這篇日記,本來是準備在9月初寫出來的。
但是8月28日,我突然出差,又沒帶電腦,所以就耽誤了下來。
8月份,我寫過一篇關於軸承預緊的文章。
關於角接觸球軸承的預緊,讀者朋友,Three-eyed Raven,在日記後面留言,問了幾個問題。
其中一個問題是,怎麼保證內外隔套一樣長?
在回答這個問題之前,得先回答另外一個問題,內外隔套真的要做成一樣長嗎?
在諮詢了專業供應商之後,回答是:基本尺寸相同,但公差不一定相同。
雖然定位預緊,都是靠內外隔圈的軸向相對位置錯動,來消除或者減小遊隙,實現預緊。
但是,不同的廠家,所運用的定位預緊原理,其實還是有一點差別的。
比如NTN,他們的內外隔圈,做成一樣長。但是內外隔圈壁厚,可以不同,或者材料可以不同。
如果內隔圈壁厚小一些,那麼可以靠內隔圈的彈性變形,來實現預緊。
再比如NSK和SKF,他們的用法和NTN有一點差別。
這兩個供應商,對於標準預緊,內外隔圈做成一樣長即可。
標準預緊,就是按照廠家推薦的預緊力使用。
但是對於非標準預緊應用,比如滾珠絲槓固定端,想要調整預緊力,那麼內外隔圈,需要做成不一樣長。
怎麼不一樣?
他們主要是靠內外隔圈的公差控制,使得內外隔圈的長度略有不同。
軸承內外圈的錯動量,會根據公差值不同而發生變化,從而形成不同的預緊力。
A,B,C,D,表示預壓從小到大,依次增加
那麼,具體是怎麼保證做到一樣長,或者控制在一定的公差範圍呢? 目前,通常是通過研磨隔圈長度來實現。
加工時,讓內外隔圈同心,同時研磨,即可獲得一樣的長度。再單獨研磨某一個隔圈,即可實現內外隔圈長度略有不同。
同時,隔圈端面的平行度也非常重要。
NSK規定,端面平行度小於等於3um。對於這一點,SKF要求更加嚴格,要求在1-2um。
為什麼端面平行度如此重要?
因為端面不平,在預緊力作用下,軸承內外圈,會產生不均勻的變形,影響預緊和運行精度。
而且,SKF還規定,隔圈材料為優質鋼,硬度在45-60HRC。而NSK則規定隔圈材料為SUJ2(高碳鉻軸承鋼)。
基於以上說明,我們明白了,無論哪種方法,其本質上是相同的,那就是:依靠軸承內外圈之間的軸向位移,來消除部分或者全部遊隙,實現預緊。
至於通過隔圈彈性變形也好,通過設定的公差也罷,都是手段。我們只需要記住本質,形式上就可以變化多端了。
剛剛說了內外隔圈,那麼,外側的端蓋和軸承座之間,是不是也需要控制好間隙?
必須的。
對於角接觸球軸承,NSK推薦,端蓋和軸承座之間的間隙,大致在0.01mm-0.05mm之間。
而NTN推薦值,則是在0.01mm-0.02mm之間。
如果端蓋和基座間的間隙太大,在鎖螺釘時,會導致軸承外圈的滾道面圓度下降,特別是當螺釘分佈太少時。
經過這次的確認,看來我們之前的長度控制,還是比較松的,我們一般給的長度公差是±0.05mm,很大的。
為何也沒什麼問題? 表面上,短期看確實沒問題。 但是長期來看,因為受力不合適,肯定對軸承的壽命有不利的影響。
就像穿鞋子,如果一隻腳經常向內側,或者外側傾斜,鞋子慢慢朝一個方向變形,就容易損壞。 所以,基於長期的觀念,最好按照要求嚴格控制。 長期有多長? 在我的觀念裡,是5到10年。
哈,說遠了,回到正題。
上面說了如何控制定壓預緊的預緊量。
那麼如何測量預緊力?
上次,雖然在文中提出了怎麼測量預緊力,但是最後並沒有講。
因為我們一般也沒去測量啊。
不過,趁這次機會,我學習了一下如何測量軸承的預緊力。
所以也分享一下。
有3種方法。
1. 啟動扭矩法:用拉力計測量啟動切向力,計算得到啟動扭矩。
這個方法,適用於大預緊力的測量,比如滾珠絲槓固定,因為太小的預緊力,測量誤差大。
得到扭矩後,通過啟動扭矩和預緊力的關係估出預緊力。
2. 推力靜剛度法:施加軸向力,測量軸向位移,得到靜剛度。
此方法適用於球軸承預緊力測量,因為球軸承剛度,隨預緊力變化較大。
而圓柱滾子軸承剛度,隨預緊力變化不大。
3. 固有頻率法:通過軸向給振動激勵測量頻率。
這個方法,適用於角接觸球軸承,測量靈敏度高,但容易受到裝配,固定夾具的影響。
這三種方法各有優缺點。
總結有如下的表格:
好了,到這裡,我們基本上弄明白了,怎麼控制預緊力,和怎麼測量預緊力。
最後,還是欣賞幾張美圖,養養眼。
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