浅谈深沟球轴承生产工艺.docx
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浅谈深沟球轴承生产工艺
毕业论文
题目:
浅谈深沟球轴承生产工艺
所属系部:
机械工程系
专业班级:
数控技术10—1
学生姓名:
指导教师:
2013年4月5日
毕业论文任务书
学生姓名:
专业班级:
数控技术10—1所属系部:
机械工程系
题目:
浅谈深沟球轴承生产工艺
任务内容:
轴承的简单介绍,以及深沟球轴承的重要生产过程,还有生产过程中的注意事项,还有产品的检测及检测标准
论文撰写要求:
1、按所学专业选题,要立意求新,实用可行。
2、论文观点鲜明正确,中心突出,论据充足可靠,层次分明,结构严谨,逻辑性强。
注意避免单纯罗列资料或数据,忽视论证分析的情况;避免写成描述性的记叙文章。
3、学生应独立完成论文写作,严禁抄袭他人之作,严禁请人代写。
4、论文交稿时,要求字迹工整,卷面清洁。
文前列出目录,文后列出参考文献清单。
5、论文应表述自己的独立见解,尽量避免照搬照抄书中语句。
6、论文一律用统一的论文稿纸撰写,并将封面、任务书填写齐全。
时间安排:
参考资料:
指导教师签字:
教研室主任签字:
年月日
毕业论文评审表
学生姓名:
专业班级:
数控技术10—1所属系部:
机械工程系
题目:
浅谈深沟球轴承生产工艺
指导教师评语:
初评成绩:
指导教师签字:
年月日
评审小组意见:
评审小组成员签字:
年月日
终评成绩:
浅谈深沟球轴承生产工艺
摘要
轴承是电动机的核心部件,轴承的精度、性能及寿命直接影响电动机的动态性能和可靠性。
随着我国工业的快速发展,电动机轴承的需求量不断增大,同时对电动机轴承的质量要求也在提高。
深沟球轴承自动装配机(线)在轴承制造业中已经得到普遍应用,其对于稳定产品质量和提高生产效率具有重要的意义.本文对深沟球轴承的自动化装配过程进行简单的介绍,以及在自动化生产过程中产生内沟伤、外沟伤、钢球伤,杂质、锈品等原因造成轴承产品质量下降的原因进行分析和总结。
轴承制造过程中游隙范围及游隙不良品的控制,以及游隙不良品的处理。
关键字:
轴承自动化生产清洗机合套仪游隙
目录
摘要····································································4
引言·····································································6
第1章轴承的基础知识···········································7
1.1轴承的类型······················································7
1.2深沟球轴承······················································10
第2章深沟球轴承的加工过程······································14
2.1轴承基本结构及零部件加工·······································14
2.2轴承的制作流程与总体方案······································15
2.3内外圈的退磁、清洗············································15
2.4配圈、合套···················································17
2.5归球、分球···················································18
2.6放保持架、茅压··················································18
2.7游隙检查····················································18
2.8退磁及清洗····················································18
2.9注酯、压盖····················································18
2.10刻字························································19
第三章轴承的质量检测与包装········································19
3.1内径、外径的检测···············································18
3.2振动加速度的检测···········································18
3.3振动速度检测···················································19
3.4外观检查·····················································12
第四章防锈、包装·······················································20
4.1防锈·······················································21
4.2包装··························································21
结束语···························································22
引言
轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。
