□ 郭 召

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1 分析背景

在重载、高精度、高转速等工况下,轴承内圈需要和配合轴采用过盈连接。轴承内圈为薄壁件,正确安装才能保证轴承内圈滚道的精度不受影响。轴承内圈与配合轴的常用安装方法有锤击法、压装法、冷装法、热装法,现有文献进行了详细介绍[1-3]。锤击法适用于配合量小,精度要求不高的场合。压装法适用于小配合量轴承安装,对于大配合量轴承,在压入过程中配合面及滚道有受损风险。冷装法适用于轴承不易加热的场合,如较大配合量的预装脂密封轴承。通过采用液氮冷却等方式对配合轴进行降温冷缩后装配,冷装后升温过程有冷凝现象,需要做好除水防锈处理。热装法膨胀均匀,现场操作方便,已成为精密轴承过盈装配的一种主要手段[4-5]。

轴承热装需要制定合理的工艺参数。若温度不足,则安装时无法一次压入,仍需要进行敲击,无法发挥热装的优势。若加热温度过高,则轴承精度受影响,严重时会导致轴承局部退火,影响轴承使用性能及寿命。对于采用非金属保持架的轴承、带防尘盖的轴承、预装润滑脂的轴承,温度选择不合理会导致轴承中非金属材质损坏变质[6-7]。基于上述问题,笔者从工程应用的角度出发,分析轴承加热后的变形趋势,推导轴承内圈热膨胀量计算公式,应用有限元方法进行验证,并以一例精密圆锥滚子轴承的热装工艺验证理论计算与仿真分析的正确性。……