立磨行星齒輪減速機(jī)高速軸軸承安裝游隙的調(diào)整方法
2023-05-06何愛國
（山東魯碧建材有限公司）
引言
立磨行星齒輪主減速機(jī)是立磨運(yùn)行的核心設(shè)備，其傳動(dòng)方式屬于精密傳動(dòng)范疇，維護(hù)保養(yǎng)的技術(shù)含量高，軸承游隙就是一個(gè)重要的質(zhì)量指標(biāo)。在不同狀態(tài)下，軸承游隙是不一樣的，其工作游隙會(huì)影響軸承中的負(fù)荷分配，關(guān)系到運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)、噪聲和摩擦力的大小，Z終關(guān)系到軸承的壽命。工作游隙是否合理，取決于安裝游隙是否準(zhǔn)確。安裝游隙控制是否精準(zhǔn)，關(guān)鍵在方法是否正確。本文通過實(shí)際案例介紹安裝過程中決定安裝游隙大小的關(guān)鍵尺寸——軸承外圈之間隔套尺寸的調(diào)整方法。
01 行星齒輪減速機(jī)高速軸的結(jié)構(gòu)
某公司擁有三條礦粉生產(chǎn)線，全部配置成都建材設(shè)計(jì)院CRM礦渣立磨，其行星齒輪減速機(jī)為一級(jí)錐齒輪-二級(jí)平行軸-三級(jí)行星齒輪的三級(jí)減速傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，配套3150kW主電機(jī)。行星齒輪減速機(jī)高速軸的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，29348E軸承的安裝游隙要求控制在0.10~0.15 mm。
圖1 行星齒輪減速機(jī)高速軸的結(jié)構(gòu)
02 直接用測量計(jì)算結(jié)果調(diào)整方法控制安裝游隙的不準(zhǔn)確性分析
行星齒輪減速機(jī)高速軸軸承安裝游隙與軸承外圈之間隔套的尺寸、軸承背靠背隔套的尺寸和軸承外圈端面到內(nèi)圈的垂直距離存在幾何關(guān)系。從理論上講，安裝前測量以上三個(gè)尺寸，可計(jì)算出安裝游隙是否在要求范圍；如果不在要求范圍，直接調(diào)整軸承外圈之間隔套的尺寸，可實(shí)現(xiàn)安裝游隙的正確控制。但安裝前測量尺寸存在誤差，用測量計(jì)算結(jié)果調(diào)整方法控制安裝游隙，會(huì)導(dǎo)致安裝后實(shí)際的安裝游隙不是計(jì)算出來的數(shù)值。
（1）軸承游隙與相關(guān)可測幾何尺寸的關(guān)系。2盤29348E軸承外圈之間隔套尺寸為a，2盤29348E軸承背靠背隔套尺寸為b，從圖2可知：a-(2c+b)= 0.10~0.15 mm，即軸承安裝游隙。
圖2 軸承游隙與相關(guān)可測幾何尺寸的關(guān)系
（2）測量29348E軸承外圈端面到內(nèi)圈的垂直距離。具體方法如下：將29348E軸承放在水平面上，用力將軸承外圈壓緊，用力的著力點(diǎn)呈180°布置，用校驗(yàn)好的深度尺測量出實(shí)際數(shù)據(jù)，見圖3。29348E軸承外圈端面到內(nèi)圈的垂直距離名義尺寸為31 mm，本次測量2個(gè)點(diǎn)的尺寸分別為31.50 mm和30.40 mm，兩次取平均值為30.90 mm，即c=30.90 mm。
圖3 29348E軸承c的測量
（3）a、b的測量。使用千分尺測得a=111.30 mm，b=49.07 mm，見圖4、圖5。
（4）計(jì)算結(jié)果。a與2c+b的真正差值即為高速包軸承的游隙：a-（2c+b）=111.30-（2×30.9+49.07）=0.33 mm
（5）分析。0.33 mm遠(yuǎn)大于安裝游隙0.15 mm的Z大控制值，說明當(dāng)前的隔套尺寸a太大，是否需要用磨床磨削0.33-0.15=0.18 mm才能滿足要求？我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，答案是否定的。我們分析認(rèn)為，人工測量數(shù)值c時(shí)，人為因素影響較大，手壓緊29348E軸承外圈時(shí)的力的大小、力的作用方向等因素影響數(shù)值c的測量準(zhǔn)確性。
