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圓錐孔雙列圓柱滾子軸承屬于線性接觸軸承其承載能力和剛度高于點(diǎn)接觸的角接觸軸承，常用于載荷較大、要求剛度較高，而轉(zhuǎn)速相對(duì)來(lái)說(shuō)不很高的中、大、重型機(jī)床主軸系統(tǒng)中。下面本公司簡(jiǎn)稱(chēng)來(lái)給大家分享下有關(guān)用于主軸系統(tǒng)中的雙列圓柱滾子軸承的裝配調(diào)整方法。
1、主軸滾動(dòng)軸承的選配。
主軸和軸承都存在制造誤差這必然要影響主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度。在主軸組件裝配時(shí)，若使二者的誤差影響相互抵消一部分，則可進(jìn)一步提高其旋轉(zhuǎn)精度。由于滾動(dòng)軸承內(nèi)圈隨主軸旋轉(zhuǎn)，它的徑向跳動(dòng)(或稱(chēng)振擺)對(duì)軸承旋轉(zhuǎn)精度影響最大。因此，一般僅調(diào)整軸承內(nèi)圈和主軸軸頸的相對(duì)位置。
(1)前軸承選配：由于主軸在前支承處的徑向跳動(dòng)對(duì)其端部的旋轉(zhuǎn)精度影響最大因此首先應(yīng)采用軸承選配法來(lái)減小前支承處的徑向跳動(dòng)。實(shí)際的操作過(guò)程是裝配前先將一批滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈和主軸軸頸分別進(jìn)行測(cè)量，并在各自的高點(diǎn)處打字標(biāo)記(某些國(guó)家的軸承，高點(diǎn)處已有標(biāo)記，近年來(lái)隨著軸承精度的提高，又將標(biāo)記去掉);然后按實(shí)際的徑向跳動(dòng)量分組，取其跳動(dòng)量相近者進(jìn)行裝配，使二者高點(diǎn)異向，即完成前軸承的選配。
(2)后軸承選配：前軸承選配之后再對(duì)后軸承進(jìn)行選配還可進(jìn)一步提高 主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度。由于主軸是采用同一個(gè)基準(zhǔn)來(lái)精磨各個(gè)軸頸的，因此前、后軸頸對(duì)主軸軸心跳動(dòng)的高點(diǎn)，往往在同一個(gè)方向上。故而只要把后軸承與前軸承的高點(diǎn)，布置在同一軸向平面內(nèi)且軸線同側(cè)時(shí)，往往可得較好效果。如將前后軸承外圈的徑跳高點(diǎn)裝于同向，且與座孔的高點(diǎn)異向，還可進(jìn)一步改善主軸的旋轉(zhuǎn)精度。
2、主軸滾動(dòng)軸承的間隙(游隙)及其調(diào)整。
主軸滾動(dòng)軸承的間隙量(游隙量)大小對(duì)主軸組件工作性能及軸承壽命有重要影響。當(dāng)軸承在較大間隙下工作時(shí)，會(huì)造成主軸位置(徑向或軸向)的偏移而直接影響加工精度。這時(shí)，軸承的承載區(qū)域也較小，載荷集中作用予受力方向的一一個(gè)或幾個(gè)滾動(dòng)體造成較大的應(yīng)力集中，引起軸承發(fā)熟和磨損的加劇而降低壽命。
此外，主軸組件的剛度和抗振性也大為削弱。當(dāng)軸承調(diào)整為零間隙時(shí)，承載區(qū)域隨之增大滾動(dòng)體的受力狀況趨于均勻，主軸的旋轉(zhuǎn)精度得以提高。當(dāng)軸承預(yù)緊(預(yù)加裁荷)調(diào)整為負(fù)間隙時(shí)，滾動(dòng)體產(chǎn)生彈性變形，與滾道的接觸面積加大，使承載區(qū)擴(kuò)大到360°，則主軸組件的剛度和抗振性都能得到明顯提高。因此，滾動(dòng)軸承保持合理間隙量是提高主軸組件旋轉(zhuǎn)精度剛度和抗振性的一項(xiàng)重要措施。
主軸組件的靜態(tài)剛度是隨軸承間隙量的減小而增加。軸承在零隙附近的剛度變化(曲線斜率)為最大，其后剛度的增加較緩慢。但是，軸承間隙量對(duì)主軸組件動(dòng)態(tài)特性的影響卻較復(fù)雜。主軸組件的阻尼值(實(shí)際阻尼值與臨界阻尼值之比為阻尼比先是隨軸承間隙的減小而增大在零隙處的阻尼值為最大其后隨間隙量減小過(guò)盈量增大)，阻尼值反而也減小。
