主轴内锥面圆柱滚子轴承装配方法

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T612卧式镗床在使用过程中出现空心主轴镗杠轴向窜动过大的现象。经检测，端面窜动值为0.2-0.3 mm。图1为T612卧式镗床的主轴部分示意图。

双列短圆柱轴承 平旋盘轴 空心主轴 圆锥滚子轴承 镗杆图 1 T612主轴结构示意图空心主轴由尾部的两个单列圆锥滚子轴承 (160 X240 X51.5)和前端的-个双列向心短圆柱滚子轴承(190×290×75)支撑。双列圆柱滚子轴承型号为NN3038K，查表得 NN30系列轴承的孔径范围在 180- 200 mm之间的游隙为40-80 m之间。其内圈为锥面，锥度为1：12。因此其预紧装配过程需严格按照装配工艺进行。

1 装配计算过程1.1 理论计算公式必须根据所需的间隙或预负荷确定内圈在其锥形座上的轴向位移。要做到这-点，应将外圈装在轴承座中，然后将内圈推到轴颈上并测量剩余间隙。

如图2所示，在知道了剩余径向间隙之后，轴向位移，即轴承必须在其锥形座上推进的额外距离可以利用以下公式算出：BL-ec/1 000式中：B为隔圈的宽度 (mm)；为内圈侧面和挡边之间的实测距离 (mm)；c为实测间隙加上所需要预负荷 (或减去所需预负荷)( m)；e为撒于空心主轴的内径 d 和外径 d之 比的系数。

实测距离工图2 尺寸与计算示意图如果使用螺母在锥形轴上推进内圈组件，则可以利用以下公式计算出为了获得给定的轴承间隙减小量而需要旋转螺母的角度： 360eA/(1 O00s)式中： 为螺母的旋转角度 (。)；e为撒于轴径的系数；△为轴承间隙的减小量 ( m)；s为螺纹 (mm)；1.2 实际计算结果实际测量：将空心主轴垂直立放，轴承内圈利用自重安装到轴上，使用块规和塞尺测量侧边与挡边的距离。

表 1 参数计算表轴承孔径/mm侧边与挡边距离/mm内外径之比内外径之比系数1905.780.6818代人上述公式计算出定位隔圈的厚度为 5.06mm。轴承推进距离为0.72 mm，内圈胀大0.065 mm，测量出来的轴承内部游隙约为0.06 mm，消除内部游(下转第139页)收稿日期：2012-05-02作者简介：田军 (1968-)，男，高级工程师，主要从事机床故障诊断与维修等工作。E-mail：506330251###qq.corn。

第 14期 张长英：柱塞组件的早期失效分析与改进 ·139·性力，将柱塞设计成开口、空心型，结构非常简单、易于制造。但由于空腔增大了，无效容积也随之增大，降低了柱塞泵的容积效率。因此，拟将柱塞改成封闭、薄壁的空心结构，改进前、后的柱塞结构如图3所示。

(1)改进前(b)改进后图 3 改进前 、后的柱塞结构2.3 工艺改进(1)提高柱塞及转子柱塞孔的尺寸精度、降低表面粗糙度值。加工时，柱塞的圆柱部分首先采用无心磨床粗磨，然后使用高精度无心磨床精磨，渗氮处理后再进行精研；转子的柱塞孔可采用精铰的工艺，或者采用粗珩、半精珩和精珩等三道珩磨工序。使两者的圆柱度误差控制在0.005 lnln以内，转子的每个柱塞孔及每个柱塞都必须使用塞规和环规进行 100%的检验和选配。

(2)为保证柱塞圆柱面与球面的同轴度要求，应以磨削后的柱塞圆柱面作为加工基准，对柱塞的球头进行粗磨和精磨。

(3)柱塞球头的颈部在工作时需承受较大的弯曲应力，通常经过3段以上的曲面与圆柱部分进行过渡，应力集中系数大，是柱塞发生失效的重要部位之-。 此外，柱塞圆柱下端的倒角起引导和固定姿态的作用。加工完成后，这两处的尺寸和角度都需使用投影仪对照样板和角度板进行100%的检查。

(4)在对柱塞与滑靴进行组合时，应首先保证柱塞的球头与滑靴球窝的同轴度误差，其次还需将滑靴球窝的内倒角加工成球面倒角，以便于与球头均匀接触和组合 。

除此之外，在柱塞组件的加工过程中，还应重点关注去毛刺和清洗等辅助工序的质量控制。加工柱塞内的阻尼孔时，需从球头往圆柱内钻孔 ，毛刺常出现在深孔之内，此时必须使用光导纤维反窥镜或工业显微镜进行100%检查，确保无毛刺方可放行；柱塞组件转工序时，应使用分隔的零件盒进行工序传递，不允许发生磕碰，若零件不小心掉在地上，应在无损伤的前提下，及时进行去应力处理；在易生锈的环节，更要注意工序间防锈、避免手汗接触，若需进行水剂清洗时，应注意及时脱水或吹干。

3 改进效果通过采用上述措施，经过半年多时间的生产和出厂试验统计，柱塞组件的早期失效率已控制在1%以内，取得了明显的效果。

4 结束语在轴向柱塞泵中，柱塞组件的配合精度高、加工工序复杂，在精加工中还易出现磨削烧伤及裂纹等其他质量问题。除了采取上述措施，还应明确其加工流程中关键工序和重要工序的生产和质量控制要点，尤其是焊接、热处理和无损检测等特种工艺和检测工序，这些措施对于防止柱塞组件早期失效起着十分重要的作用。