也可以说,当其它机件在轴上彼此产生相对运动时,用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。
轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。
它的主要功能是支撑机械旋转体,用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。
按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。
轴承的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。
在机械产品中,轴承属于高精度产品,不仅需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持,而且需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务,因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。
由于轴承的基本结构是由内圈、外圈、滚动体、保持架四种零件组成,因此,对于轴承行业外的人,大多认为轴承是“四小件”,对于轴承行业内的人,则普遍号称轴承是“四大件”。
因为轴承的加工工艺是十分复杂的。
轴承是一种包含了复杂技术、综合技术甚至尖端技术的重要工业产品。
滚动轴承的应用范围涉及整个国民经济和国防领域。
我国轴承的销售额占世界轴承总销售额的9%,是一个制造大国,但在轴承的生产制造及质量方面与先进的工业大国相比还存在着相当的差距,如今我国的滚动轴承行业正面临很大的挑战。
第一章轴承的基础知识
1.1轴承的类型
经过长久的发展轴承的种类越来越多,对于不同种类的轴承国际上做出了简单的分类,基本上可以概括为以下几种类型
滚针轴承
滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3~10倍,直径一般不大于5mm),因此径向结构紧凑,其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时,外径最小,特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构.滚针轴承根据使用场合不同,可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件,此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面,为保证载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同,轴或外壳孔滚道表面的硬度,加工精度和表面质量应与轴承套圈.用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部件组合的轴承单元,其结构紧凑体积小,旋转精度高,可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴向负荷。
并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装。
组合滚针轴承广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备,并可使机械系统设计的十分紧凑灵巧。
调心球轴承
调心球轴承:
二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,装配有鼓形滚子的轴承。
外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致,所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。
在轴、外壳出现挠曲时,可以自动调整,不增加轴承负担。
调心滚子轴承可以承受径向负荷及二个方向的轴向负荷。
调心球轴承径向负荷能力大,适用于有重负荷、冲击负荷的情况。
内圈内径是锥孔的轴承,可直接安装。
或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。
保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形.调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及一般机械等。
深沟球轴承
深沟球轴承进口轴承主要用于承受纯径向载荷,也可同时承受径向载荷和轴向载荷。
当其仅承受纯径向载荷时,接触角为零。
当深沟球轴承具有较大的径向游隙时,具有角接触轴承的性能,可承受较大的轴向载荷。
深沟球轴承的摩擦系数很小,极限转速也很高,特别是在轴向载荷很大的高速运转工况下,深沟球轴承比推力球轴承更有优越性。
深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承,用途广泛。
适用于高转速甚至极高转速的运行,而且非常耐用,无需经常维护。
该类轴承摩擦系数小,极限转速高,结构简单,制造成本低,易达到较高制造精度。
尺寸范围与形式变化多样,应用在精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等行业,是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。
主要承受径向负荷,也可承受一定量的轴向负荷深沟球轴承可用于变速箱、仪器仪表、电机、家用电器、内燃机、交通车辆、农业机械、建筑机械、工程机械等
选取较大的径向游隙时轴向承载能力增加,承受纯径向力时接触角为零。
有轴向力作用时,接触角大于零。
一般采用冲压浪形保持架,车制实体保持架,有时也采用尼龙架。
