作者：賈廣林 謝朝軍 楊少林 徐宏傑
（西北機器廠）
摘 要：對影響繞絲機車頭（tóu）主軸軸承壽命的原因進行係統分析，根（gēn）據其產生故障的原因提出新的改進方案，並通過試驗使之符合要求。
關鍵詞：軸承壽命；故障分析；改進措施
1 引（yǐn）言
隨（suí）著社會（huì）經（jīng）濟的不斷（duàn）發展，滾動軸承作為標準的精密零件已廣泛（fàn）的應用於工業、農業及（jí）國防科（kē）技事業等各個領域（yù）。如果軸承在使用過程中發生損壞等意外情況時，將會出現設（shè）備停（tíng）轉、功能受損等嚴重情況。本（běn）文以我廠生產的J62005-2/ZF型繞絲（sī）機為例，對（duì）影（yǐng）響其（qí）主軸軸承壽命的原因進行係統分析並提出合理的改進措施。
我先簡單的介（jiè）紹一（yī）下繞（rào）絲機車頭主（zhǔ）軸結（jié）構及工作條件，其結（jié）構如圖1所示，三個（gè）軸承支撐著主軸，工（gōng）作條件（jiàn）為輕負荷、高（gāo）轉速，轉速為30000rpm。芯線由14#主軸中心孔（kǒng）穿過，作勻速直線運動，裝在13#密封套的鎢絲（sī）通（tōng）過高速旋轉拋出來，均勻的纏（chán）繞在芯線上，形成均勻（yún）的螺距。6#軸承7000C為2件，P4級，9#軸承B7001C，P4級，且嚴禁油從右端滲出。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（guò）半（bàn）年。軸承失效（xiào）形（xíng）式為，軸承轉動起來不靈活，有死點（diǎn），且工作起來噪音大，繞的燈絲螺距不均勻，解剖後軸承內環滾（gǔn）道及軸承外環與主軸筒配（pèi）合處內環與軸外徑配合處均有不同程度的輕微的咬（yǎo）傷痕（hén）跡。現（xiàn）根據其失效形式進行如下分析及改進。
2 影響因素及預防改進措施
2.1軸承本身內在（zài）因素的影響
一般情況（kuàng）下，由（yóu）於此原因而造成軸承損壞的可能性極小（xiǎo），這主（zhǔ）要取決於（yú）軸承製造時的本身質量精度。
預（yù）防改進：借助本廠檢測部門，對此機構上每個軸承進行仔細檢測，並按公差（chà）進行分類，每0.0015mm範圍為一組分類，以備裝配時選配，凡未達到軸承本身精度要求的一律不（bú）得使用。
2.2 外在因素的影響
2.2.1軸承（chéng）內外圈公差配合設計（jì）精度對軸承壽命的影響
一般軸（zhóu）承的內徑及外徑尺寸公差是按國家標（biāo）準公差製造的，其（qí）內（nèi）圈與軸、外圈與座孔的配合鬆緊程度是根據國標選擇（zé）配合的。此機構中，軸（zhóu）選用js6，座孔選用H6,但由（yóu）於此（cǐ）設備中主軸的特殊工作情（qíng）況，當主軸以30000rpm高速（sù）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（shí），而座孔公差又小，故會（huì）損壞軸（zhóu）承，內圈（quān）膨脹時，會與主軸外徑之間產生（shēng）微小（xiǎo）間隙，使軸承內徑與軸之間有相對運動，從而（ér）損壞軸（zhóu）承內徑或主軸外徑。而當座（zuò）孔公差選用太大時（shí），即座孔與（yǔ）軸承外（wài）徑有間隙，由（yóu）於其工（gōng）作方式為懸（xuán）臂（bì），故（gù）容（róng）易（yì）損壞座孔與軸承外徑。所以根據圖示，軸承外徑與座孔（kǒng）的配合選用小間（jiān）隙，軸（zhóu）承內徑與軸的配合選用過渡配合（hé）中的小間隙，保證裝配時有0.002mm的間隙。
改進：
通過大量試（shì）驗，軸選用js4，孔選（xuǎn）用H4，並且裝配時根據軸承公差選配安裝。這雖然增加了加工難度，但確大大提（tí）高軸承壽命，延長設備的使用壽命。