這是因?yàn)檩S承逐漸趨向“剛體化”，使其結(jié)構(gòu)阻尼下降，而較多地呈現(xiàn)材料內(nèi)摩擦阻尼特性。靜態(tài)剛度和阻尼特性共同影響著主軸組件總的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，存在最佳間隙位置，這時(shí)主軸前端的共振幅值為最小靜態(tài)剛度和共振頻率都較高，加工表面的圓度誤差及粗糙度也較小。當(dāng)間隙量過(guò)小時(shí)，剛度的提高已不顯著，而軸承的磨損和發(fā)熱量卻大為增大從而降低軸承壽命并惡化使用條件。由此可見(jiàn)，軸承最佳間隙量的選擇不應(yīng)單純考慮靜態(tài)剛度，還應(yīng)同時(shí)考慮阻尼值，以便得到最小的軸端共振幅值、較高的剛度、共振頻率和加工精度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般中 、大型機(jī)床主軸的軸承間隙量應(yīng)按- 0.005 ~- 0.015mm調(diào)整。
3、軸承內(nèi)外圈安裝端正的檢測(cè)與調(diào)整。
雙列圓柱滾子軸承直徑與寬度之比一般在4~7之間，由于雙列圓柱滾子軸承的徑寬比較大，導(dǎo)致在主軸箱孔中和主軸上安裝時(shí)的導(dǎo)向性能較差。再者大型機(jī)床零件尺寸和質(zhì)量較大，給裝配工作帶來(lái)一定的難度，容易造成安裝軸承時(shí)的力量不均勻。以上的種種原因，導(dǎo)致主軸軸承的內(nèi)外圈安裝位置偏移軸承滾動(dòng)體與軸承的內(nèi)外圈接觸不良，致使主軸剛度和回轉(zhuǎn)精度降低。檢驗(yàn)主軸軸承的內(nèi)外圈安裝端正的方法如下:在預(yù)緊軸承內(nèi)圈的過(guò)程中，不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，同時(shí)觀察軸承滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
如果主軸轉(zhuǎn)動(dòng)輕松，同時(shí)軸承各滾動(dòng)體隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，則軸承的內(nèi)外圈應(yīng)為安裝端正;如果主軸已經(jīng)有一定的預(yù)緊量，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感到有阻滯，而軸承個(gè)別滾動(dòng)體未隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，或用手搬動(dòng)各別滾動(dòng)體有松動(dòng)的情況，則應(yīng)為軸承的內(nèi)圈或外圈安裝偏而造成。
可以將磁力表座分別安裝在主軸箱體和主軸上，旋轉(zhuǎn)主軸并觀測(cè)百分表的示值變化(見(jiàn)圖1圖2)，調(diào)整軸承的內(nèi)圈和外圈位置，使百分表的示值變化最小(一般應(yīng)小于0.01 ~0.04mm， 與軸承大小有關(guān))。此時(shí)軸承的內(nèi)圈和外圈已經(jīng)安裝端正圖1檢測(cè)軸承外圈安裝是否端正圖2檢測(cè)軸承內(nèi)圈安裝是否端正如果仍存在而個(gè)別滾動(dòng)體未隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)1主軸，2主軸前軸承，3主軸箱，4百分表，5 磁力表座動(dòng)的情況，則說(shuō)明主軸箱體孔或主軸徑不圓。
圖1 檢測(cè)軸承外圈安裝是否端正
圖2 檢測(cè)軸承內(nèi)圈安裝是否端正
注：1主軸，2主軸前軸承。3主軸箱，4百分表，5磁力表座
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