無油自潤滑保持架的作用和分類
無油自潤滑保持架是滾動軸承的重要功能部分。
軸承無油自潤滑保持架的功能是:
1)將每個滾動元件保持在單獨的狀態(tài),避免相互接觸以減少內(nèi)部摩擦并引導(dǎo)滾動元件在正確的軌道上滾動;
2)在滾動體之間保持合理的距離,以改善載荷分配;
3)無油自潤滑保持架增加潤滑空間,改善潤滑條件;
4)防止?jié)L動體在可拆卸和可調(diào)軸承中掉落,并確保軸承的方便安裝和操作可靠性。
與沒有無油自潤滑保持架充滿滾動元件的軸承相比,無油自潤滑保持架軸承的摩擦阻力較小。因此,可以說,保持架的出現(xiàn)和發(fā)展使得軸承的高速,平穩(wěn)運行成為可能。
保持架根據(jù)其制造方法和使用的材料進(jìn)行分類:
1)沖壓保持架。以碳素結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、彈簧鋼、銅合金等材料的板(帶)通過模具在壓力加工設(shè)備上成型加工而成。沖壓保持架材質(zhì)輕,強(qiáng)度好,相比實體保持架占用空間更小,有利于潤滑劑的添加,適用于高速、大批量、自動化生產(chǎn),多用于中小型軸承配套。
2)工程塑料保持架。以聚酰胺樹脂為原料,玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺66(PA66-GF25,PA66-GF10),聚酰胺66(PA66),玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺46(PA46-GF30,-40?170℃),聚酰胺工程塑料顆粒等用作酰胺46(PA46)和聚酰亞胺(PI),聚四氟乙烯(PTFE),高性能熱塑性樹脂聚苯硫醚(PPS),聚醚醚酮(PEEK)等。熔化后,注入模具中并成型。在注塑機(jī)上。工程塑料保持架具有比重輕,自潤滑,耐磨,耐腐蝕,韌性好,低摩擦和抗振的優(yōu)點。適用于中小型高速軸承。
3)合金實心保持架。它由高強(qiáng)度銅合金(鉛黃銅,鎳,硅青銅等),鋅鋁合金,球墨鑄鐵,輕金屬,鐵基金屬陶瓷和其他材料通過數(shù)控加工中心的車削和銑削加工而成。機(jī)床,主要用于大中型軸承。
4)酚醛層壓布管實心保持架。它由浸有酚醛樹脂管材的多層棉布制成,主要用于精密高速角接觸球軸承。
保持架設(shè)計與分析
保持架設(shè)計是軸承設(shè)計的重要組成部分。保持架設(shè)計的基本要求是:在軸承的有限空間內(nèi),其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,減少摩擦,潤滑,保持等特性可以充分滿足軸承的載荷,旋轉(zhuǎn)精度和速度。以及生活的不同要求。
通常,保持架的設(shè)計思路是:
1)根據(jù)軸承的使用工況、軸承結(jié)構(gòu)性能參數(shù)、引導(dǎo)間隙、兜孔間隙等,設(shè)計保持架結(jié)構(gòu)形式、主參數(shù);
2)根據(jù)軸承的載荷、轉(zhuǎn)速、溫升等條件,合理選用保持架材料及加工工藝。
保持架導(dǎo)向裝置分為三種:內(nèi)部導(dǎo)向裝置,外部導(dǎo)向裝置和滾動元件導(dǎo)向裝置。內(nèi)圈肋和滾道導(dǎo)向保持架可以正常運行,并且適合于高速和不穩(wěn)定的負(fù)載條件。必須提供足夠的潤滑;外圈肋和滾道導(dǎo)軌保持正確的操作,并在高速和穩(wěn)定的負(fù)載條件下使用。滾動元件引導(dǎo)依靠凹窩和滾動元件之間的間隙來實現(xiàn)保持架的正確操作,適用于中等速度和中等負(fù)載條件。
