关于降低中小型深沟球轴承振动值和噪音的几点看法

被轴承制造业内人士称之为长青树的深沟球轴承,以其量大面广,一直居于十大基本轴承类型之首,产量占到轴承生产量的70%左右。由于一套标准的深沟球轴承,仅是外圈、内圈、保持架、滚动体等四大件组合而成,其产品的设计开发早已实现了标准化、统一化和公开化。标准的深沟球轴承生产已不存在产品的设计、开发、研制的费用支出,生产厂家只需购进专用车磨设备就可以生产标准的深沟球轴承成品套圈,可购进标准的钢球、保持架,可随时随地组装属于自己品牌的深沟球轴承,同时在深沟球轴承流量市场中又有各种档次不同品质的产品需求,在一定程度上抛开价格因素,一个企业只要具备了深沟球轴承的生产能力,就可能在流通市场上找到适合自己的消费群体。也就是说任何企业无法真正对深沟球轴承的生产和营销进行垄断,只能在其中一个阶段略领风骚,因此在深沟球轴承的竞争中,以高、精、低噪音的产品进军家电、电机、摩托车、汽车等主机市场竞争激烈,把握流通领域的销售走向是每个企业所追求的目标。目前,相当多的企业依靠人工从大批量的产品中分选高精度及低噪音轴承的方法,已远不能适应市场对深沟球轴承自身品质和价格的要求。因此,为了实现企业成批生产经济性的高品质、低噪音深沟球轴承的目标,本文就深沟球轴承在磨加工的工艺流程和工序间技术条件等诸方面,提出一些看法。

  对目前降低深沟球轴承振动值的一些作法的认识

  (一)目前轴承的加工行业对深沟球轴承振动影响因素的认识

  经国内外研究专业机构的大量实验所得出的结论性意见是:

  1、钢球、内、外套圈、保持架工作表面的尺寸公差、形位公差、表面质量都将影响和产生轴承的噪音值。

  2、保持架、套圈和钢球三种组成深沟球轴承的主要零件对轴承振动的影响程度是1:3:8的关系。

  3、轴承套圈外内沟道和钢球的波纹度对深沟球轴承振动的影响程度是1:2:5的关系。

  4、轴承套圈对轴承振动值影响的主要因素有沟道圆度、波纹度、表面粗糙度、沟曲率、沟道表面磕碰伤,其中影响最为严重的是沟道波纹度和表面粗糙度。

  (二)为降低噪音值企业所采取的一般作法

  1、大幅度的提高工序间技术条件要求,一般由P6级提高到P5级乃至P4级的技术要求,以确保工序间加工的轴承零件有足够的精度储备。

  2、大幅度增加零件的加工次数和遍数,如沟道分粗、细、精三遍磨削,沟道超精采用四遍超等方式。

  3、采用高精度的部件,直拌采用G5级成品球,降低钢球对振动值的影响等方法。

  4、从大批量产品中挑选符合要求的产品。

  (三)对这些做法的粗浅看法

  1、增加了工序间加工产品的难度,产品的一次合格率降低,对操作者的操作技能要求提高。

  2、增加了加工成本,不利于产品在市场流通领域的竞争。

  3、应根据产品振动的成因对加工方式进行适当的增减,获取最大的效益。

  对目前深沟球轴承套圈加工流程提出改进意见

  (一)现有的套圈磨加工工艺流程安排

  1、外圈:平面端面磨削—外径磨削—外沟磨削—外沟粗超精—外沟精超精;

  2、内圈:平面端面磨削—内沟磨削—内径磨削—内沟粗超精—内沟精超精;

  (二)改进后的磨加工工艺流程安排

  1、外圈:平面端面磨削—平面精研—外径磨削—外径精研—外内径磨削—外沟磨削—外沟细超精—外沟精超精;

  2、内圈:平面端面磨削—平面精研—内外径磨削—内沟精削—内径磨削—内沟细超精—内沟精超精机;

  (三)改进磨加工工艺流程的理由

  1、平面精研工序的设备

  ①减少平面磨削的压力和降低操作者自身的操作难度。

  ②由此带来的平面精研效率低的问题,采用端面砂轮精研和对研磨产品的高度有效期进行分组来解决。

  ③提高了轴承套圈平面定位基准的精度,降低套圈加工过程中内外套圈沟道对基准端面的位置差,内外套圈的沟道对基准面的平行差,使内外套圈基准端面对内外径的圆度跳动等的实际数值及测量难度降低。

  2、外径精研工序的设置

  ①减少外径磨削时对机床要求精度过高并降低操作者自身操作难度。

  ②提高轴承外径定位精度,降低外径圆度和误差对外沟磨加工时对外径圆度与波纹度的影响。

  ③因采用油石精研既可提高加工效率又可保证产品的外观质量。

  3、外内径磨加工工序的设置

  ①提高外径与内径之间的同心度,降低因上工序残留表面造成产品内部质量不均衡,而造成的回转重心偏置引起振动的可能性。

  ②减少外内径在装配钢球时对钢球划伤的可能性。

  ③提高轴承成品外观的美化和加工表面的一致性。

  4、内外径磨加工工序的设置

  ①提高内径与内外径之间的同心度,降低因上工序残留表面造成产品内部质量不平衡,而造成回转重心偏置引起振动的可能性。

  ②减少内外径在装配钢球时对钢球划伤的可能性。

  ③提高轴承成品外观的美观和加工表面的一致性。

  深沟球轴承降低振动值时提高工序间技术条件控制方式的侧重点

  (一)平面工序(含内外圈)

  1、现平面工序所控制的技术项目

  ①套圈高度尺寸;②套圈平行差;③弯曲度;④端面粗糙度及外观

  2、本工序工艺控制的侧重点和基本要求及原因:套圈基准端面的平行差

  端面不仅是轴承加工的定位基准,而且是轴承成品检测及使用的基准端面。如果采用平面精研方式加工就可容易的满足项目要求,建议中小型深沟球轴承端面平行差控制在0.0015~0.003mm之间。

  3、其余项目技术要求内容按产品需要的等级要求。

来源:轴承工业


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