2.2.2 零件加（jiā）工精度（dù）的影響
這主要是人為因素及機床精度的影響，在以前生產的繞絲機設備中，當發現該設備生產的產品廢（fèi）品率較高或整機出現故（gù）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）原因而造成的。
改進：加工此設備零件時，采用高精度機床專（zhuān）用（yòng）工裝，高級工（gōng）專人加工，經檢驗員仔細檢驗，凡超差零件一律不得裝（zhuāng）入設備。
2.2.3 安裝精度（dù）的影響
因為此設備為精密設備，而部分工人安裝時（shí）常出現以下錯誤：
a.零件及軸承清洗不（bú）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2，不注（zhù）意安裝方（fāng）向，致使油路不通；
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（chén），在整個裝（zhuāng）配過程中應仔細清洗全部零件，然後用壓縮空（kōng）氣吹幹（gàn），裝配前滴入少量（liàng）6#機床主軸油，對（duì）高精度（dù）主軸及軸承應注意保護，輕取輕放；
②裝#6、#9軸承時，應兩隻（zhī）為一組，兩隻的內外徑應挑選一致，允差0.002mm以內，裝（zhuāng）時用手緊（jǐn）推（tuī）入即可，嚴禁用榔頭（tóu）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（hòu）應檢測主軸（zhóu）的軸向竄動（dòng）在0.004mm以內，用0.5kgf推軸時，軸向間隙應在0.006~0.01範（fàn）圍內；
⑤壓簧裝配前應進行嚴格挑（tiāo）選，每5件為一組（zǔ），5件的受力和形變應接近，裝入後應保證主軸轉動靈活；
⑥此部（bù）件（jiàn）裝配完（wán）後應做動平衡實驗，動平（píng）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（suǒ）示），應進行空載試車，先（xiān）分別在5000rpm、10000rpm、15000rpm、20000rpm、25000rpm 、30000rpm這幾種速度由低至高逐步升速試車，每（měi）種轉速試（shì）車2小時，每半（bàn）小時潤滑一（yī）次，且在整個過程中應檢測軸承的（de）溫升，若溫升超過（guò）18℃，應立即停車檢修（xiū）；
2.2.4潤滑不良對軸承（chéng）壽命的影響
本主軸采用滴油潤滑，如果使（shǐ）用（yòng）的潤滑劑粘度較大，則不能正常滲入軸承，或者潤滑油路不（bú）通，這（zhè）些均會引起軸承壽命（mìng）縮短。
改（gǎi）進：
①應檢測潤滑油路是（shì）否暢（chàng）通；
②采用（yòng）運動粘度為6.2~7.5mm2/s的（de）N7機床主軸油潤滑。
3 結束語
對於軸承這種精（jīng）度要求很（hěn）高的特殊零件，在使用和安裝時我們應該（gāi）嚴格規範化，隻要注意（yì）以上幾個（gè）問（wèn）題，就會避免不必要的損失。通過我廠多年來對電（diàn）光源設備的研究及與用戶的調研和溝通，在經過大（dà）量實踐的基礎上逐步改進後，我廠現生產的該型號（hào）繞（rào）絲機已日趨完善，並已形成大（dà）批量銷售，給我（wǒ）廠（chǎng）帶來可觀的經濟效益。為電光源行業的用戶提（tí）供了可靠穩（wěn）定的設備（bèi），受到用戶的好評。
參（cān）考文獻
[1]《中國機械工業（yè）標準匯編》,中國標準出（chū）版社.
[2]《機械（xiè）設計手冊》,成大先主編,化學工業出版社.
[3]《滾動軸承應用（yòng）手冊》,劉澤九主編,機械工業出版社.
