滾針軸承軸向偏移檢測方法探討

蔡玨

（無錫市億濤自動(dòng)化設(shè)備有限公司，江蘇 無錫214000）

1 引言

滾針軸承在發(fā)動(dòng)機(jī)中發(fā)揮著重要的作用，使得生產(chǎn)企業(yè)對滾針軸承的質(zhì)量要求較高。滾針在引導(dǎo)過程中的傾斜，主要是由保持架的引導(dǎo)接觸面及保持架的結(jié)構(gòu)尺寸較小造成的。在滾針軸承投入安裝使用前需要進(jìn)行檢測，滾針軸承軸向偏移的檢測是十分重要的環(huán)節(jié)，也是對滾針軸承整體性能評價(jià)的主要因素[1]。因此，對滾針軸承軸向偏移檢測方法進(jìn)行探討具有重要意義。

2 保持架偏差引起外圈軸向偏移

2.1 外圈軸向偏移

在實(shí)際應(yīng)用過程中，內(nèi)外圈滾道的錐度以及安裝的平行度等都會(huì)造成滾針軸承軸向偏移，下面主要對引起軸向偏移中保持架偏差進(jìn)行探究。滾針與軸向在進(jìn)入滾道之后會(huì)保持一個(gè)非平行的狀態(tài)，這時(shí)滾針會(huì)出現(xiàn)歪斜的情況，滾針就會(huì)無法在滾道上進(jìn)行正常運(yùn)行。滾針軸線產(chǎn)生歪斜，是在保持架作用面的偏差條件下產(chǎn)生的，橢圓形點(diǎn)為歪斜滾針與滾道的起始接觸形式，軸承滾道的切線方向?yàn)闈L針截面長軸的方向，滾針歪斜角會(huì)對長軸的大小造成一定的影響[2]。

設(shè)滾針與軸承軸線歪斜角為α，這時(shí)可以得出滾針上沿軸承軸線方向上的力為：

在上述公式中，mn、an、a分別為滾針的質(zhì)量、滾針發(fā)生軸向移動(dòng)的加速度、滾針歪斜角。

這時(shí)就可以看出，當(dāng)外圈靜止不動(dòng)時(shí)，內(nèi)圈會(huì)在逆時(shí)針的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，軸向作用力的產(chǎn)生會(huì)在歪斜的滾針與滾道的摩擦下出現(xiàn)，在軸向會(huì)產(chǎn)生一定的軸向偏移，這時(shí)是滾針軸承的外圈產(chǎn)生的，這樣就會(huì)對軸承的性能產(chǎn)生一定的影響。

2.2 外圈偏移的檢測方法

在對滾針軸承的軸向偏移進(jìn)行檢測時(shí)，一般會(huì)分為內(nèi)、外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)是工廠實(shí)際應(yīng)用最多的檢測方法，在檢測時(shí),主要形式為滾針軸承的芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

3 軸向偏移檢測系統(tǒng)參數(shù)

3.1 軸承徑向滾動(dòng)體載荷

需要在內(nèi)外圈之間、保持架接觸點(diǎn)之間留有一定的縫隙，這樣就能確保滾針在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持靈活性，滾針位置會(huì)在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)變化，就會(huì)導(dǎo)致滾針在受力部位的數(shù)量發(fā)生變化。在受載條件不同的情況下，滾針承受的載荷也會(huì)出現(xiàn)一定規(guī)律的變化。軸承上的徑向載荷（Q）與滾動(dòng)體上載荷的豎向分量的和為載荷分布系數(shù)）。

3.2 慣性輪間隙對軸向偏移的影響

在實(shí)驗(yàn)過程中，滾針軸承產(chǎn)生軸向偏移，為方便地對軸承的質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，需確保在檢測過程中，減少接觸滾針的數(shù)量，確保慣性輪的穩(wěn)定性，同時(shí)也要保證有2個(gè)滾針的狀態(tài)為接觸狀態(tài)，剩下的5個(gè)就會(huì)對慣性輪產(chǎn)生軸向偏移產(chǎn)生一定的阻礙。在滾針接觸的變化過程中，也就是從0到10的變化過程中，確保2個(gè)滾針為接觸狀態(tài)，3個(gè)滾針為非接觸狀態(tài)，這時(shí)再對角度進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)在20以上時(shí)，第三個(gè)滾針在這時(shí)進(jìn)入接觸狀態(tài)，這樣就能發(fā)現(xiàn)，前后滾針接觸的臨界點(diǎn)為滾針在頂上的位置。

3.3 慣性輪轉(zhuǎn)速對軸向偏移的影響

假設(shè)在外圈上，滾針轉(zhuǎn)過了β角，對滾針進(jìn)行復(fù)原，在實(shí)際操作過程中會(huì)存在一定的差別。在分析之后可得，滾針間的間隙與跳動(dòng)量成正比，會(huì)對檢測評價(jià)造成一定的影響。因此，要將滾針間的間隙控制在合理的范圍，最好不要過大。在間隙的選擇上，要保證在檢測過程中，提升可操作性，減少慣性輪跳動(dòng)對檢測造成的影響。轉(zhuǎn)速會(huì)對慣性輪的水平跳動(dòng)造成一定影響，當(dāng)轉(zhuǎn)速過大時(shí)，就會(huì)對檢測造成一定的干擾。因此，要對慣性輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理控制，減少對軸向偏移造成的影響，確保檢測工作的有序進(jìn)行。

4 結(jié)語

滾針與內(nèi)外導(dǎo)軌接觸面上，滾針半徑相對較小的情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致滾針出現(xiàn)歪斜運(yùn)動(dòng)，增加彎曲變形的幾率。但是，保持架在實(shí)際應(yīng)用中無法確保滾針接觸面與軸向保持絕對的平衡，在保持架的作用下，滾針就會(huì)進(jìn)入受力作用區(qū)，一旦滾針在歪斜的情況下進(jìn)入承載區(qū)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)軸向偏移的現(xiàn)象。通過對滾針軸承軸向偏移檢測方法的探討，有助于實(shí)現(xiàn)我國軸承行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，滿足行業(yè)對軸承的批量生產(chǎn)需要，提升該行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。