深沟球轴承装在轴上后,在轴承的轴向游隙范围内,可限制轴或外壳两个方向的轴向位移,因此可在双向作轴向定位。
此外,该类轴承还具有一定的调心能力,当相对于外壳孔倾斜2'~10'时,仍能正常工作,但对轴承寿命有一定影响。
深沟球轴承保持架多为钢板冲压浪形保持架,大型轴承多采用车制金属实体保持架。
调心滚子轴承
调心滚子轴承是在有二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,组装着鼓形滚子的轴承。
调心滚子轴承具有两列滚子,主要承受径一载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷。
有高的径向载荷能力,特别适用于重载或振动载荷下工作,但不能承受纯轴向载荷。
该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差。
调心滚子轴承有两列对称型球面滚子,外圈有一条共用的球面滚道,内圈有两条与轴承轴线倾斜一角度的滚道,具有良好的调心性能,当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用,调心性随轴承尺寸系列不同而异,一般所允许的调心角度为1~2.5度,该类型轴承的负荷能力较大,除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷,具有较好的抗冲击能力,一般来说调心滚子轴承所允许的工作转速较低。
调心滚子轴承按滚子截面形状分为对称形球面滚子和非对称形球面滚子两种不同结构,非对称调心滚子轴承属早期产品,主要是为主机维修服务,新设计主机时则很少选用对称形调心滚子轴承,内部结构经过全面改进设计及参数优化,与早期生产的调心滚子轴承相比,能够承受更大的轴向负荷,这种轴承的运行温度较低,故可适应较高转速的要求,根据内圈有无挡边及所用保持架的不同可分为C型与CA型两种,C型轴承的特点是内圈无挡边和采用钢板冲压保持架,CA型轴承的特点则为内圈两侧均有挡边和采用车制实体保持架为了改善轴承的润滑,可向用户提供外圈带有环状油槽和三个油孔的调心滚子轴承,以轴承后置代号/W33表示,根据用户的要求也可供应带内圈油孔的调心滚子轴承,为了便于客户装卸和更换轴承,还可提供内孔带有锥度的调心滚子轴承轴承,锥孔锥度为1:
12以后置代号为K表示,为了适应特殊用户的要求也可提供内孔锥度为1:
30的轴承,其后置代号为K30内孔带锥度的轴承可用锁紧螺母将轴承直接装在锥形轴颈上,也可借助紧定套或退卸套将轴承安装在圆柱形轴颈上。
推力轴承分紧圈和活圈两部分。
紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上。
套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60~65。
保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
推力滚子轴承
滚动体是滚子的推力滚动轴承。
直线轴承
直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承
金属直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统,用于无限行程与圆柱轴配合使用。
由于承载球与轴呈点接触,故使用载荷小。
钢球以极小的摩擦阻力旋转,从而能获得高精度的平稳运动。
塑料直线轴承是一种自润滑特性的直线运动系统,其于金属直线轴承最大的区别就是金属直线轴承是滚动摩擦,轴承与圆柱轴之间是点接触,所以这种适合低载荷高速运动;而塑料直线轴承是滑动摩擦,轴承与圆柱轴之间是面接触,所以这种适合高载荷中低速运动;
推力圆柱滚子轴承
滚动体是圆柱滚子的推力滚动轴承。
推力圆锥滚子轴承:
滚动体是圆锥滚子的推力滚动轴承。
推力滚针轴承
滚动体是滚针的推力滚动轴承。
推力球面滚子轴承
滚动体是凸球面或凹面滚子的调心推力滚动轴承。
有凸球面滚子的轴承座圈的滚道为球面形,有凹球面滚子的轴承轴圈的滚道为球面形。
带座轴承
向心轴承与座组合在一起的一种组件,在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。
关节轴承
滑动接触表面为球面,主要适用于摆动运动、倾斜运动和旋转运动的球面滑动轴承。
组合轴承
一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。
如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。
其他轴承:
除上述以外的其他结构的滚动轴承。
滑动轴承:
滑动轴承不分内外圈也没有滚动体,一般是由耐磨材料制成。
常用于低速,重载及加注润滑油及维护困难的机械转动部位。
轧机轴承
轧机轴承一般只用来承受径向负荷,与相同尺寸的深沟球轴承相比,有较大的径向负荷能力,极限转速接近深沟球轴承,但与这类轴承配合的轴﹑壳体孔的加工要求较高,允许内圈轴线与外圈轴线倾斜度很小(2°-4°),两轴线倾斜如超越限度,滚子与套圈滚道的接触情况将要恶化,严重影响轴承的负荷能力,降低轴承的使用寿命。
所以该类轴承如需要安装在承受轴向负荷作用的主机部件中,只有在同时使用其他类型轴承去承受轴向负荷的前提下,才可使用。
角接触球轴承
一般习惯上称为36、46型轴承为代表的六类轴承,角接触一般为15度、25度、45度等。
外球面球轴承种类
带座外球面球轴承
带立式座外球面球轴承
带方形座外球面轴承
带菱形座外球面球轴承
带凸台圆形座外球面球轴承
带环形座外球面球轴承
带滑块座外球面球轴承
带悬吊式座外球面球轴承
带悬挂式座外球面球轴承
带可调菱形座外球面球轴承
带冲压座外球面球轴承
带其他座的外球面球轴承
推力角接触球轴承
