淺談高線精軋機課件

淺談高線精軋機中

成組安裝角接觸球軸承的軸向游隙

上海特安一凱軸承有限公司

主講人：徐古洛

淺談高線精軋機中

成組安裝角接觸球軸承的軸向1TIEKE高速線材精軋機軸承特點:高轉(zhuǎn)速沖擊負荷、重載荷

品種多要求:可靠性高

壽命長這一系列軸承已于2001年起,成功用于多家高線廠與主機廠。TIEKE高速線材精軋機軸承特點:這一系列軸承已于2001年2高速線材精軋機軸承的質(zhì)量取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設計、材料、冷熱加工、組配、安裝、使用。而軸承的游隙是一個關鍵的因素。高速線材精軋機軸承的質(zhì)量取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設計、材料、冷熱加工3游隙的定義與分類滾動軸承內(nèi)的“游隙”是指套圈和滾動體間的內(nèi)部間隙，此間隙使軸承套圈相互之間在徑向或軸向方向有若干自由移動。根據(jù)移動方向，游隙可分為徑向游隙與軸向游隙；根據(jù)軸承的狀況，游隙可分為原始游隙、配合游隙、工作游隙。游隙的定義與分類滾動軸承內(nèi)的“游隙”是指套圈和滾動體間的內(nèi)部4理論原始徑向游隙的計算Gr=De-（di+2Dw)De:外圈滾（溝）道直徑尺寸di:內(nèi)圈滾（溝）道直徑尺寸Dw：滾動體（鋼球或滾子）直徑尺寸理論原始徑向游隙的計算Gr=De-（di+2Dw)5淺談高線精軋機課件6配合游隙為避免軸承旋轉(zhuǎn)套圈與配合軸（殼）產(chǎn)生相對滑動，一般采取過盈配合，過盈造成套圈滾道變形，導致游隙減小.實心軸過盈造成的游隙減小量為公稱過盈的55%~70%。對標準軸承來說，高速重載選m6.殼體過盈造成的游隙減小量為公稱過盈的50%~60%。配合游隙為避免軸承旋轉(zhuǎn)套圈與配合軸（殼）產(chǎn)生相對滑動，一般采7工作游隙由于軸承內(nèi)圈與外圈所處狀態(tài)不一，工作中兩者有溫度差Δt,會使軸承游隙發(fā)生減小。計算公式如下：ΔGr=11*10-6diΔt式中ΔGr為徑向游隙減小量（mm）di為內(nèi)滾道尺寸(mm)Δt為兩套圈溫度差，內(nèi)套高于外套時取正值，反之為負。工作游隙由于軸承內(nèi)圈與外圈所處狀態(tài)不一，工作中兩者有溫度差Δ8工作游隙與疲勞壽命的關系工作游隙與疲勞壽命的關系9為何要有游隙過盈量一旦超差，壽命急劇下降。設備精度有限。運行過程中發(fā)熱及隨機情況會減小游隙。依照標準，原始理論游隙無論徑向還是軸向，從小到大分為C2、C0（基本組）、C3、C4、C5。一般正常情況選基本組，有振動要求選C2，重載選C3或以上。為何要有游隙過盈量一旦超差，壽命急劇下降。10正確選擇游隙對軸承的使用

關系重大游隙過大，會引起軸承內(nèi)部承載區(qū)域減小，滾動接觸面應力增大，軸承的運動精度下降，振動和噪聲增大，軸承的使用壽命縮短。游隙過小，會引起發(fā)熱溫升，甚至會導致軸承在運轉(zhuǎn)中發(fā)生咬死。正確選擇游隙對軸承的使用

