鑽機設備用推力球（qiú）軸承（chéng）保持架結構改進

某軸承企業在為鑽機設備加工推力球軸承保（bǎo）持架時，由（yóu）於企業現有加工設備的限製，生產效率較低，無法滿足公司的訂（dìng）單要求。為了解決生產（chǎn）效率低的問題，對（duì）現有推力球軸承保持架結構（gòu）進行了優化。將原來隻適用於（yú）數控設備加工的整體籠形結構改為適合企業現有設備加工的分體結構。改進後的罐籠不僅大大提高了生產效率，也大大提高了現（xiàn）有陳舊設備的利用率。

1前言

隨著社會和（hé）現代（dài）工業的發展，無論什麽樣的企業都必須提高競爭力才能贏得市場。某軸承企業在加工鑽機設備用（yòng）推力球軸承保持架時，隻有一個加工中心可以加工現有的該類型（xíng）結構的保持架，因此受加工設備的限製，該類型產品的生產效率較低，無法滿足公司的訂單（dān）要求。然而（ér），一家公司現有（yǒu）的生產加工廠大多設備（bèi）陳舊，已不能滿足現代技術的生（shēng）產（chǎn）要（yào）求。但是，在這部分加工設備被更換之前，仍然需要用於生產加（jiā）工。因此，為了解決目前生產效率低的問題，對現有推力球軸承的保（bǎo）持（chí）架結構進行了優化。

本文介紹（shào）的起重設（shè）備（bèi）用推力（lì）球軸承主要適（shì）用於中（zhōng）低速重載工況（kuàng）[1]。根據設備工況的要求，推力球軸承的空（kōng）間位置是有限的，該軸承在工作循環中的工作時間是嚴格限定的。隻要工作時間（jiān）達（dá）到設定時間，這個軸承就必須更換或維（wéi）護[2]。拆裝頻繁。針對這種情況，設（shè）計了一種新型內裝式球軸承，為推力球軸承，主要對保持架（jià）結構進行了（le）優化（huà）。保持架是軸承的重要組成部分。由於軸承的結構，保持架和鋼球構成了軸承的內部部件。裝配軸承時，不得分離內部部件。因此（cǐ），優化後的保持架既要（yào）對鋼球有自鎖作用，又要拆裝方便，適合現有設備（bèi）的加（jiā）工範圍。保持架（jià）結構（gòu）不同，加工工藝和所需設備不同[3]，加（jiā）工效率也不同。為了提高加（jiā）工效率，降低生產成本，對現（xiàn）有保持架結（jié）構進行了優化和改進。

2改進前推力球軸承保持架的結構特（tè）點及存在的（de）問題

以5126M.06(8256H.06)罐籠為例進行分析。

1)如圖1所（suǒ）示，改進前的保持架（jià）結構為平底實心（xīn）保持架結（jié）構。保持架材料為（wéi）ZCuZn40Pb2(黃銅)，環形固體上均勻分布有n個相等的兜孔。口袋內徑有內徑槽，單邊深度為1.25毫米，寬度為4.5毫（háo）米（mǐ），屬於整體結構。

2)保持架（jià）兜孔直徑為35.5~35.7mm因為保持架兜孔直徑相對於鋼球直徑為0.3 ~ 0.5 mm(即保持架兜孔比鋼球小0.3 ~ 0.5 mm)，滾子鋼球直徑為36 mm。

3)為了保證保持架兜孔直徑相對於（yú）鋼球直徑有一（yī）定的鎖緊量，在加工保持架兜孔時對保持架兜孔直徑的工（gōng）藝尺寸（cùn）有嚴格的要求[4]。如果鎖緊量過大(> > 0.5mm)，在軸承裝配過程中（zhōng）將鋼球壓入保持架兜孔會非（fēi）常困難，需要較大的外力才能將鋼球壓入。此時，籠兜會因（yīn）較大的外力而變形。如果鎖緊量較小(< 0.3mm)，鋼（gāng）球受載時，壓入（rù）鋼（gāng）球的外力較小，保持架不會（huì）變形，但鋼（gāng）球受其他外力振動（dòng）時會（huì）脫落（luò）。許多試（shì）驗表明，當保持架的（de）鎖緊（jǐn）量為0.3 ~ 0.5 mm時，當（dāng）鋼球壓入保持架的兜孔時，保持架不會不變形，當（dāng）受到同樣的外界振動時，鋼球也不會掉落。