推力角接触球轴承接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承,主要用于精密机床主轴,一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用,可承受双向轴向载荷,具有精度高,刚性好,温升低,转速高,装拆方便等优点。
1.2深沟球轴承
在结构上深沟球轴承的每个套圈均具有横截面大约为球的赤道圆周长的三分之一的连续沟型滚道。
深沟球轴承主要用于承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。
当轴承的径向游隙增大时,具有角接触球轴承的性质,可承受两个方向交变的轴向载荷。
与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,精度高,是用户选型时首选的轴承类型。
深沟球轴承结构简单,使用方便,是生产批量最大,应用范围最广的一类进口轴承。
简介
深沟球轴承是滚动轴承中最为普通的一种类型。
基本型的深沟球轴承由一个外圈,一个内圈、一组钢球和一组保持架构成。
深沟球轴承类型有单列和双列两种,单列深沟球轴承类型代号为6,双列深沟球轴承代号为4。
其结构简单,使用方便,是生产最普遍,应用最广泛的一类轴承。
滚动轴承的代号
滚动轴承的规定标记
滚动轴承一般是以一组数字表示轴承的结构、类型和内径尺寸,代号规定用七位数字表示,常用的是四位数字,其最后二位数字表示轴承的内径代号;第三位数表示轴承直径系列,即在内径相同时,有各种不同的外径,可查阅有关标准;第四位数表示轴承的类型,例如:
“0”表示向心球轴承,“8”表示平底推力球轴承。
工作原理
深沟球轴承主要承受径向载荷,也可同时承受径向载荷和轴向载荷。
当其仅承受径向载荷时,接触角为零。
当深沟球轴承具有较大的径向游隙时,具有角接触轴承的性能,可承受较大的轴向载荷,深沟球轴承的摩擦系数很小,极限转速也很高。
轴承构造
深沟球轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架四个部分组成,结构简单。
与别的类型相比易于达到较高的制造精度,所以便于成系列大批量生产,制造成本也较低,使用极为普遍。
深沟球轴承除基本型外,还有各种变型结构,如:
带防尘盖的深沟球轴承,带橡胶密封圈的深沟球轴承,有止动槽的深沟球轴承,有装球缺口的大载荷容量的深沟球轴承,双列深沟球轴承。
轴承类型
1、单列深沟球轴承
2、带防尘盖的单列深沟球轴承
3、带防尘盖、密封圈的单列深沟球轴承
4、外圈上有止动槽及止动环的单列深沟球轴承
5、有装球缺口的深沟球轴承
6、双列深沟球轴承
按照深沟球轴承的大小尺寸可以分为:
(1)微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承;
(2)小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承;
(3)中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承;
(4)中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承
(5)大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承;
(6)特大型轴承----公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。
轴承特性
深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承,用途广泛。
适用于高转速甚至极高转速的运行,而且非常耐用,无需经常维护。
该类轴承摩擦系数小,极限转速高,结构简单,制造成本低,易达到较高制造精度。
尺寸范围与形式变化多样,应用在精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等行业,是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。
主要承受径向负荷,也可承受一定量的轴向负荷。
选取较大的径向游隙时轴向承载能力增加,承受纯径向力时接触角为零。
有轴向力作用时,接触角大于零。
一般采用冲压浪形保持架,车制实体保持架,有时也采用尼龙架。
深沟球轴承装在轴上后,在轴承的轴向游隙范围内,可限制轴或外壳两个方向的轴向位移,因此可在双向作轴向定位。
此外,该类轴承还具有一定的调心能力,当相对于外壳孔倾斜2'~10'时,仍能正常工作,但对轴承寿命有一定影响。
深沟球轴承保持架多为钢板冲压浪形保持架,大型轴承多采用车制金属实体保持架。
深沟球轴承是最常用的滚动轴承。
它的结构简单,使用方便。
主要用来承受径向载荷,但当增大轴承径向游隙时,具有一定的角接触球轴承的性能,可以承受径、轴向联合载荷。
在转速较高又不宜采用推力球轴承时,也可用来承受纯轴向载荷。
与深沟球轴承规格尺寸相同的其它类型轴承比较,此类轴承摩擦系数小,极限转速高。
但不耐冲击,不适宜承受重载荷。
[2]
尺寸范围
内径尺寸范围:
10mm~1320mm
外径尺寸范围:
30mm~1600mm
宽度尺寸范围:
9mm~300mm
公差
标准型深沟球轴承具有普通级,全部与GB307.1相符合。
游隙
标准型深沟球轴承具有C2、标准(CN)、C3、C4及C5级内部间隙,全部与GB4604相符合。
保持架
深沟球轴承一般采用钢板冲压保持架或黄铜实体保持架。
当外径小于400毫米时,采用钢板冲压保持架不加后置代号,当外径大于400毫米时多用黄铜实体保持架不加后置代号。
应用
深沟球轴承可用于变速箱、仪器仪表、电机、家用电器、内燃机、交通车辆、农业机械、建筑机械、工程机械、滚轴式轮滑鞋、悠悠球等
注意事项
深沟球轴承,运转中轴承载荷过小,会使球与滚道之间产生滑动,成为擦伤的起因。
特别是球和保持架重量大的大型深沟球轴承有这种倾向。
预计在使用中会有载荷过小的情况,在选择轴承的时候应及时与相关人员联系!
