陳巧蓮，曹小益，陳豔輝(郴州職業技術學院，湖南 郴州 423000)
【摘 要】 交叉滾子軸承被廣泛地使用（yòng）於起重（chóng）工程機械和軍工產品上。交叉滾子軸承（chéng）結構尺寸大，成（chéng）本高，購買（mǎi）一個交（jiāo）叉滾子軸承需人民幣（bì）約二十萬元，返修成本隻有（yǒu）四萬多元，且（qiě）返修後的軸承一樣的能滿足機械的使用性能，這樣大大節約了成本，提高了（le）經濟效（xiào）益。本文（wén）從技（jì）術方麵闡述了如何對已不能再使用的交叉滾子軸（zhóu）承進行返修（xiū）的過程。
【關鍵（jiàn）詞】 交叉滾子軸承；外齒圈；滾子；上內圈；下內圈；滾道；返修
單排交叉滾子軸承由外齒圈、滾子、上內圈（quān）、下內（nèi）圈等組成，滾（gǔn）子為圓柱型，平（píng）行交叉排列在（zài）外（wài）齒（chǐ）圈、上內圈和下內圈的滾道麵所形成的通過直徑的截麵為正方形，對角線垂直於地（dì）麵的圓形空間（jiān）內(見圖一)。結構（gòu）緊湊，重量輕，裝配（pèi）間隙小，製造精度和安（ān）裝精度要求高，單排交叉滾子軸承是一種可以同時承受（shòu）軸向力、徑向力、傾翻力矩的（de）大型（xíng）軸承，通常（cháng）帶有安裝孔，潤滑孔和密封裝置。
單排交叉滾子軸（zhóu）承外（wài）形（xíng）尺寸大，更換困難，價格昂貴，在使用過程中，要求用戶維護（hù）保（bǎo）養及時，讓（ràng）其具有良好的潤滑，並調整好其與傳動（dòng）件（jiàn）的齧合間隙等，以延長它的使用壽命，保證正常生產。
某焦化廠的2#鬥（dòu）輪堆（duī）取料機的回轉機構上使用（yòng）了單排（pái）交叉滾子軸承，用（yòng）了四年後進行了大修更換，拆卸後，對其進行仔細的觀測，發現（xiàn）它根（gēn）本沒有潤滑的環境，安裝前其內腔充滿了黃油，而設備（bèi）本（běn）身給予的是稀油潤（rùn）滑環境，由於幹油堵塞所有潤滑孔，稀油無法進入內腔，造成長期幹磨，而且整（zhěng）機平衡性能不好，頭部接地壓力達6噸，使交叉滾子軸承（chéng）受力不均勻，滾子和（hé）滾道（dào）已磨損和鏽蝕，受力大的一邊更為嚴重，另外外圈與（yǔ）回（huí）轉驅動的小齒輪間隙上小下大，回轉驅（qū）動的小齒（chǐ）輪定位不牢（láo），有跳動，齒輪齧合間隙時大時小，造成打齒、憋死和回轉角度達不到設計要求（qiú）的現象。所以，更換交叉滾子軸承（chéng）時，有必要把新交叉滾（gǔn）子軸（zhóu）承的稀油潤滑改為幹潤（rùn）滑，重新調整整機平衡，保證齒輪的（de）正常齧合。
從節約生產成本的原則出發，先（xiān）把舊（jiù）的交叉滾子軸（zhóu）承拆開，經過認真仔細（xì）的檢查（chá）和測量，發（fā）現經過返修後其可（kě）再次使用。首（shǒu）先，在鬥輪機這種特定的設備（bèi）上（shàng）使用，外齒圈的工作角度一般在180°左右，也就是說整圈外齒有一半未（wèi）使用，再次使用（yòng）時，用（yòng）另一半齒，即使整圈外齒都已使用，還可以作齒麵修複。其次，四個滾道麵雖已損壞，而且麵積（jī）大，但（dàn）隻是表麵層，不深，有加工餘量（liàng），可以（yǐ）返修，根據返修（xiū）後的四個滾道麵所（suǒ）形成的淨空間尺寸Z後確定滾子的大小。再者，整個交叉滾子軸承返修的成本隻有原成本的1/3左右，可節約不少資金，有返（fǎn）修的必要。
返修過程如下：
1 清洗各個組件，修複所有組（zǔ）件外形上的缺陷
