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圆锥滚子轴承保持架兜孔形状及压坡面素线改进设计

2021-07-21温春国张广宪柳雪芹赵培振郑广会

轴承 2021年5期

温春国,张广宪,柳雪芹,赵培振,郑广会

(山东金帝精密机械科技股份有限公司,山东 聊城 252000)

圆锥滚子轴承保持架将滚子等距隔开,使滚子均布在滚道圆周上,引导并带动滚子在正确滚道上滚动,防止滚子间互相碰撞和摩擦。若保持架与滚子接触位置不良,滚子与保持架会产生硬性摩擦,摩擦严重时会造成轴承卡滞、异常声甚至滚子脱落无法使用。保持架与滚子的接触形式(梁与滚子的接触位置)会直接影响轴承寿命及使用状态,是保持架设计的要点。

1 原保持架兜孔压坡面素线接触位置

以32048圆锥滚子轴承保持架为例进行分析,保持架主要结构参数:壁厚S为6.0 mm,兜孔公称长度Lc为56.5 mm,公称外径Dc为338.2 mm。保持架兜孔形状为等腰梯形,理论状态下压坡后压坡倒角面平行于两侧梁,梁与滚子接触示意图如图1所示。

图1 保持架梁与滚子接触示意图

1.1 理论分析

采用轮廓仪测得保持架压坡面素线轮廓如图2所示,压坡面素线接触长度仅为保持架兜孔公称长度Lc[1]的30%,梁两端有明显凸起, 与滚子接触时凸起会与滚子产生点接触摩擦。

图2 保持架压坡面素线轮廓图

1.2 涂色试验

在滚子上均匀涂上颜料,模拟滚子与保持架梁旋转接触,沾染到颜料的位置即为保持架兜孔压坡面素线接触位置,通过反复试验,沾染颜料位置集中在保持架梁两端,中间位置断断续续沾染到染料,如图3所示。

图3 保持架梁沾染位置示意图

1.3 试验分析

在静音实验室中,在350 N额定载荷下对圆锥滚子轴承进行寿命试验,转速为1 500 r/min,运转7 h后轴承发出异常声,拆解发现滚子两端有明显摩擦痕迹。……

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