作者：賈廣林，謝朝軍（jun1），楊（yáng）少林，徐宏傑
（西北機器廠）
摘 要：對影響繞絲機車頭主軸軸承壽命的原因進行係統分析，根據起產（chǎn）生故障的原因提出新的改進方案，並通過（guò）試（shì）驗使（shǐ）之符合要求。
關鍵詞：軸承壽命；故障分析；改進（jìn）措施
1 引言
隨著社會經（jīng）濟的不斷發展，滾動（dòng）軸承作為標準的精密零件已廣泛的應用（yòng）於工業、農業及國防（fáng）科技事業（yè）等各個領域。如果軸承在使用過程中發生損壞等意外情況時（shí），將會出現設備停轉、功能受損等嚴（yán）重情況。本文（wén）以我廠生（shēng）產的J62005-2/ZF型繞絲（sī）機為例，對影響其主軸軸承（chéng）壽命的原（yuán）因進行係（xì）統分析並提出合理的改進措施。
我先簡單的介紹一下繞絲機車頭主（zhǔ）軸結構及工作條件，其結構如圖1所示，三個軸承支撐著主軸（zhóu），工作條（tiáo）件為輕負荷、高轉速，轉（zhuǎn）速為30000rpm。芯線由14#主軸中心孔穿過，作勻速直線運動，裝在13#密封套的鎢絲（sī）通過高速旋轉拋出來，均勻的纏繞在芯線上，形成均勻的螺距（jù）。6#軸承（chéng）7000C為2件，P4級，9#軸承B7001C，P4級，且（qiě）嚴禁油從右端滲（shèn）出。一般情況下，主軸軸承使用三個月左右就會失效，Z好的也不超過半年。軸承（chéng）失效形式為，軸承轉動起來不靈活，有死點，且工作起來噪音大，繞的燈（dēng）絲螺距不均勻，解剖後軸承（chéng）內環（huán）滾道及軸承外環與主軸（zhóu）筒配合處內環與軸外徑配合處均有不同程度（dù）的輕微的咬傷痕跡。現根據其（qí）失效形式進行如下（xià）分析及改進。
2 影響因素及（jí）預防改進措施
2.1軸（zhóu）承本（běn）身內在因素（sù）的影響
一般情況下，由於此原因而（ér）造成軸承損壞的可能性極小，這主要取決於軸承製造時的本身質量（liàng）精度。
預防改進：借助（zhù）本廠檢（jiǎn）測（cè）部門，對此（cǐ）機構上每個軸承進行仔細檢測，並按公差進行分類，每（měi）0.0015mm範圍為一組分類，以備裝配（pèi）時選（xuǎn）配，凡未達到軸承本身精度要求（qiú）的一律不得（dé）使用。
2.2 外（wài）在因素的影響
2.2.1軸（zhóu）承內外圈公差配合設計精度對軸承壽命的影響
一（yī）般軸承的內徑（jìng）及外（wài）徑尺寸公差是（shì）按國（guó）家標準公差製造的，其內圈與軸、外圈與座孔的配合鬆緊程度是根據國標選擇配合的。此（cǐ）機構中，軸選用js6，座孔（kǒng）選用H6，但由於此（cǐ）設（shè）備中主軸的（de）特殊工作情況，當主軸以30000rpm高速旋轉時，會產生大量的熱，由於熱脹冷縮，使軸承內外圈膨脹，當外圈膨脹時，而座孔公差又小，故會損壞軸承，內圈膨脹時，會與主軸外徑之間產生微小間隙，使軸承內徑與軸之間有相對運動（dòng），從而損壞軸承內徑或主軸外徑。而當座孔公差選用（yòng）太大時，即座孔與軸承外徑（jìng）有（yǒu）間隙，由（yóu）於其工作方式為懸（xuán）臂，故容易損壞座孔與軸承外徑。所以根據圖示，軸承外徑與座孔的配合選用小間隙，軸承內徑與軸的配合選用過渡配合中的小間隙，保證裝配時有0.002mm的間隙。
改進：通過大量試驗，軸選用js4，孔選（xuǎn）用H4，並（bìng）且裝配時根據軸承公差選配安裝。這雖然增（zēng）加了加工難（nán）度，但確大大提高軸承壽命，延長設備的使用壽命。
2.2.2 零件加工精（jīng）度的影響