關系重大游隙過大，會引起軸承內(nèi)部承11成對安裝角接觸球軸承的軸向游隙高線精軋機中成對安裝的角接觸球軸承分布很廣，幾乎每根軸上都有。高線精軋機中成對安裝的角接觸球軸承的作用在輥箱中承受軸向力與限制軸向竄動，在其他部位承受徑向與軸向的聯(lián)合負荷與限制軸向竄動。各廠因設備不同，要求的軸向游隙也不同。成對安裝角接觸球軸承的軸向游隙高線精軋機中成對安裝的角接觸球12角接觸球軸承的凸出量角接觸球軸承的凸出量13成對安裝角接觸球軸承軸向游隙的產(chǎn)生成對安裝角接觸球軸承軸向游隙的產(chǎn)生14影響成對安裝角接觸球軸承的因素軸承端面的凸出量，這是影響軸向游隙的主要因素，也是制造過程中可控的；配合軸及孔的過盈量，因為過盈減小了軸承內(nèi)部的徑向間隙，進而減小軸向游隙；安裝因素，因兩軸承內(nèi)套端面不貼緊，造成軸向游隙變化；端面壓力不均勻（壓在外套的法蘭蓋上有4~5個螺栓，施以規(guī)定的扭矩緊固，壓緊軸承外套）；影響成對安裝角接觸球軸承的因素軸承端面的凸出量，這是影響軸向15徑向游隙的影響，通常角接觸球軸承是與油膜軸承或短圓柱滾子軸承配合使用，而油膜軸承或短圓柱滾子軸承的徑向游隙會影響成對角接觸球軸承軸向游隙的測量；角接觸球軸承內(nèi)部的彈性變形；徑向游隙的影響，通常角接觸球軸承是與油膜軸承或短圓柱滾子軸承16外套噴油環(huán)與內(nèi)套隔圈高度差造成軸向游隙變化;箱體錯位，造成軸承變形，影響軸向游隙；測量因素，施力的大小及作用點、測量表頭安放的位置都會影響測量的準確度。外套噴油環(huán)與內(nèi)套隔圈高度差造成軸向游隙變化;17我們的努力深入現(xiàn)場，虛心請教，了解安裝與測量的過程。模擬現(xiàn)場進行試驗：過盈試驗、加熱試驗、端面加壓實驗、測量時施加不同力矩試驗。有限元分析，對零件進行靜態(tài)應力、變形分析。我們的努力深入現(xiàn)場，虛心請教，了解安裝與測量的過程。18凸出量與軸向游隙的關系及測控理論上成對角接觸球軸承的軸向游隙等于兩軸承的凸出量之和。由于端面加工的精度及測量誤差的存在，凸出量與軸向游隙的等式有差異。小型軸承仍以測量軸向游隙為主。大型軸承以測量凸出量為主。凸出量與軸向游隙的關系及測控理論上成對角接觸球軸承的軸向游隙19角接觸球軸承中軸向游隙與徑向游隙的關系：

Ga=2mSinα-2[m2-（mCosα+Gr/2）2]1/2

式中：m=Re+Ri-Dw接觸角為30°時，Ga/Gr≈1.7

角接觸球軸承中軸向游隙與徑向游隙的關系：

20內(nèi)圈溝道變形情況內(nèi)圈溝道變形情況21過盈造成的軸向游隙的減小一般情況下，溝道底部的增大為公稱過盈的60%；由變形圖上看，接觸部位的變形為溝道底部的60%；由Ga/Gr≈1.7軸向游隙的減小約為過盈的60%。過盈造成的軸向游隙的減小一般情況下，溝道底部的增大為公稱過盈22配有噴油環(huán)的成對安裝角接觸球軸承其軸向游隙受內(nèi)外環(huán)高度差的影響配有噴油環(huán)的成對安裝角接觸球軸承其軸向游隙受內(nèi)外環(huán)高度差的影23因內(nèi)隔環(huán)高度影響造成在鎖量處