修複齒輪前先化驗上下內圈及外齒圈（quān）的（de）材質，檢驗報告表明：其均為40Cr，采用J606焊條堆焊（hàn），經熱處理調質後其硬度值為HB=240～270。上內圈上8-M24絲（sī）孔大部分已損（sǔn）壞（huài），重新攻絲（sī）成（chéng）8-M27的（de）絲孔，同樣，下內圈上的8-φ25孔改鑽成8-φ28的孔，更換連接用螺栓（shuān）等。
2 交叉（chā）滾（gǔn）子軸承主體上、下內圈、外齒圈之（zhī）間的找正（zhèng）複位
由於交（jiāo）叉滾子軸承（chéng）長時間使用後，止口、防塵迷宮（gōng）等變形嚴重，先找正後分別（bié）少量加工，車（chē）起即可，加（jiā）工前（qián）外圈先加工（gōng）齒輪齒（chǐ）頂圓，以（yǐ）此作為基準加（jiā）工其它麵，而上下內圈以原止口為基準加工其它麵（miàn）(滾道（dào）除外)。
3 齒輪的修複
Z佳的辦（bàn）法是測量出外齒圈上損壞磨損Z嚴重的齒，在保（bǎo）證齒輪模數不變的情況下，通過計算，重新滾齒，使齒輪負變位，同樣，與之相配合的減速機（jī）上的輸出小齒輪正變位，為了保證兩齒輪齧合時中心距不變，成對的齒（chǐ）輪為高（gāo）變位（wèi）。其次是把已損壞磨損的（de）齒先用修（xiū）複液整形或堆焊並留加工餘量，然後滾齒加工至原尺寸。為保證原傳動部位的零部件及備件（如輸出小齒輪等（děng））能再次使用，需要保證齒輪齧合的中心距不變，對（duì）齒形的（de）修複，采用堆焊（hàn）再加工的方法。
4 滾道（dào）麵（miàn）的修複
四個滾道麵所形成的通過直徑的截麵為正方形，對角線垂直於地（dì）麵，即每個滾道麵通過直徑的截麵均（jun1）與整體中（zhōng）心線成45°角，由（yóu）於滾道表麵損（sǔn）壞較嚴重，呈橢圓狀，表麵有凸緣（yuán）環和（hé）環狀凹痕，以前麵指明的基準（zhǔn）磨削加工滾道表麵（因表麵硬度高（gāo）），經（jīng）測量橢圓度（dù）偏差為3mm，磨削加工完後，測硬（yìng）度，均在HRC30～40，為（wéi）保證45°角，特製作樣板（bǎn）（見圖二）用於（yú）測量角度（dù）。
滾道經表麵淬火，淬火後硬度為（wéi）HRC55～60。然（rán）後再次磨削。
5 滾子的配製
（１）製作八個調整（zhěng）滾子，尺寸與原產品一致（φ70-0.023-0.010）；
（２）將上述已製作的（de）八（bā）個滾子在圓環腔內均勻四點交叉按實際位置（zhì）放置（zhì），每個位置上交叉放置兩個（gè），將交叉滾子主要（yào）組件合成一體，擰緊螺栓使上下內圈貼合；
（３）水平支承起外齒圈至一定高度（250mm以上），讓（ràng）上（shàng）下（xià）內（nèi）圈（一體）下沉到Z低（dī）位置測量（liàng）出其上平麵與（yǔ）外齒圈上平麵的（de）相對位置即高度差H3，作好記錄；
（４）同樣，水平支承起上下內圈（一體）至一定高度（250mm以上），讓外齒圈下沉到（dào）Z低位置（zhì）測量（liàng）出（chū）其上平麵與上（shàng）下（xià）內圈（一（yī）體）上平麵的相對（duì）位置即高度（dù）差H4，作（zuò）好記錄；
（５）計（jì）算出上述兩次測量值的差（chà）值H=H4-H3，換算（suàn）成直徑（jìng）的增補量X=（H-δ）/
mm=（H/.png)
-0.106）mm（δ為交叉滾子（zǐ）軸承上（shàng）下遊動（dòng）間隙，約為30～80絲，取δ=0.3 mm）。
6、滾子直徑為φ（70+X）-0.023-0.010mm，具體推算見圖三至圖九。說明：上述中（zhōng）提到的H=H4-H3與H=H1+H2中的H相同，即H=H4-H3=H1+H2。