這主要是人為因（yīn）素及機床精度的影響，在以前生（shēng）產的（de）繞絲機設備中，當發現該（gāi）設備生產的產品廢品率（lǜ）較高或整（zhěng）機出現（xiàn）故障時，經反複檢測，此結構中有近5%是由於零件不合格超差（chà）原因（yīn）而造成的（de）。
改進：加工此設備零（líng）件（jiàn）時，采用高（gāo）精（jīng）度機床專用工裝，高級（jí）工專人加工，經（jīng）檢驗員仔細檢（jiǎn）驗，凡超差零（líng）件一律不得裝入設備。
2.2.3 安裝精度的影響
因為（wéi）此設備為精密（mì）設備，而部分工人安裝時常出（chū）現以下錯誤：
a.零件（jiàn）及軸承清洗不幹淨；
b.安裝軸承時，不采用專用工具，而用榔頭或金屬物錘擊；
c.安裝#5、#7、#10軸承時（見圖（tú）2），不注意安（ān）裝方向，致使（shǐ）油路（lù）不通（tōng）；
d.安裝時，軸承間隙調整不當。
改進：
① 安裝此部件時，工作場所必須清潔，嚴格防塵，在整個裝配（pèi）過（guò）程中應仔（zǎi）細清洗全部零件，然後用壓縮（suō）空氣吹幹，裝配前滴（dī）入少量6#機床主軸油（yóu），對高精度主軸及軸承應注意保護，輕取輕放；
②裝#6、#9軸承時，應（yīng）兩隻為一組，兩隻的內外徑應挑選一致，允差0.002mm以（yǐ）內，裝時用手緊推入即可，嚴（yán）禁用榔頭或（huò）金屬物錘擊裝入；
③裝配時注意#5、#7、#10三個隔套的方向，必須保證油路暢通；
④裝配後應檢測（cè）主軸的軸向竄動在0.004mm以（yǐ）內，用0.5kgf推軸時，軸（zhóu）向（xiàng）間隙應在0.006~0.01範圍內；
⑤壓簧（huáng）裝配前（qián）應進行嚴格挑選，每5件為一組，5件的受（shòu）力和形變應接近，裝入後應保證主軸轉動靈活；
⑥此部件裝配完後應做動平（píng）衡實驗，動平衡轉速為3000rpm，動平衡偏心距允差0.318um；
⑦此部件裝完後，采用工裝，（如圖3所示），應進行空載試車，先分別在5000rpm、10000rpm、15000rpm、20000rpm、25000rpm、30000rpm這幾種速度由低至高逐步升速試車（chē），每種（zhǒng）轉速試車2小時，每半小時潤滑一次，且（qiě）在整（zhěng）個過程中應檢測軸（zhóu）承的溫升，若溫升超過18℃，應立即停車檢修；
2.2.4潤滑不（bú）良對軸承壽命的影響
本主軸采用滴油潤（rùn）滑，如果使用的潤滑劑粘度較大，則不能正常滲入軸（zhóu）承，或者潤滑油路不通，這些（xiē）均會引起軸承壽命縮短
改（gǎi）進：
①應檢測潤滑油路是否暢通；
②采（cǎi）用運動（dòng）粘度為6.2~7.5mm2/s的N7機床主軸油（yóu）潤滑。
3 結束語
對（duì）於軸承這種精度要求很高的特殊零件，在使用和安裝時我們應該嚴格規範化，隻要注意以上幾個問題，就會避（bì）免不必要的損失。通過我廠（chǎng）多年來（lái）對電光源設備的研究及與用戶的調研和溝通（tōng），在（zài）經過（guò）大量實踐的基礎（chǔ）上逐步改進（jìn）後，我廠現生產的該型號繞絲機已日趨完善，並已形成大批量銷售，給我廠帶來可（kě）觀的經濟效益。為電光源行業的用戶提供了可靠穩定的設備，受到用戶的好（hǎo）評。
參考（kǎo）文獻
[1]《中國機械工業標準匯編（biān）》,中國標準出版社.
[2]《機械設計手冊》,成大先主編,化學工業出版社（shè）.
[3]《滾動軸承應用（yòng）手冊》,劉澤九主編,機械工業出版社.
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