在本期栏目中,对滚珠轴承的故障案例(芯轴轴承固定螺丝松动)进行讲解。
图1中是利用安装在轴端的同步皮带驱动用滚珠轴承支撑起来的旋转轴的旋转芯轴。
图1.发生故障的旋转芯轴结构
该芯轴是将组合角接触球轴承配置在上方、将深沟球轴承配置在下方,从而支撑旋转体。转速为3000rpm的恒速旋转,通过同步带驱动实现反复启停。关于轴承的固定,是利用位于下端的双螺母,通过使用轴环、拧紧螺丝来固定角接触球轴承的内圈和深沟轴承的内圈,从而实现固定。旋转轴的轴向固定,是利用压板的端面将角接触球轴承的外圈顶在固定座的端面上,从而实现固定。关于两种滚珠轴承的润滑,角接触球轴承和深沟球轴承均采用润滑脂润滑方式,其中深沟球轴承采用ZZ型润滑脂封入型轴承。轴承内外圈的公差为H7和h7之间的过渡配合。在此,固定螺母的双螺母在使用过程中松动,难以将双滚动轴承的内圈沿轴向固定,其结果就是旋转轴发生轴向位移。原因在于,在旋转启动和停止时,对双螺母施加的旋转方向的力导致了螺丝松动。作为对策,如图2所示,使用滚珠轴承用螺母和滚珠轴承用菊花垫圈代替双螺母。
图2.作为应对对策的旋转轴承结构
图3中给出了这一螺母和垫圈的外观照片和固定装配状态。
图3.固定螺丝结构(放大图)与菊花垫圈和螺母
这一结构是利用垫圈固定旋转轴和螺母,通过将螺母的菊形板折弯卡入螺母的槽中予以固定。这种固定方法可以实现强力抗松动。
当用于固定高速反复启停的旋转轴时,双螺母结构并不是一种恰当的固定方法选择,必须选择具备更强防松动功能的螺丝。
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