早期剝落因內(nèi)隔環(huán)高度影響造成在鎖量處

早期剝落24規(guī)范的安裝可避免游隙出錯一般安裝軸承為加熱安裝，軸承可以輕松地套在軸上，而第二套軸承的內(nèi)套端面碰在前面安裝的零件端面時，會被彈起，從而導致兩端面貼合處有間隙，須等沒完全冷卻時，用套筒墊在內(nèi)套另一端面，用榔頭敲擊，消除間隙。規(guī)范的安裝可避免游隙出錯一般安裝軸承為加熱安裝，軸承可以輕松25對于輥軸軸承外套的壓蓋，不論是6″輥還是8″輥均有螺栓扭矩的要求，以保證可靠地固緊，為了均勻的施力，通常是對角順序緊固螺栓，并且是分步施加扭矩。而一旦受力不均勻，極容易造成軸承內(nèi)部變形卡死。對于輥軸軸承外套的壓蓋，不論是6″輥還是8″輥均有螺栓扭矩的26規(guī)范測量，避免人為影響規(guī)范測量，避免人為影響27上圖是某廠測量軸向游隙的標準裝置，采用扭矩扳手施力，施力大小不會因人而異；力的方向垂直，徑向游隙的影響可以排除；但是高線廠通常是在輥環(huán)一側(cè)最終環(huán)節(jié)的軸向游隙，其中包括偏心套與卡板的間隙及卡板固定情況。曾遇到相差0.1mm的情況。上圖是某廠測量軸向游隙的標準裝置，采用扭矩扳手施力，施力大小28游隙是多種因素的綜合產(chǎn)品本身的因素安裝的因素測量的因素工作時潤滑及內(nèi)、外套冷卻情況因此，作為制造廠家只能控制產(chǎn)品，更多的因素要依靠安裝與使用的方面來配合。游隙是多種因素的綜合產(chǎn)品本身的因素29感謝各高線廠及主機廠的支持竭誠為高線事業(yè)服務我們能滿足用戶的個性化要求，為振興民族工業(yè)貢獻力量。感謝各高線廠及主機廠的支持30

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成組安裝角接觸球軸承的軸向游隙

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成組安裝角接觸球軸承的軸向31TIEKE高速線材精軋機軸承特點:高轉(zhuǎn)速沖擊負荷、重載荷

品種多要求:可靠性高

壽命長這一系列軸承已于2001年起,成功用于多家高線廠與主機廠。TIEKE高速線材精軋機軸承特點:這一系列軸承已于2001年32高速線材精軋機軸承的質(zhì)量取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設計、材料、冷熱加工、組配、安裝、使用。而軸承的游隙是一個關鍵的因素。高速線材精軋機軸承的質(zhì)量取決于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設計、材料、冷熱加工33游隙的定義與分類滾動軸承內(nèi)的“游隙”是指套圈和滾動體間的內(nèi)部間隙，此間隙使軸承套圈相互之間在徑向或軸向方向有若干自由移動。根據(jù)移動方向，游隙可分為徑向游隙與軸向游隙；根據(jù)軸承的狀況，游隙可分為原始游隙、配合游隙、工作游隙。游隙的定義與分類滾動軸承內(nèi)的“游隙”是指套圈和滾動體間的內(nèi)部34理論原始徑向游隙的計算Gr=De-（di+2Dw)De:外圈滾（溝）道直徑尺寸di:內(nèi)圈滾（溝）道直徑尺寸Dw：滾動體（鋼球或滾子）直徑尺寸理論原始徑向游隙的計算Gr=De-（di+2Dw)35淺談高線精軋機課件36配合游隙為避免軸承旋轉(zhuǎn)套圈與配合軸（殼）產(chǎn)生相對滑動，一般采取過盈配合，過盈造成套圈滾道變形，導致游隙減小.實心軸過盈造成的游隙減小量為公稱過盈的55%~70%。對標準軸承來說，高速重載選m6.殼體過盈造成的游隙減小量為公稱過盈的50%~60%。配合游隙為避免軸承旋轉(zhuǎn)套圈與配合軸（殼）產(chǎn)生相對滑動，一般采37工作游隙由于軸承內(nèi)圈與外圈所處狀態(tài)不一，工作中兩者有溫度差Δt,會使軸承游隙發(fā)生減小。計算公式如下：ΔGr=11*10-6diΔt式中ΔGr為徑向游隙減小量（mm）di為內(nèi)滾道尺寸(mm)Δt為兩套圈溫度差，內(nèi)套高于外套時取正值，反之為負。工作游隙由于軸承內(nèi)圈與外圈所處狀態(tài)不一，工作中兩者有溫度差Δ38工作游隙與疲勞壽命的關系工作游隙與疲勞壽命的關系39為何要有游隙過盈量一旦超差，壽命急劇下降。設備精度有限。運行過程中發(fā)熱及隨機情況會減小游隙。依照標準，原始理論游隙無論徑向還是軸向，從小到大分為C2、C0（基本組）、C3、C4、C5。一般正常情況選基本組，有振動要求選C2，重載選C3或以上。為何要有游隙過盈量一旦超差，壽命急劇下降。40正確選擇游隙對軸承的使用