7、成批製作標準滾子，滾子數量為〔（交叉滾子軸承直徑×π）／（70+X）Y取整數，餘數小於一個（gè）直徑φ（70+X）的正整數。若Y為偶數時，Y即為Z終值；若Y為奇數，則Z終值為Y-1，為了保證（zhèng）餘數小於一個直徑的（de）正數值，要求重新確定滾子的直徑（增大），用在止口墊薄銅板增加滾道淨（jìng）空，重新調（diào）整，直到交（jiāo）叉（chā）滾子軸承上下遊動間隙正確為止〕。
滾道麵是成對加工的，外齒圈上一對，上下內（nèi）圈為一對，配對的滾道麵（miàn）每一個通過整體圓心的截麵的兩（liǎng）母線成90º的角，且每根（gēn）母（mǔ）線與中心線的夾角為45º，假設同一截麵（miàn）內的成對加工的母線的兩交點在同一水平麵內，加工後的滾道內腔的截（jié）麵圖總是如圖三、圖四、圖五所示。
延（yán）長圖3中右邊的兩根母（mǔ）線與另兩（liǎng）根母線相（xiàng）交，再作出四根母線的兩根中心線和通過中必線交點的垂直、水平線，連（lián）接分形麵（φ2820的圓柱麵）與母線（xiàn）的交點後可知，四根母線所形（xíng）成的圖（tú）開總為對角線為垂直和水平線的正方形，垂直對角線所形成的圓柱麵直（zhí）徑D為φ（2820+2P），見圖6(同樣，上麵圖三的D為φ（2820-2P），省略)。
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支（zhī）撐並（bìng）固定起上下內（nèi）圈（250mm以上），讓外齒圈自（zì）然下垂（見圖8），使中心線與水平線成45º角的滾子與（yǔ）滾道母線接觸，這時外齒圈的上平麵（miàn）與上下內圈的上平麵的相對位移與初（chū）始位置比較變化（huà）了H1；支撐並固定起外齒圈（250mm以上），讓上下內圈自然下（xià）垂（見圖（tú）9），使中心線與水平線（xiàn）成135º角的滾子與滾道母線接觸，這時外齒圈的上平麵與上下內圈的上（shàng）平麵的相對位移與初始位置比較變（biàn）化了（le）H2。圖（tú）八與圖九這（zhè）兩（liǎng）個極限總（zǒng）的高（gāo）度差為H=H1+H2。
6 安裝
認真清洗（xǐ），滾子嚴（yán）格交叉相隔擺放，按圖紙要求，正確地定位三主體（tǐ）件的回（huí）火帶（dài）的相對位置，擰緊緊固件，試運行，在無任何故障的情況下（xià），在內腔的裝滾子部位塞滿黃油，完全組裝成一體，在主體外（wài）表麵塗上（shàng）機油並包紮。
結語
返修後回轉機構運轉情況至今良好，交叉滾子軸承無任何異常現象出現。這樣大大減少了資金的投入，節約生產成本，給企業（yè）帶來良好的經濟效益。
參考文（wén）獻
[1]回轉支承型式、基本參數和技術要（yào）求.中華人民共和國機械工業部標準JB2300—841985年（nián）07-01實施.
[2] 郭遜.重型機械製造、裝配、工裝設計新技術新工藝與技術（shù）測量及相關標準規範實用手冊[M].
[3] 魏（wèi）富海主編.現代工程機（jī）械故障診斷與排除、維護及檢修技術實務全書[M].
[4] 大型薄壁軸承45°內外滾道麵的磨削加工[J]. 一重技術 ,2002.
[5] 大（dà）型薄壁交叉滾子軸承（chéng）內外圈45°滾（gǔn）道麵的磨削（xuē）加工[J] .重型機械科（kē）技,2004.2.
陳巧（qiǎo）蓮（1966－），女，高級講師，主（zhǔ）要從事機械設計創（chuàng）新與教學工作（zuò）。
