鑽機設備用推力球軸承保持（chí）架結構改進

某軸承企業在為鑽機設備（bèi）加工推力球軸承保持（chí）架時，由於企業現有加工設備的（de）限製，生產效率較低，無法滿足公司的訂單要求。為了解（jiě）決生產效率（lǜ）低的問題，對現有推力球軸承保持架結（jié）構進行了優化。將原來隻適用於數控設備加工（gōng）的整體（tǐ）籠形結（jié）構改為適合企（qǐ）業現有設備加工的分體結構。改進後的罐籠不僅大大提（tí）高了（le）生產效率，也（yě）大大提高了現（xiàn）有陳舊設備的利用率。

1前言（yán）

隨著社會和現代工業的發展，無論什麽樣的企業都（dōu）必須提高競爭力才能贏得市場。某軸承企業在加工鑽（zuàn）機設備用推力球軸承保持架時（shí），隻有一個加（jiā）工中心可以加工現有的該類型結構的保持架，因此（cǐ）受加工設備的限製，該（gāi）類型產品的生產效率較低，無法滿足公司的訂（dìng）單要求（qiú）。然（rán）而，一家（jiā）公司現有的生產加工（gōng）廠大多設備陳舊，已不能滿足現代技術的生產要求。但是，在這部分加工設備被更換之前，仍然（rán）需要用於生（shēng）產加（jiā）工。因此，為了（le）解決目前生產效率低的問題，對（duì）現有推力球軸承的保持架結（jié）構進行（háng）了優化。

本文介紹的起重設備用推力球軸承主要適用於中低速重載工（gōng）況[1]。根（gēn）據設備工況的要求，推力球軸承的空間位置是有限的，該軸承在工作循環中的工作時間是嚴格（gé）限定的。隻要工（gōng）作時間達到設定時間，這個軸承就必須更換或維護[2]。拆裝頻繁。針對這種情況，設計了一種新型內裝式球軸承，為推力球軸承，主要對保持架結構進行了（le）優化。保持架是軸承的重要（yào）組成部分。由（yóu）於軸承的結構，保持架和鋼球構成了軸承的內部部件。裝配（pèi）軸承時，不得分離內部部件。因此，優化（huà）後（hòu）的保持架既要對鋼球有自鎖作用，又要拆裝方便，適合現有設備的加（jiā）工範圍。保持架結（jié）構不同，加工工藝和所需設備不同[3]，加（jiā）工效率也不同。為了提高加工（gōng）效率，降低生（shēng）產（chǎn）成本，對現有保持架結構進行了優化和改進。

2改進前推力（lì）球軸承保持架的結構特點及存在的問題

以5126M.06(8256H.06)罐籠為例進行分（fèn）析。

1)如圖1所示（shì），改進前的保持架結構為（wéi）平底實心（xīn）保持架結構。保持架（jià）材料為ZCuZn40Pb2(黃銅（tóng）)，環形固體（tǐ）上均勻分布有n個相等的（de）兜孔。口袋內徑有內徑（jìng）槽，單邊深度為1.25毫米（mǐ），寬度為4.5毫米，屬於整體結構。

2)保持架兜孔直徑為35.5~35.7mm因為（wéi）保持架兜孔直徑相對於鋼球直徑為0.3 ~ 0.5 mm(即保持（chí）架（jià）兜孔比鋼球小0.3 ~ 0.5 mm)，滾（gǔn）子鋼球直徑為36 mm。

3)為了保證保持架兜孔直徑相對於鋼球直徑有一定的（de）鎖緊量，在加工保持架兜孔時對保持架兜（dōu）孔直徑的工藝尺寸（cùn）有嚴格的要求（qiú）[4]。如果鎖緊量過大(> > 0.5mm)，在軸承裝（zhuāng）配過程（chéng）中將鋼球壓入保持（chí）架兜（dōu）孔會非常困難，需要較大的外力才能將鋼球壓（yā）入（rù）。此時，籠兜會因較大（dà）的外力而變形。如果鎖緊（jǐn）量較小（xiǎo）(< 0.3mm)，鋼球受（shòu）載時，壓入鋼球（qiú）的（de）外力較小，保持架（jià）不會變形，但鋼球受其他外力振動時會（huì）脫落。許多試驗表明，當保持架的鎖緊量為0.3 ~ 0.5 mm時，當鋼球壓入保持架的（de）兜孔時，保持（chí）架不會不（bú）變形，當受到同樣的外界振（zhèn）動時，鋼球也不會掉落（luò）。

