轴承知识
滚动轴承在车床修理中的定向装配
2012-03-19作者：余应征
（湖南株洲市中级技工学校）
在车床修理中，为了提高主轴机构的旋转精度，对主轴箱孔、主轴和前、后支承轴承内圈、外圈的装配，常采用定向装配法。定向装配就是在原有的装配精度上，人为的控制各装配件的径向跳动误差方向，合理组配，可达到车床原设计或高出原设计精度的要求。笔者经过多年的教学和生产实践总结了一套较合理的滚动轴承定向装配方法，以装配CA6140型车床主轴机构(图1)为例介绍如下。
（湖南株洲市中级技工学校）
图1 CA6140型车床主轴机构简图
1.主轴检测
检测前先将主轴后端内孔安装堵头，利用车床加工出一个精确中心孔，为检测作准备。
(1)采用外径千分尺，先测量主轴前轴承和中间轴承支承颈的圆度和圆柱度误差。
(2)见图2所示，在平板上将主轴前轴承支承颈，和中间轴承支承颈，置于两个V型铁上，主轴后端中心孔内安放一钢球紧靠在角铁面上，主轴锥孔内插入一根300mm的检验棒，用手转动主轴，检测主轴前、后轴承支承的圆锥面、主轴卡盘定心颈和检验棒的a处、b处(a、b相距300mm)的Z大径向跳动量。
图2 检查主轴锥孔中心线及前后轴承颈的跳动误差和方向
用上述方法，实测CA6140车床主轴Z大跳动量为：①前轴承支承颈0.008mm，超差0.003mm；②后轴承支承颈0.007mm，超差0.002mm；③卡盘定心轴颈0.01mm，超差0.002mm；④300mm检验棒a处0.008mm，b处0.017mm，分别超差0.003mm和0.007mm。从实测情况看，该主轴的径向跳动方向都在同一方向，说明主轴弯曲变形。
2.主轴箱的检测
(1)用内径千分表测量主轴箱体前、中、后主轴轴承孔的圆度和圆柱度误差，经实测主轴箱体三孔均符合设计要求。
(2)主轴箱前、中、后轴承三孔同轴度的检测方法，是在卧式镗床主轴和后立柱支架的两顶尖中间，装上检验棒用镗杆顶紧，并装上杠杆千分表，低速转动镗杆以中间轴承孔为基准，检测车床主轴箱前、后轴承孔同轴度，要求在0.015mm以内。
实测主轴箱前后轴承孔都与中间轴承孔有0.017mm的同轴度误差，误差方向相同，记下误差方向。
3.滚动轴承精度的检测
(1)滚动轴承外圈的径向跳动误差。把锥孔双列向心滚子轴承套装在主轴支承轴承锥面上，转动外圈，检测轴承外圈Z大径向跳动量，做好误差记录和方向标记。
(2)滚动轴承内圈径向跳动量(径向圆跳动)。测量时将轴承端面放在平板上，外圈固定不动，转动内圈，用千分表测量内圈锥孔面的Z大径向跳动量并做好误差记录和标记。
二、主轴轴承定向装配方法和装配实例
1.装配方法
(1)将主轴前轴承、中间轴承和后轴承的内圈Z大径向跳动方向，配装在主轴前轴承、中间轴承和后轴承支承颈的Z小跳动方向上。
(2)把主轴前轴承外圈和后轴承外圈的径向Z大跳动方向，配装在主轴箱孔测出的同轴度Z大误差方向上，中间轴承外圈应依据自身圆度误差，和箱体中间轴承孔的圆度误差互相抵消方法装入(即圆度误差大的方向装入圆度误差小的方向上)。
2.装配实例(图1)
(1)把前、中、后轴承外圈按上述装配方法，装入主轴箱前、中、后轴承孔内，由于D级精度轴承外圈的径向跳动制造时都控制在0.004～0.006mm，轴承外圈压装到主轴箱体后抵消了0.002～0.003mm的同轴度误差，使前面所实测的0.017mm主轴箱孔同轴度误差减小到0.014mm而达到技术要求。
(2)将前轴承D3182121的内圈，中间轴承E32216的内圈、后轴承E3182115的内圈，按定向装配方法，组装到主轴前、中、后轴承支承颈的Z小径向跳动误差方向上，这样又互相抵消一部分跳动误差，因为D级精度轴承内圈的Z大径向跳动误差制造时一般控制在0.003～0.005mm，所以前面所述的实测主轴在定向装配内圈后，主轴前轴承支承颈的旋转轴线从0.008mm的径向跳动减小到0.003～0.004mm，后轴承支承颈的实际轴线径向跳动从0.007mm减小到0.003～0.004mm而达到技术要求。Z后试车检测，卡盘定心颈的径向跳动从0.01mm减小到0.006mm，主轴锥孔300mm检验棒径向跳动a处从0.008mm减小到0.004mm，b处从0.017mm减小到0.008mm，全部合格。
因此滚动轴承在车床修理中的定向装配，可使某些因磨损、变形而精度超差的部件，恢复和提高精度。
来源：《设备管理&维修》
