機床用角接觸球軸承鎖量問題分析

紀云巧 池海鳳 高崇波 申明月

(①瓦房店軸承集團有限責任公司工程中心，遼寧 瓦房店116300;②瓦房店軸承集團精密轉盤軸承有限責任公司，遼寧 瓦房店116300)

為機床廠生產的角接觸球軸承(7318ACM)安裝后產生噪聲。現場拆卸后發現內圈溝道和鋼球均有幾處明顯的軸向磕碰傷。從軸承安裝及軸承本身來分析，由于軸承端面無安裝損傷，因此排除軸承安裝的因素，應從軸承本身來分析。

軸承本身的因素從設計以及生產裝配方面著手分析，確定產生磕碰傷的原因大體有兩點:一是裝配問題，裝配有熱裝和冷裝，角接觸球軸承一般都要求熱裝，因為在一定的溫度下，軸承材料會有一定的膨脹量，這樣當鋼球與內圈組件通過鎖徑時就不會產生磕碰傷;二是鎖量的問題，鎖量給太大，裝配的時候容易產生磕碰傷。

1 膨脹量的分析

膨脹量公式為

式中:α0=11.8 ×10－6/℃為鋼材的線脹系數;ΔT為溫度差，℃。

由上述公式可知，膨脹量與溫度成正比的關系，溫差越大，膨脹量越大。合理的裝配溫度為110 ℃，即溫差為90 ℃時，如果溫度偏低，則膨脹量達不到要求，在裝配時，鋼球與內圈的組件通過鎖徑(Ds)時就會產生磕碰傷(如圖1 所示)。

2 鎖量的確定

鎖量公式為

鎖量t的公差規定為:上偏差為0，下偏差為(t－gmax)。

KtDw與軸承游隙有關，當RN= 0.515Dw，Rw=0.525Dw時，

當α=25°時，Kt' =0.0075

根據實際經驗，Kt=0.8Kt'=0.8×0.0075 =0.006。式中:α 為接觸角，(°);De為外圈溝道直徑，mm;δt為與軸承內徑有關的參數，mm。當軸承內徑d≤30 mm，δt=0.01 mm;30 mm ＜d≤80 mm，δt=0.02 mm;d＞80 mm，δt=0.03 mm;g為軸承游隙，mm;gmin為最小徑向游隙，mm;gmax為最大徑向游隙，mm;RN為內溝道半徑，mm;RW為外溝道半徑，mm。

3 舉例分析

下面以7318ACM 為例來具體解析。

De=171.988 mm、Dw=31.75 mm、α =25°、δt=0.03 mm、ΔT=90℃、gmin=0.19 mm、gmax=0.26 mm。

代入公式得

取t=0.3 mm，下偏差為0.3 －0.26 =0.04 mm，因此鎖量的最終取值為

4 結語

在角接觸球軸承中，鎖量是一個很重要的因素。只有給出合理的數值，才能防止由于鎖量過大產生的磕碰傷，以及鎖量過小導致的軸承裝配后散套等問題的出現;而且，裝配時的溫度也是一個關鍵因素，膨脹量雖小，但不可小覷。只有注意了這些方方面面的因素，才能使軸承運轉的更良好，才能為我國機床行業替代進口做出貢獻。