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機(jī)床主軸,螺桿滾珠軸承的裝配與裝卸
發(fā)布時(shí)間:2015-07-22 13:52:59

在滾珠軸承里,由于單列深槽滾珠軸承(Single-Row Deep Goove Ball Bearing)使用最廣泛,因此可做為此類型的代表型式;以日本而言,單列深溝滾珠軸承約占軸承產(chǎn)額的40%,數(shù)量則約70%;此型軸承可受荷向荷重、只向軸向荷重及合成荷重等三種的普通荷方式。此型軸承在內(nèi)環(huán)、外環(huán)三者之間的裝配上運(yùn)用此三者間的彈性系數(shù);另外,軸承組件在軸(Shafe)、軸承箱(Housing)之間的安裝、裝卸等加熱降溫狀況亦應(yīng)用此材料特性。一般而言滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體、內(nèi)環(huán)、外環(huán)均采用同一類的軸承材料,以常見的完全硬化型高碳鉻軸承鋼AISI 52100而言,其線膨脹系數(shù)約為12.5×10-6℃-1,彈性模數(shù)約為2×105Mpa。

一般簡化的方程式對(duì)解決具有相同的彈性模數(shù)及Poisson’s raoion之兩接觸物體間的接觸面積、接觸壓力變形量等而言較兩不同物質(zhì)者的困難度降低些。在1881年Hertz’s Hertz提出兩個(gè)同尺寸彈性體點(diǎn)接觸的局部應(yīng)力與變形量之理想狀況簡化理論,其內(nèi)含三個(gè)假設(shè)條件:(1)材料具有均質(zhì)性及等向性,即彈性模數(shù)為定數(shù),(2)接觸面積是水平的且正向應(yīng)力必須傳導(dǎo)但非以剪應(yīng)力形成。(3)不能超越材料的比例極限;即僅存在彈性可逆性變性變形而不是非可逆性塑性變形。此應(yīng)力解析模式經(jīng)百年演變后,于1987年ISO制定了徑向滾珠軸承的最大接觸應(yīng)力為4200 N/mm2。

此應(yīng)力值即為承受最大應(yīng)力的接觸部滾珠與滾道面的永久性塑性變形量(接部位的復(fù)合凹陷區(qū)域),約0.01%滾珠直徑時(shí)的基本靜額定負(fù)荷。滾珠的硬度為700 < Hv < 75 (60 < HRC < 62),軌道的硬度配合要適當(dāng),否則必須并入與靜態(tài)硬度補(bǔ)償系數(shù)、動(dòng)態(tài)硬度補(bǔ)償系數(shù)增加裝配上的麻煩。

溫度對(duì)材料具有熱脹冷縮的自然影響。對(duì)軸承的裝卸而言亦常使用此特性;若內(nèi)環(huán)與軸為緊配合則軸承可以冷間壓入(降溫)方式或熱間(升溫)壓入方式即能達(dá)成,而外環(huán)與軸承箱若亦為緊配合,則一般使使用冷間壓入方式較少采用軸承瞉加熱方式。較大尺寸的軸承一般采取熱間壓入的配合方式居多。

對(duì)外型為圓孔狀的深溝滾珠軸承而言,軸承內(nèi)環(huán)采用加熱方式或整個(gè)軸承采用加熱均可。一般常見的電磁感應(yīng)加熱器外觀,其加熱范圍大,加熱速度快,唯加熱后必須去殘磁效應(yīng)以避免不良變化影響軸承的使用壽命。

一般的加熱溫度低于120℃(低于軸承鋼的回火溫度)以保證降低軸承組成件的度;以AISI52100而言,溫度增高10℃則軸承的滾道(內(nèi)圈或外圈)直徑約可增右0.125%與軸承鋼的線膨脹系數(shù)成正比關(guān)系;因此必須注意軸承的加熱溫度設(shè)定范圍。

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