4)加工這（zhè）種結構的保持架（jià）兜孔時:①需要的（de）加工（gōng）設備是數控加工中心，加工成本比較高。當（dāng）這類產品正式（shì）投產後，由於產量（liàng）的需求，生產企業前期的設（shè）備投入成本相對較高。②加工保持架兜孔的特殊內部結構（gòu）需要兩種成形刀具(一種銑直孔，一種銑內槽)。成形工具（jù）由於刃口的形狀，需要設計製造成形（xíng）刀片，所以製造成本（běn）比普通（tōng）工具高。另外，成型（xíng）刀具是非標準專用（yòng）刀具，隻能加工同類型（xíng）保持架的一個口袋形狀，通（tōng）用性差（chà）。

5)對於操作人員來說，數控機床對（duì）操作人員的專業素質要求較高。首先，經營者應具（jù）有（yǒu）高度的責任感和良好的職業素質；其次，需要（yào）具備機械工程、數控製造工藝、計算機軟（ruǎn）件操（cāo）作（zuò）、數控編（biān）程等基（jī）礎知（zhī）識。再次，要能夠熟練的在數控機床上進行各種操作，並編製出最優的（de）加工程序；最後，要熟悉所用（yòng）機床的操作規程和日常維護的基本內（nèi）容。

3改進型罐籠（lóng）的結構特點

1)改進（jìn）後的保持架結構如圖2所示（shì）。保持架的整體形狀仍然是一個平底的環狀實體，但分為上下兩半。半籠上有定位擋塊，口袋的上下口（kǒu）都是封閉的形狀，仍然（rán）把圓周分成N等份。保持架（jià）的兜孔和橫梁之間增加了n個相等的鉚釘孔，屬（shǔ）於（yú）分體式結構。

2)改進後的51256M.06籠兜直徑為36.25mm，保持（chí）不變。半籠的厚度是整體籠的一半(即改進前籠的厚度)，擋塊的高度為2mm。止動塊的直徑位於保持架兜孔的中心，鉚釘孔的直徑為5mm。當球籠的兩半被鉚接在一起時，球在軸向有適當的運動。

3)保持架兩半加工成成品時，兜的鎖緊角度為40°。鉚接後，鋼球[5]能更好的鎖緊（jǐn），任何情況下鋼球都不（bú）會掉出（chū）籠兜；將鋼球放入兜孔中，然（rán）後用鉚釘鉚接，形成整體保持（chí）架。保持（chí）架和鋼球形成軸承內組件。

4)采用專用鏜床(T9210/T9207、TK9213B兩種以上鏜床)加工這種結構的保持架。這種設備投資成本低，對操作人員的技術要求低。而且加工效率是數控加工中心的2 ~ 3倍。製造的（de）保持架完全滿足推力球軸承保持架的（de）技術設計要求。載荷試驗結果表明，組裝後的軸承完全滿足軸承設計的技（jì）術要求，滿足了用戶的要求。

5)用於加工改進（jìn）型半保持架的鏜（táng）刀由我公司自主設計。鏜（táng）刀的結構（gòu）如圖（tú）3所示。鏜刀為整體結構，材料為W18Cr4V，製造方便，成本相對較低。另外，當鏜刀在（zài）加工過程中磨損、消耗到一定時間時，就不能用（yòng）這（zhè）個規範了。修複後可換成這種型腔（qiāng）尺寸更小的鏜刀或其他類型的這種型腔形狀的鏜刀，可循（xún）環使用，最大限度地提高刀具材料的利（lì）用率，大大節約刀具成本。

6)用這（zhè）種結構的保持架裝配內組件時，先將鋼球放入保持架（jià）的兜孔（kǒng）內，再將（jiāng）保持架的（de）兩半（bàn）鉚接，這樣保持架基本不受外（wài）力衝擊，避免了外力造成的變形。

4結束語（yǔ）

改進後的保（bǎo）持架采用分體式結構，保持架的兩個平麵都設計（jì）有鎖（suǒ）口(即保持架兩半端麵的鎖口)。可在現有半自動鏜床(T9210、TK9213B)上用自製的帶角度（dù）鏜刀加（jiā）工，操作者無需再培（péi）訓即可熟練操作。為了組（zǔ）裝後將兩個保持架鉚接成一個整體，在兜（dōu）孔梁中間增加（jiā）了一個（gè）鉚釘孔。解決了企業（yè）受設備限製影響產量的問題，同時也解決了裝配過程中的受力和變形問題，提高了生產效率和現有設備的利用率，產品質量（liàng）滿足客戶的使（shǐ）用要求。