4)加工這種（zhǒng）結構的（de）保持架（jià）兜孔時:①需要的加工（gōng）設備是數控加工中心，加工成本比較高。當這（zhè）類產品（pǐn）正式投產（chǎn）後，由於產量的需求，生產企業前期的設備投入成本相對較高。②加工保持架兜孔的特殊內部結構需要兩種成形刀（dāo）具(一種銑直孔（kǒng），一種銑內（nèi）槽)。成形工具由於刃口的形狀，需要設（shè）計製造成形刀片，所以製造成本比普通工具高。另外，成型（xíng）刀具是非標準專用刀具，隻能加工同類型保持架的一個口袋形狀，通用性差。

5)對（duì）於操作人員來說，數控機床對操作人員的專業素質要求較高。首先，經（jīng）營者應具有高度的責任感和（hé）良好的（de）職業素質；其次，需要具備機械工程、數控製造工藝、計算（suàn）機軟件操作、數控編程等基礎（chǔ）知識。再（zài）次，要能夠熟練的在數控機（jī）床上進行各種操作，並編製出最優的加工程序；最後，要熟悉所用機床（chuáng）的操作規程和日常維護的基本內容。

3改進型罐籠的結構特點

1)改進後的保持（chí）架結構（gòu）如圖2所示。保持架的整體形狀仍然是一個平底的環狀實體，但分為上下兩半。半籠上有定位擋塊，口袋的上下口都是封閉的（de）形狀，仍然把（bǎ）圓周分成N等份。保持架的兜孔和橫（héng）梁之間增加了n個相等的鉚釘孔，屬於分體式結構。

2)改進後的51256M.06籠兜直徑（jìng）為36.25mm，保持不變。半籠的厚度是整體籠的一（yī）半(即改進前籠的（de）厚度)，擋（dǎng）塊的高度為2mm。止動塊的直（zhí）徑位於保持架兜孔的中心，鉚釘孔的直徑為5mm。當球籠的兩半被鉚接在一起時，球在軸向有適當的運動。

3)保持架兩半加工成成品時（shí），兜的鎖緊角度為40°。鉚接後，鋼球[5]能（néng）更好的鎖緊，任何情況下鋼球都（dōu）不會掉出（chū）籠兜；將鋼球（qiú）放入兜孔中，然後（hòu）用鉚釘鉚接，形成整體（tǐ）保持架。保持架和鋼（gāng）球形成軸（zhóu）承內（nèi）組件。

4)采用專用鏜床(T9210/T9207、TK9213B兩種以上鏜床)加工這種結構的保持架。這種設備投資（zī）成本（běn）低，對操作（zuò）人員的技術要求低。而且加工效率是數控加工中心（xīn）的2 ~ 3倍（bèi）。製造的保持架完全滿足推力球軸承保持架的技術設計要求（qiú）。載荷試驗結果表明，組裝後（hòu）的（de）軸承完全滿足軸承設計的技術要（yào）求，滿足了（le）用戶的要（yào）求。

5)用於加工改進型半保持架的鏜刀由我公司自主設計。鏜刀的結（jié）構如（rú）圖3所示。鏜（táng）刀（dāo）為整體結構，材料（liào）為W18Cr4V，製造方便，成本相對較低。另外，當鏜刀在加工過程中磨損（sǔn）、消耗到一定時間時（shí），就不能用這個規範了。修複後可換（huàn）成這種型腔尺寸更小的鏜刀或其（qí）他類型的這種型腔形狀的鏜刀，可循（xún）環使用，最大（dà）限度地提高刀具材料（liào）的利用（yòng）率，大大（dà）節約刀具成本。

6)用這種結構的保持（chí）架裝配內組件時，先將鋼球放入保持架的兜孔內，再將保持架的（de）兩半鉚接，這樣保持架基本（běn）不受外力衝擊，避（bì）免了外力造成的變形。

4結束語

改進後的保持架采用分體式結構，保持架的（de）兩個平麵都設計有鎖口(即保持架兩半端麵的鎖口)。可在現（xiàn）有（yǒu）半自動鏜床(T9210、TK9213B)上用自製的帶角度鏜刀加（jiā）工，操作者無需再培訓即可熟練操（cāo）作。為了組裝後將兩個保持架鉚（mǎo）接成一（yī）個整體，在兜孔梁中間增加了一個鉚釘孔。解決了企業受設備限製影響產量的問題（tí），同時也解決了裝配過程中的受力和變形問題，提高了生產效率和現有（yǒu）設備的利用（yòng）率，產品質量滿足客戶的使用（yòng）要求。