四列圆柱滚子轴承梳状保持架的改进

2010-07-25 07:41刘志英李艳红吕明莹
轴承 2010年9期
关键词:保持架外径滚子

刘志英,李艳红,吕明莹

(1.西北轴承股份有限公司,银川 750021;2.银川污水处理有限公司,银川 750004)

1 轴承结构

轧机用四列圆柱滚子轴承的结构一般分为FC,FCD及FCDP 3种形式。外径在500 mm以内的四列圆柱滚子轴承多为FC和FCD型,FC型结构如图1所示。保持架一般采用梳状黄铜实体保持架,如图2所示。

图1 FC型四列圆柱滚子轴承

图2 改进前的梳状保持架

该类型轴承内圈可互换,外圈、滚子和保持架组成外组件,与内圈可分离。外圈双挡边,其中一侧挡边设计有装填槽。在轴承运转过程中,为了防止滚子从滚道掉出,装填槽的设计深度对滚子具有一定的锁量。保持架为外圈挡边内径引导,引导间隙一般为0.5~1 mm,即保持架外径Dc=D2-(0.5~1)mm。其中,D2为外圈挡边内径。

2 存在的问题

轴承装配时,一列滚子需要从外圈装填槽装入滚道,如图3中F向所示。保持架对滚子的锁量(径向)δ=Dw-Δb。其中,Dw为滚子直径,Δb为保持架兜孔外径处的宽度。由于保持架外径对滚子的包容量较大,保持架对滚子的锁量(径向)δ一般为6 mm左右;因此,滚子装填过程中受到这些因素的限制,装填较为困难,常常需要用铜锤敲击使其进入。这也使得装填过程中出现以下问题:(1)外滚道面有严重的卡伤,并且因卡伤在内部,无法消除;(2)滚子端面对保持架兜孔靠外径面处的内壁有瞬间较大的铲切力,造成轴承内部存在脱落的铜屑,影响轴承的内部工作环境,对轴承的回转精度造成严重影响,降低了轴承的使用寿命。而且滚子装填时,工人的劳动强度较大,生产效率较低。

图3 轴承内部结构关系图

3 结构改进

通过对四列圆柱滚子轴承的结构分析可知,滚子装入的难易程度取决于:(1)外圈挡边装填槽锁量的大小;(2)保持架外径对滚子包容量的大小。为避免轴承工作时滚子从装填槽处掉出,外圈挡边对滚子的锁量一般是不能减小的;所以要降低装填滚子的难度,就只能通过减小保持架外径对滚子的包容量来实现。改进后的梳状保持架如图4所示。

图4 改进后的梳状保持架

如图4所示,为了不影响外圈挡边内径对保持架的引导作用,保持架引导处的外径尺寸Dc保持不变,只减小兜孔处的外径尺寸Dc1,且Dc与Dc1以30°角连接,以增强兜孔根部的强度。一般取Dcp-Dc1=10~13 mm(Dcp为保持架兜孔中心径),此时保持架外径面对滚子的包容量明显减小,此时保持架对滚子的锁量δ′=1~1.5 mm,而设计要求的最小锁量为1 mm,满足要求。

4 结束语

保持架结构改进后,从根本上解决了原有结构存在的问题,提高了轴承的回转灵活性,延长了轴承的使用寿命。对产品的装配进行跟踪验证可知,滚子的装填难度明显降低,滚子对滚道的划伤改善明显,劳动强度降低,生产效率得以提高。同时,改进减轻了自身质量,降低了制造成本。

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