异型轴承无损拆卸_张媛媛.pdf

异型轴承无损拆卸张媛媛摘要：我公司针对客户的要求设计了一种深沟球轴承，保持架采用的是工程塑料结构。由于尼龙架不同于常规保持架，工艺规定合套装配后要对部分项目进行检测，若有不合格项，则需要进行拆套，而常规拆套方法都是破坏保持架，以防止钢球或套圈损坏。鉴于此，设计了一种专用于此类轴承的拆卸装置，可以简单、快速、无损拆卸轴承，满足了使用需求。关键词：异型；轴承；无损拆卸中图分类号：TH133.33 文献标识码：B 文章编码：1672-4852（2023）02-0015-03Nondestructive Disassembly of Special-Shaped Bearings收稿日期：作者简介：2023-04-28张媛媛（1992），女，工程师，本科。ZHANG Yuanyuan(Harbin Bearing Group Co.,Ltd.,Harbin 150025,China)Abstract:Our company has designed a deep groove ball bearing according to the requirements of customers,and the cage is of engineering plastic structure.Due to the difference between the nylon cage and the conventional one,the process requires that some items be inspected after assembly.If there are any unqualified items,the bearing needs to be dismantled.However,the original method is to damage the cage to prevent damage to the steel ball or ring.Therefore,a disassembly device designed specifically for this type of bearings can be simple,fast and nondestructive,meeting the usage needs.Key words:special shape;bearing;nondestructive disassembly（哈尔滨轴承集团有限公司，哈尔滨 150025）1 前言球轴承的常规拆卸方法都是为了保证套圈不受损坏，而采用破坏保持架的方法。利用保持架切断模具，将保持架按照等分比例在横梁处进行切断，从而保证套圈与钢球的精度不被损坏。针对此类轴承的拆卸问题，亟需设计一种专用的工装辅具，既能保证快速拆卸轴承，又能实现无损拆卸。2 原有的技术方案本次设计的工装是针对我公司为客户设计的专用轴承（见图 1）的拆卸问题，轴承保持架采用的是工程塑料结构（见图 2）。常规保持架拆卸是通过破坏保持架以实现拆解轴承的目的，所用辅具称之为切断模。切断模第 44 卷第 2 期2 0 2 3 年 6 月Vol.44 No.2Jun.2 02 3哈 尔 滨 轴 承JOURNAL OF HARBIN BEARING图 1 异型结构的轴承图 2 异型结构轴承的保持架分为两种：一种是常规切断模，通过切断保持架的横梁来实现拆套，但是保持架的横梁尺寸一般较小，使用时需要仔细校准；另一种是切钉模，16将保持架铆钉穿透，来实现拆套。这两种方法都是应用于金属保持架的，而此次的轴承保持架材料为工程塑料。切钉模不适用于该轴承，如果采用常规切断模进行切断，保持架基本无法保留，同时也需要切断模的切断部分表面锋利度要高，才能保证顺利切割。但是锋利的表面对使用要求有所提高，如果未能对准使用，则会对套圈或滚动体表面造成不可逆转的破坏。3 新的技术方案本方案保持架采用的材料为工程塑料，考虑到工程塑料本身抗变形能力强，弹性模量大的特性，设计一种拆卸套圈辅具如图 3 所示。具体使用方法见图 6，通过旋转等分盘（见图 4）与滑动盘（见图 5）将定位压杆调整固定到使用尺寸，利用保持架本身的凸起与压杆的凹进的部分进行定位，防止突然加力导致保持架与拆套辅具产生相对位移。1螺母盘；2等分盘；3滑动盘；4定位压杆；5轴图 3 拆套辅具图 6 使用示意图图 4 等分盘图 5 滑动盘使用时，将辅助垫圈置于轴承下方，通过用手按压辅助工装上端面，使保持架受力做向下的移动。由于保持架是工程塑料，随着施加力持续增加，保持架锁紧钢球的部分受力，钢球使保持架发生弹性变形，产生的变形使保持架锁紧钢球的效果消失，保持架与钢球脱离后自动下落；保持架下落后不再承受钢球的挤压力，保持架产生的弹性变形开始恢复，直至变形完全消失。4 新方案的工作原理（1）拆卸辅具是由螺母盘、等分盘、滑动盘、定位压杆和轴五部分组成。把螺母盘、等分盘、滑动盘三部分用轴连接和固定，使得等分盘与滑动盘只保留旋转自由度。旋转等分盘与滑动盘使压杆按照滑动盘上的滑动口移动，同时压杆也按照等分盘上滑动口同步位移，保证每个压杆移动距离一致，使拆卸辅具的所有压杆始终在一个圆形上，且圆心不变。这样可以有效减少因更换产品而调整所有压杆的位置，使这套辅具在相同等分或者倍数等分均能快速切换使用。（2）保持架的材质是工程塑料，当保持架承受向下的推力时，保持架兜孔开口处与钢球接触相对挤压，钢球对保持架产生反作用力，而此作用力会导致兜孔受力产生变形。工程塑料的弹性变形性能较强，受力变形到可以放出钢球的尺寸，这个尺寸与放出钢球的尺寸一致。因此，在达到放出钢球的尺寸的时候，保持架仍处于弹性变形范围内，此时保持架与钢球分离，保持架由于弹性变形，自动回弹至最初的状态。工程塑料的硬度远低于钢球硬度，因此保持架受力变形不会破坏钢球，最终实现了无损拆卸轴承。12345哈 尔 滨 轴 承第 44 卷175 试验验证采用设计的拆套辅具可以手动快速、无损地拆卸轴承，节省了大量人力与物力。由此可以验证本次胎垫的改进已经成功。6 结束语本文通过设计一种辅具，实现了无损拆卸轴承；且操作简单，不需要额外设备；对操作者基本没有技能培训要求，极大地提升了拆卸效率。（编辑：李继霞）第 2 期张媛媛：异型轴承无损拆卸图 10 正向工况轴承钢球越肩率荷与轴向负荷5，承载能力更强，理论寿命也有明显提升。并且优化方案中轴承钢球越肩率为 0（如图 10 和图 11 所示），体现出其优秀的轴向承载能力。角度/（）越肩率/图 11 反向工况轴承钢球越肩率角度/（）越肩率/5 结论综合以上分析：（1）轴承失效原因是受到较大的轴向载荷，而使钢球出现严重的越肩情况，导致轴承提前剥落失效；（2）将此位置的轴承替换为轴向承载力更强的一体式四点接触球轴承后，寿命、接触应力、钢球越肩等都会有明显改善，从而保证轴承正常的使用。轴承选型的合理性会一定程度决定轴承工作的稳定性，如果轴承选型不当就可能导致其提前失效，甚至会影响整个工作系统。因此，在使用一款轴承或者其他零部件时，需要对其进行必要的理论和实际相结合的多角度分析来判断使用的合理性，从而提高整体系统的可靠性。参考文献：1 邹十践译.轴承失效分析的方法J.国外轴承,1983(6):70-75.2 高碳铬轴承钢:GB/T 182542016S.3 SMT公司.Masta培训手册Z.北京:SMT公司,2015.4 Rolling bearings-Methods for calculating the modifidied reference rating life for universally loaded bearings：ISO/TS 162812008S.5 邓四二,贾群义,薛进学.滚动轴承设计原理M.北京:中国标准出版社,2014.（编辑：李继霞）（上接第 8 页）