第二章深沟球轴承的加工过程
2.1轴承基本结构及零部件加工
滚动轴承的加工过程在大致上可分为主要零件的加工过程和装配过程。
其中,主要零件就是只轴承的四要素(外圈、内圈、钢球、保持架)。
在不少轴承公司里,为了降低生产成本,提高公司的效益,并不是所有的轴承零件都是自己生产的。
就比如说我所实习的福莱特精工科技有限公司,他们的轴承产品,特别是要求较高的军工产品。
公司自己主要加工外圈和内圈,钢球和保持架是从外厂购入成品,最后再进行装配的。
所以在以下介绍主要零件加工过程,对套圈的加工过程比较熟悉,进行详细的介绍,对于钢球和保持架的生产过程就一笔带过了。
基本上内外圈的加工过程包括:
棒料或管料(有的棒料需经锻造和退火、正火)
车加工热处理磨加工精研或抛光零件终检防锈入库(待合套装配)
在实习的过程中,我了解到在实际的生产和装配过程中,一批相同型号的轴承附有一张工序产品流转卡。
流转卡上印有产品的各道加工工序。
当轴承在车加工过程中,这张流转卡就在车床的技术工人手中,当他完成了这道工序,他在此卡上相应的表格里签上自己的姓名,这代表这批产品是他加工的,并且如果产品有质量问题,他要为此负责。
随后这流转卡就随着轴承一起转到下一道工序的工人手中了。
我觉得这流转卡制度十分好,这不仅可以方便的看出它每一道工序的情况,而且,当产品出现质量问题时,可以在第一时间找到加工者,让他进行返工或是为此负责。
在轴承的零部件(内圈、外圈)制作过程中,会有检验员把磨削工磨削好的内圈、外圆拿过来检验一下。
不同产品的检验方法基本相同,使用的仪器也基本相同.由于各种轴承有不同的型号和要求,所以其外圈的各项指标也不同,所以要根据不同型号和要求,先要用标准件来调整一下所用的仪器,才能进行测量各项指标。
对于精度要求高的产品,如C级的军品产品,则每个外圈都要检查一遍;对于那些精度要求不高的产品,则只要在一批产品里抽检一下就可以了。
对于质量要求不过关的产品,如果可以返工的就退回给工人让他们重新返工;质量实在太差,只能报废的,就要加工者为此负责。
内圈和外圈的检验方式基本相同,加工内圈的磨床相比加工外圈的磨床性能较稳定,所以加工出来的产品尺寸相对稳定。
轴承的装配是轴承生产中最复杂,也是轴承生产过程中要求最严格的部分,它的过程直接关系着轴承质量的好坏,所以我们重点介绍它的装配过程。
装配线的工艺流程为:
退磁(内圈、外圈)
清洗
烘干
沟径尺寸测量(内圈、外圈)
内圈、外圈、钢球分选
合套
集球
分球
放保持架
茅压
游隙检测
退磁(半成品)
清洗
孔径检测
注酯
压盖
匀酯外径检测
刻字
轴承的检测、检查与包装是轴承质量的检查,也是防止不良品流入客户手中的重要管卡,所以轴承的后期处理流程也是至关重要的。
轴承的后期处理工艺流程:
测振
测BVT
外观检查
防锈
包装
2.2内外圈的退磁、清洗
轴承在清洗前首先经过一步退磁工序,去除依靠磁力
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- 浅谈 深沟 球轴承 生产工艺