圆锥滚子超精若干问题探讨.pdf

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1、《轴承》1999.Ä.5圆锥滚子超精若干问题探讨平顶山兴州机械厂(河南平顶山467001)　葛超峰　　目前,我国圆锥滚子轴承正朝着圆锥滚子带由于滚子是全凸形,各个滚子在公转和自转过程凸度的方向迈进,这样既能提高轴承的转动灵活中,均能根据整个轴承的运转情况。找到自己瞬性、降低噪声,又能减少大小端的应力集中、提高间的理想位置。从而保证整个轴承的运转精度,轴承使用寿命,现就圆锥滚子超精时的有关问题同时也减少由于尺寸差的影响带来的噪声和对精作一探讨。度的影响。而半凸形滚子,其起作用的部分是中1全凸形滚子和半凸

2、形滚子利弊的间的直线部分,两端的圆弧部分只起到圆滑过渡的作用。全凸形滚子虽然开始时是点接触,但由比较于凸度量极小(以μm计),运转一段时间后,即可所谓全凸形滚子,指除去圆锥滚子大、小头轴找出与其形状相适应的内、外滚道轨迹。因此,全向坐标外,整个母线呈外凸的形状。所谓半凸形凸形滚子比半凸形滚子在轴承中的运转情况要好滚子,指母线中间部分是直线,靠近大、小端倒角得多。另外,从德国FAG公司、瑞典SKF公司、部分是圆弧过渡(对数母线修正形或圆弧修正线)日本NTN公司等世界知名的轴承厂家来看,其见图1、图2。圆

3、锥滚子产品均是全凸形的。2　全凸形滚子的加工方法全凸形滚子超精加工有“三段式”和“平直式”两种方法。2.1“三段式”超精加工目前,比较直观且容易被大家接受的超精原理是“三段式”,即将超精导辊在全部工作部分加工成三个角度。第一部分先超圆锥滚子小头,然后超大头,最后超中间部分(如图3)。图1图3这种方法原理很直观,其超精导辊的角度经过微分推导可得出如下公式(推导过程从略):tgδφ=sinφtgβ+tg/cosβ22式中δ超精导辊工作部分全角β滚子中心线与油石工作面夹角图2β=α/2±λφ超精时的压力角,

4、一般取12°～19°根据圆锥滚子轴承的结构形式,全凸形滚子φ的大小与超精辊直径和两个超精导辊的中其最高点与内、外滚道接触。在轴承旋转过程中,心距离有关(图4)。图中P为超精油石对滚子的·15·《轴承》1999.Ä.5压力,F为超精导辊对滚子的支承力。L所以λ=arcsin2Rcos(α/2)在实际生产过程中,λ根据经验要加倍,即λ=Kλ。根据圆锥滚子直径和角度不同,λ可取不同的范围:即K=2～6。如对LM1190,K=2;对32210(原7510E),K=3;对31311(原27311E),K=6。另

5、外,压力角φ的选取直接影响超精导辊的使用寿命和圆锥滚子圆度的提高。因为F=P/sinφ,如果φ的角度小,F势必增大,将增加滚子图4与超精导辊的摩擦力,需要频繁对超精导辊进行　　由图知修磨,如果φ过大,超精时将不能有效地改善圆λ1>0(超滚子小端)锥滚子的圆度(超精工序对圆锥滚子圆度的改善λ=λ2<0(超滚子大端)率要达到60%以上)。根据加工经验,如果滚子λ3=0(超滚子中间平直部分)直径Dw≤10mm,φ取15°为宜;如果滚子直径λ计算方法(图5)如下:10

6、辊的直径在超同一直径滚子时,对压力角φ有直接影响,一般可取超精导辊直径为125mm。2.2“平直式”超精加工所谓“平直式”超精,是指在超全凸形滚子时,整个超精导辊采取一个角度。这种超精方法的工作原理不象“三段式”那样直观,用一个角度超精时,滚子不是一个接一个连续的。因超精导辊有挡边,当滚子依次通过各工位油石时,大小头依次接触、离开油石,选用适当的工艺参数,在油石的压力和高频率振动过程中也可以形成凸度。这种超精导辊在设计角度时,取λ=0。图5Lsinλ=2Rcos(α/2)OE=ON=ROC=OE-NC

7、=R-Δ222又OE=CE+OC22L2R=+(R-Δ)2cos(α/2)2L22=2+R-2RΔ+Δ(4cos(α/2)2L22+Δ图64cos(α/2)即R=2Δ3　三段式和平直式的比较(图6)2L≈8Δ目前,国内轴承生产厂家超精设备大部分采2(Δ≈0,cosα≈1)用的是洛阳轴承厂生产LZ215超精机和洛阳轴(下转第33页)·16·《轴承》1999.Ä.5表5φ1.588钢球φ3.969钢球φ6钢球φ10钢球φ20钢球φ40钢球滤波上限测头半径/mm/mm/mm/mm/mm/mm/mm2.54.

8、62-----15253.63-----2.50.421.432.645.99--50250.330.861.352.40--2.50.0470.1590.2940.6672.2227.994150250.0370.0960.1500.2670.6231.6002.50.0050.0150.0270.0600.2000.720500250.0040.0090.0140.0250.0560.1445给出了其滤波上限所对应的最大半波高An。成为“超静轴承”的