關系重大游隙過大，會引起軸承內(nèi)部承載區(qū)域減小，滾動接觸面應力增大，軸承的運動精度下降，振動和噪聲增大，軸承的使用壽命縮短。游隙過小，會引起發(fā)熱溫升，甚至會導致軸承在運轉(zhuǎn)中發(fā)生咬死。正確選擇游隙對軸承的使用

關系重大游隙過大，會引起軸承內(nèi)部承41成對安裝角接觸球軸承的軸向游隙高線精軋機中成對安裝的角接觸球軸承分布很廣，幾乎每根軸上都有。高線精軋機中成對安裝的角接觸球軸承的作用在輥箱中承受軸向力與限制軸向竄動，在其他部位承受徑向與軸向的聯(lián)合負荷與限制軸向竄動。各廠因設備不同，要求的軸向游隙也不同。成對安裝角接觸球軸承的軸向游隙高線精軋機中成對安裝的角接觸球42角接觸球軸承的凸出量角接觸球軸承的凸出量43成對安裝角接觸球軸承軸向游隙的產(chǎn)生成對安裝角接觸球軸承軸向游隙的產(chǎn)生44影響成對安裝角接觸球軸承的因素軸承端面的凸出量，這是影響軸向游隙的主要因素，也是制造過程中可控的；配合軸及孔的過盈量，因為過盈減小了軸承內(nèi)部的徑向間隙，進而減小軸向游隙；安裝因素，因兩軸承內(nèi)套端面不貼緊，造成軸向游隙變化；端面壓力不均勻（壓在外套的法蘭蓋上有4~5個螺栓，施以規(guī)定的扭矩緊固，壓緊軸承外套）；影響成對安裝角接觸球軸承的因素軸承端面的凸出量，這是影響軸向45徑向游隙的影響，通常角接觸球軸承是與油膜軸承或短圓柱滾子軸承配合使用，而油膜軸承或短圓柱滾子軸承的徑向游隙會影響成對角接觸球軸承軸向游隙的測量；角接觸球軸承內(nèi)部的彈性變形；徑向游隙的影響，通常角接觸球軸承是與油膜軸承或短圓柱滾子軸承46外套噴油環(huán)與內(nèi)套隔圈高度差造成軸向游隙變化;箱體錯位，造成軸承變形，影響軸向游隙；測量因素，施力的大小及作用點、測量表頭安放的位置都會影響測量的準確度。外套噴油環(huán)與內(nèi)套隔圈高度差造成軸向游隙變化;47我們的努力深入現(xiàn)場，虛心請教，了解安裝與測量的過程。模擬現(xiàn)場進行試驗：過盈試驗、加熱試驗、端面加壓實驗、測量時施加不同力矩試驗。有限元分析，對零件進行靜態(tài)應力、變形分析。我們的努力深入現(xiàn)場，虛心請教，了解安裝與測量的過程。48凸出量與軸向游隙的關系及測控理論上成對角接觸球軸承的軸向游隙等于兩軸承的凸出量之和。由于端面加工的精度及測量誤差的存在，凸出量與軸向游隙的等式有差異。小型軸承仍以測量軸向游隙為主。大型軸承以測量凸出量為主。凸出量與軸向游隙的關系及測控理論上成對角接觸球軸承的軸向游隙49角接觸球軸承中軸向游隙與徑向游隙的關系：

Ga=2mSinα-2[m2-（mCosα+Gr/2）2]1/2

式中：m=Re+Ri-Dw接觸角為30°時，Ga/Gr≈1.7

角接觸球軸承中軸向游隙與徑向游隙的關系：

50內(nèi)圈溝道變形情況內(nèi)圈溝道變形情況51過盈造成的軸向游隙的減小一般情況下，溝道底部的增大為公稱過盈的60%；由變形圖上看，接觸部位的變形為溝道底部的60%；由Ga/Gr≈1.7軸向游隙的減小約為過盈的60%。過盈造成的軸向游隙的減小一般情況下，溝道底部的增大為公稱過盈52配有噴油環(huán)的成對安裝角接觸球軸承其軸向游隙受內(nèi)外環(huán)高度差的影響配有噴油環(huán)的成對安裝角接觸球軸承其軸向游隙受內(nèi)外環(huán)高度差的影53因內(nèi)隔環(huán)高度影響造成在鎖量處

早期剝落因內(nèi)隔環(huán)高度影響造成