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四川哈轴(轴承知识)-圆柱滚子轴承保持架锁爪故障的原因和措施

来源:四川哈轴轴承销售有限公司 发布时间:2022-05-05 点击次数:134 【字体:    


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   哈尔滨轴承为您介绍:圆柱滚子轴承保持架锁爪故障的原因和措施


圆柱滚子轴承铜合金实体保持架结构紧凑、强度高,运转性能及抗冲击能力均优于钢制组合式保持架,是高速、高温等高性能轴承常采用的结构。保持架结构设计中,为了将滚子装人保持架和套圈(内圈或外圈)后,使三者形成不可分离的组件,避免成品轴承发生散套,通常在保持架的外径面或内径面部位设计有锁爪,起到锁住滚子的作用。

在轴承的运转过程中,锁爪部位并不参与轴承的工作,但如果该部位的加工尺寸、形状控制不当将会影响轴承的正常工作,严重时可能会导致保持架断裂故障的发生。


1、圆柱滚子轴承保持架锁爪的形成过程

目前,国内轴承生产厂家多通过凸模冲压变形的方式加工保持架锁爪,这种加工方式称为劈爪。在劈爪前需形成预劈爪,即使用铣刀将前工序预留的锁爪位置的中部材料去除),改善其结构塑性。预劈爪后再进行劈爪,通过凸模对锁爪施加力使锁爪顶部分别向两侧产生少量的塑性变形,同时产生一定的加工硬化,增加局部强度,锁住滚子。保持架材料的组织、塑性性能以及锁爪加工方式对锁爪变形及变形后的强度有重要影响。


轴承保持架锁爪断裂、裂纹和异常接触痕迹的原因分析


通过对保持架锁爪加工过程的排查和分析,确认上述保持架锁爪裂纹、断裂或兜孔异常接触现象的产生与材料性能因素无关,而均与劈爪加工过程中预劈爪加工控制不当、凸模角度选用不合理及凸模行程无限位等因素有关。

1)预劈爪位置控制不当

通过铣刀形成预劈爪过程中,铣刀未与锁爪中心线重合,出现偏离,导致两侧锁爪厚度有明显的差异,使在后续装配劈爪中两侧锁爪变形不一致,较薄的一侧变形过大与滚子产生接触,在工作过程中滚子与锁点发生碰撞,产生裂纹或断裂。


2)凸模角度选用不合理

通常保持架预劈爪后,爪间夹角一般为45°~50°,而保持架装配劈爪的凸模夹角为120°,两者间的角度差为70°~ 75,过大的角度差一方面使劈爪变形跨度过大、变形过快使脆性材质易出现裂纹,另一方面也容易导致劈爪与凸模尖角对中时凸模中心出现偏移,而使两侧劈爪变形不一致,出现不对称现象。


3)劈爪时施力不均,凸模受力不一致

劈爪加工是操作者凭借经验通过手动锤对凸模施加力,使锁爪顶部向两侧张开产生一定的变形锁住滚子。锁爪的变形应不影响轴承的装配,对轴承的运转不产生干涉,但在劈爪过程中若操作者施力过大,凸模完全进人锁爪与锁爪根部接触,在冲击力的作用下,导致锁爪根部发生变形,从而带动兜孔横梁区域也随之发生变形,出现凸凹不平现象,使横梁产生异常接触痕迹。


4、解决措施

1)在预劈爪时,对铣刀与锁爪中心的一致性进行控制,确保两侧锁爪位置的对称性和厚度的一致性。

2)减小凸模夹角,将凸模夹角由120°降低到90°,对锁爪较厚的保持架还可分别采用70°和90°夹角的凸模进行二次劈爪,以避免锁爪变形过大产生裂纹或对滚子运转产生干涉。

3)将手动敲击凸模进行劈爪的方式改为固定模具气动方式对凸模施加力,确保施力大小的一致性,以控制凸模的行程,避免施力过大使锁爪根部出现变形,同时也可保证锁点加工质量的一致性。

4)劈爪后对锁爪的夹角θ及厚度S1,S2进行检测,要求S1,S2两者的厚度差不大于0.1 mm;同时还要求通过荧光磁粉渗透的方式检查锁爪裂纹缺陷。



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