張媛媛
(哈爾濱軸承集團有限公司,哈爾濱 150025)
球軸承的常規拆卸方法都是為了保證套圈不受損壞,而采用破壞保持架的方法。利用保持架切斷模具,將保持架按照等分比例在橫梁處進行切斷,從而保證套圈與鋼球的精度不被損壞。針對此類軸承的拆卸問題,亟需設計一種專用的工裝輔具,既能保證快速拆卸軸承,又能實現無損拆卸。
本次設計的工裝是針對我公司為客戶設計的專用軸承(見圖1)的拆卸問題,軸承保持架采用的是工程塑料結構(見圖2)。

圖2 異型結構軸承的保持架
常規保持架拆卸是通過破壞保持架以實現拆解軸承的目的,所用輔具稱之為切斷模。切斷模分為兩種:一種是常規切斷模,通過切斷保持架的橫梁來實現拆套,但是保持架的橫梁尺寸一般較小,使用時需要仔細校準;另一種是切釘模,將保持架鉚釘穿透,來實現拆套。這兩種方法都是應用于金屬保持架的,而此次的軸承保持架材料為工程塑料。切釘模不適用于該軸承,如果采用常規切斷模進行切斷,保持架基本無法保留,同時也需要切斷模的切斷部分表面鋒利度要高,才能保證順利切割。但是鋒利的表面對使用要求有所提高,如果未能對準使用,則會對套圈或滾動體表面造成不可逆轉的破壞。
本方案保持架采用的材料為工程塑料,考慮到工程塑料本身抗變形能力強,彈性模量大的特性,設計一種拆卸套圈輔具如圖3所示。具體使用方法見圖6,通過旋轉等分盤(見圖4)與滑動盤(見圖5)將定位壓桿調整固定到使用尺寸,利用保持架本身的凸起與壓桿的凹進的部分進行定位,防止突然加力導致保持架與拆套輔具產生相對位移。

圖3 拆套輔具

圖4 等分盤

圖5 滑動盤

圖6 使用示意圖
使用時,將輔助墊圈置于軸承下方,通過用手按壓輔助工裝上端面,使保持架受力做向下的移動。由于保持架是工程塑料,隨著施加力持續增加,保持架鎖緊鋼球的部分受力,鋼球使保持架發生彈性變形,產生的變形使保持架鎖緊鋼球的效果消失,保持架與鋼球脫離后自動下落;保持架下落后不再承受鋼球的擠壓力,保持架產生的彈性變形開始恢復,直至變形完全消失。
(1)拆卸輔具是由螺母盤、等分盤、滑動盤、定位壓桿和軸五部分組成。把螺母盤、等分盤、滑動盤三部分用軸連接和固定,使得等分盤與滑動盤只保留旋轉自由度。旋轉等分盤與滑動盤使壓桿按照滑動盤上的滑動口移動,同時壓桿也按照等分盤上滑動口同步位移,保證每個壓桿移動距離一致,使拆卸輔具的所有壓桿始終在一個圓形上,且圓心不變。這樣可以有效減少因更換產品而調整所有壓桿的位置,使這套輔具在相同等分或者倍數等分均能快速切換使用。
(2)保持架的材質是工程塑料,當保持架承受向下的推力時,保持架兜孔開口處與鋼球接觸相對擠壓,鋼球對保持架產生反作用力,而此作用力會導致兜孔受力產生變形。工程塑料的彈性變形性能較強,受力變形到可以放出鋼球的尺寸,這個尺寸與放出鋼球的尺寸一致。因此,在達到放出鋼球的尺寸的時候,保持架仍處于彈性變形范圍內,此時保持架與鋼球分離,保持架由于彈性變形,自動回彈至最初的狀態。工程塑料的硬度遠低于鋼球硬度,因此保持架受力變形不會破壞鋼球,最終實現了無損拆卸軸承。
采用設計的拆套輔具可以手動快速、無損地拆卸軸承,節省了大量人力與物力。由此可以驗證本次胎墊的改進已經成功。
本文通過設計一種輔具,實現了無損拆卸軸承;且操作簡單,不需要額外設備;對操作者基本沒有技能培訓要求,極大地提升了拆卸效率。