在軸承運動的過程中,保持架的運動不穩(wěn)定。無論采用哪種引導(dǎo)方式,都是要確保保持架的平穩(wěn)運行,減少保持架對交變應(yīng)力和各種不平衡力的影響,并確保保持架的兜孔間隙和導(dǎo)引間隙合適,并且旋轉(zhuǎn)靈活特別是在高速移動時,必須考慮保持架的動態(tài)平衡。
另外,根據(jù)軸承的工作條件,還有特殊的性能要求,例如抗沖擊性,耐疲勞性,高強(qiáng)度,耐磨性,耐腐蝕性和自潤滑性。設(shè)計時,還需要考慮表面強(qiáng)化處理(滲氮,碳和氮)滲透,局部淬火,噴丸處理等)和表面化學(xué)處理(鍍銅,鍍銀,鍍金,發(fā)黑,硫化,磷化) ,陶瓷化等)以提高保持架的強(qiáng)度和耐腐蝕性。
保持架制造工藝及設(shè)備
沖壓無油自潤滑保持架
沖壓無油自潤滑保持架通過模具加工獲得剛性好、質(zhì)量輕、形狀復(fù)雜的零件,具有很高的精度和互換性。制造工藝上,實行合理的鋼板排樣、料芯利用,材料利用率達(dá)到70%~85%;隨著模具制造水平不斷提高;隨著沖壓自動化水平的提高,精密高速沖壓、多工位、連線設(shè)備增多,自動上料、在線檢測、自動清洗包裝系統(tǒng)等都在逐漸推廣應(yīng)用。
工程塑料保持架
工程塑料保持架是通過采用專用CNC注塑機(jī),全自動配料系統(tǒng)和精密模具加工設(shè)備(CNC加工中心,CNC車床,CNC線切割設(shè)備)通過熱注射成型并使用保持架的特殊材料而形成的。和CNC圖像檢測器)。
合金實心保持架
金屬實心保持架的一般過程是:棒材,管材,鍛造,鑄造→汽車內(nèi)徑,外徑,端面,倒角→鉆孔(或拉孔,鏜孔,銑削)→酸洗→檢查→防止生銹,包裝。
銅保持架的熱處理設(shè)備包括:冶煉爐,長管離心鑄造機(jī),大口徑立式離心鑄造機(jī),銅管連鑄機(jī),保溫爐,直讀光譜儀,溫度測量儀等檢測設(shè)備。機(jī)械加工設(shè)備包括:精密數(shù)控車床,保持架式專用數(shù)控鏜床,銑床,鉆床,拉床,精密加工中心,臥式加工中心等。表面處理設(shè)備包括:自動毛刺加工機(jī),懸浮拋丸機(jī),超聲波清洗機(jī)器等
酚醛層壓布管實心保持架
酚醛層壓布管的實心保持架是用管材加工而成的。該管材料是由諸如細(xì)紡紗和麻紗之類的織物制成的,浸漬有酚醛樹脂,并在加熱條件下通過軸向壓力進(jìn)行擠壓。壓制過程包括:落料→纏繞→烘烤→壓制→壓出。酚醛層壓布管保持架的加工過程是:粗加工端面,切割→油浸→終車輛的內(nèi),外徑表面→鉆孔→油浸。管材的制備主要是繞線機(jī),干燥機(jī)等。加工設(shè)備主要是CNC加工中心,CNC鏜銑床,CNC車床和鉆床。
無油自潤滑保持架損壞的原因
由于無油自潤滑保持架損壞引起的軸承失效比例超過60%,因此有必要仔細(xì)研究造成保持架損壞的原因。
1)無油自潤滑保持架設(shè)計問題。由于對保持架式設(shè)計的關(guān)注不足和分析不足,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,材料選擇不當(dāng)。例如,軸承轉(zhuǎn)速超過保持架設(shè)計速度,并且保持架由于慣性力而破裂;振動會在沖擊載荷下滾動。導(dǎo)向間隙不當(dāng)會導(dǎo)致保持架異常磨損或振動;由于裂紋,金屬夾雜物,縮孔和氣泡等材料缺陷而導(dǎo)致的保持架子早期故障。
2)無油自潤滑保持架加工問題。如果保持架的加工精度不符合要求,或者由于在加工過程中逐漸釋放出的內(nèi)部應(yīng)力而使保持架變形,則終可能會影響軸承的組裝和使用。
3)安裝使用問題。裝配鉚接缺陷,缺少保持架釘,墊釘,鉚釘或兩個半保持架之間的縫隙可能會導(dǎo)致保持架破裂;潤滑不良;異物侵入;間隙的減小會增加摩擦和熱量的產(chǎn)生,并且過早發(fā)生異常剝落,這會導(dǎo)致保持架子無法運行并產(chǎn)生額外的負(fù)載,從而加劇了保持架子的磨損,蠕變甚至斷裂。