2000.720500250.0040.0090.0140.0250.0560.1445給出了其濾波上限所對應的最大半波高An。成為“超靜軸承”的