鄭文奎 吳麗麗 謝蘭萍
（甘（gān）肅海林中科科技股份有（yǒu）限公司，甘肅天水 741018）
摘 要（yào）：圓（yuán）錐滾子軸承潤滑係統設計不合理或者其他（tā）原因導致的潤滑（huá）不充分將可能導致軸承的早期失效，提出了通過改進軸（zhóu）承內圈大擋邊結構來改善軸承潤滑性能的具體方法。
關鍵詞：圓錐滾子軸承（chéng）；內圈大擋（dǎng）邊；潤滑；壽命
符號說明
B———內圈（quān）公（gōng）稱寬度，mm
C———外圈公（gōng）稱寬度，mm
d———軸承公稱內徑，mm
d2———內圈大擋邊直徑，mm
D———軸承公稱外徑，mm
r'7———內圈大擋邊內側倒角尺寸，mm
T———軸承公稱寬度，mm
1 問題的提出
隨（suí）著對軸承壽命、可靠性等（děng）要求的逐步提高，國內、外眾多（duō）軸承設計（jì）和製造專家學者都認為潤滑劑（jì）是軸承“第五（wǔ）大件”。潤滑劑在滾動軸承中的主要作用為：
（1）減少摩擦，減緩磨損；
（2）形成油膜（mó）增大接觸麵積，減小接觸應力；
（3）確保軸承在高接觸應力作用下（xià）長時間的正（zhèng）常運轉，延長疲（pí）勞（láo）壽命；
（4）消除摩擦熱，降低軸承工作表麵溫度，防止燒傷；
（5）防塵、防鏽和防蝕。
軸承潤滑劑（jì）分為潤滑脂、固體潤滑劑和潤滑油三大類。其（qí）中，油潤滑更適於在高速和高載（zǎi）荷條件下（xià）工作，溫度使用範圍更（gèng）寬，並且可以帶走軸承內部的摩擦熱，散熱好；同時，還（hái）可以與齒輪（lún）之類的摩擦副零件共用一種潤滑劑，實（shí）行共同潤（rùn）滑。單從潤滑劑使用效（xiào）果而言，油潤滑較為優越。
從理論上講，圓錐滾子（zǐ）軸承工作時（shí），在潤滑油供應充分的情況下，滾子與內外圈滾（gǔn）道之間（jiān）、滾子與內圈擋邊之間將形成一層有效的潤（rùn）滑油膜，潤滑油膜能將（jiāng）承受極高壓力的接觸表麵完全隔開，從（cóng）而防止（zhǐ）金屬表麵直接接觸，減小（xiǎo）摩（mó）擦和軸承零件間的相互磨損。但是研究資料表明（míng）[1]，大多數滾（gǔn）子軸承失效是由於潤滑劑供應中斷或者是不能恰當（dāng）地將潤滑劑送到滾（gǔn）動體與滾道接（jiē）觸的區域，形成有效的潤滑油膜。
在某些應用場合，由於圓錐滾子軸（zhóu）承潤滑係統設計不合理（lǐ）、軸（zhóu）承結（jié）構不利於潤滑（huá）劑到達工作區域，也將導致軸承（chéng）摩（mó）擦增大，溫度升高，引起一係列（liè）的軸承失效。為了（le）使軸承潤滑更為充分，有必要對軸（zhóu）承潤滑係統進行改進，對軸承結構進行調整，使其更有利於引導潤滑油（yóu）進入軸承工作區（qū）域，實現充分潤滑。
2 解（jiě）決方法（fǎ）
經過分析和實踐，通過適當增大軸承內圈大擋（dǎng）邊外（wài）徑尺寸（cùn）並（bìng）在內圈大擋邊麵內側設計30°左右的潤滑油引（yǐn）導（dǎo）坡麵，引導更多的（de）潤（rùn）滑油進入滾（gǔn）子外徑（jìng）麵與內、外圈滾道之間和滾子球基麵（miàn）與內圈大擋（dǎng）邊工（gōng）作麵之間，可（kě）以有效（xiào）改善（shàn）軸承潤滑不充分的問題。
具體實現方式如圖1所示，通過對軸承大擋邊結構尺寸的改進，使潤滑油通過（guò）引導坡麵與滾子球基麵形成的“漏鬥（dòu）”流入滾子球基麵與內圈大擋邊工作（zuò）麵之間，改善了滾子球基麵與內圈擋邊工作（zuò）麵之間的潤（rùn）滑條件，更易於在兩接觸麵間形（xíng）成動壓油膜。
1.外圈；2.內圈；3.滾子；4.保持架；5，6.軸承腔體；7.內圈大擋邊；8.滾子球基麵；9.潤滑油引導坡麵；10.內圈大擋邊工（gōng）作麵
圖1 改進後的（de）軸承（chéng）結構
3 應（yīng）用實例
以非（fēi）標圓（yuán）錐（zhuī）滾子軸承568980設（shè）計為例（lì），軸承要（yào）求外形尺寸：d=65mm，D=150mm，T=38mm，B=35mm，C=30mm；潤滑方式（shì）為飛濺潤滑。改進前原產品在使用（yòng）過程中出現（xiàn）因潤滑不足導致的軸承早期失效，但由於受安裝部位結構和尺寸（cùn）的限製，無法通過改進潤滑方式來改善軸承的潤滑（huá）條件（jiàn）。
經查找（zhǎo）GB/T273.1，發現非標軸承568980外形尺寸與標準軸承（chéng）30314（d=70mm，D=150mm，T=38mm，B=35mm，C=30mm）較為接近（jìn），且0314軸（zhóu）承的額定動、靜載荷都能滿足（zú）客戶對568980軸承的要求（qiú）。考慮到產品結構的合理性和實際生產加工的要求，套用30314軸承的內部結構對568980進行設計（jì），其中（zhōng），30314軸承的外圈、滾子和保持架可以在非（fēi）標軸承568980中完全借用，隻對內圈（quān）進行重（chóng）新設計。針對非標軸承568980在實際運轉（zhuǎn）中（zhōng）存在潤滑油不足的現象，在常規設計基礎上，改進軸承內圈擋邊結構，將d2值增大6mm，並在內（nèi）圈大擋邊麵內側設計35°的潤滑油（yóu）引導坡麵，改（gǎi）進後內圈大擋邊結構如圖2所示。
圖2 內圈大擋邊結構的改進設計
改進設計的軸承實際生（shēng）產（chǎn）後經客戶大批量使用，有效滿足了各項使用要求，未出現因潤滑不足（zú）而導致的軸承失（shī）效現象，軸承使用（yòng）壽命得以提高。
參考文獻：
[1]陳龍，頡潭成，夏新濤。滾（gǔn）動軸承應用技術[M].北京：機械工業出版社，2010：119.
來源：《軸（zhóu）承》2013年3期