03 試裝法控制軸承安裝游隙
（1）將29348E軸承內(nèi)圈采用電加熱器加熱到110 ℃，在高速軸上裝入29348E軸承內(nèi)圈，隨后裝入29348E軸承外圈和隔套。
（2）用3t行車將22256軸承室筒體裝入。筒體在裝入過程中，靠近小傘齒的22256軸承較難平穩(wěn)地進(jìn)入軸承室，所以待軸承室與筒體接觸后，用米尺測量4個(gè)點(diǎn)，即軸承端面到軸承室端面的距離，確保4個(gè)點(diǎn)的數(shù)值差異不大，用銅棒輕擊軸承，使軸承保持水平，配合行車平穩(wěn)下落，使軸承能夠順利安裝到筒體軸承座中。同時(shí)從軸承筒上部向22256軸承室筒體內(nèi)部觀察29348E軸承是否保持水平狀態(tài)。
（3）裝入29348E軸承外圈壓蓋，先用清洗劑將壓蓋清洗干凈后放置一旁，等待安裝。
在29348E軸承外圈端面上均勻涂抹樂泰641膠水。將清洗后的壓蓋用3 t行車調(diào)入軸承筒，使其與29348E軸承外圈接觸。壓蓋在裝入的過程中需要用銅棒加以引導(dǎo)，使其以Z快速度裝入22256軸承座筒體內(nèi)，并與29348E軸承外圈接觸。
（4）當(dāng)壓蓋與29348E軸承外圈接觸時(shí)，通過彈簧安裝孔觀察，壓蓋壓入后29348E軸承是否保持著水平狀態(tài)。若29348E軸承水平發(fā)生變動(dòng)或移位，將撬棍插入主軸和彈簧隔套的內(nèi)徑之間，撬動(dòng)調(diào)節(jié)使已經(jīng)裝入的29348E軸承保持水平。具體如圖6和圖7所示。
圖6 軸承筒裝入
（5）將2盤29348E軸承內(nèi)圈?套內(nèi)部的彈簧清洗干凈后裝入。準(zhǔn)備規(guī)格為30 t的空心液壓頂和鋼桶（鋼桶直徑為Φ325 mm，高度為765 mm）。將另一盤29348E軸承內(nèi)圈裝入，用銅棒敲擊29348E軸承內(nèi)圈，確保內(nèi)圈裝入到位。
（6） 將空心液壓頂和鋼桶用3t行車吊入，將絲杠旋進(jìn)主軸端面預(yù)留的中心螺栓孔處，使鋼桶端面與29348E軸承內(nèi)圈接觸。啟動(dòng)空心頂，使空心頂頂住29348E軸承內(nèi)圈，壓力在0.2 MPa左右，保壓10分鐘。用4條螺栓將29348E軸承接觸的端蓋和22256軸承室筒體法蘭端面聯(lián)結(jié)貼合。具體如圖8和圖9所示。
（7）在鋼桶兩側(cè)加裝百分表2個(gè)，百分表指針只在29348E軸承外圈壓蓋上，調(diào)整兩百分表的初始數(shù)值為0，利用25t吊車將整個(gè)高速包垂直吊起。測得兩百分表數(shù)值分別為0.26mm和0.19mm，兩數(shù)值取平均值0.225mm。為確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，此步驟需重復(fù)操作2次，在2次操作數(shù)據(jù)變化不大的前提下，取平均值0.225mm為Z終數(shù)值。該數(shù)值0.225mm與高速包軸向游隙0.15mm相差0.075mm，所以Z終需將29348E軸承隔套尺寸α磨削減去0.075mm，才能保證Z終高速包軸向游隙為0.15 mm。具體如圖10和圖11所示。
（8）按照逆序逐步拆解，將29348E軸承隔套a取出到磨床進(jìn)行磨削0.075 mm處理，隨后將隔套a進(jìn)行回裝，同時(shí)將29348E軸承進(jìn)行全部回裝。
（9）安裝NU244軸承，先將NU244軸承隔套加熱到90℃后裝入高速包主軸，隨后將NU244軸承內(nèi)圈加熱到90℃左右裝入，再將NU244軸承甩油盤裝入，將甩油盤鎖母裝入后旋緊，冷卻20min左右。依次將NU244軸承甩油盤鎖母和甩油盤取出，將NU244軸承外圈裝入，Z后將NU244軸承甩油盤和甩油盤鎖母依次裝入。整個(gè)高速包軸承的裝配工序完成。
（10）再次用步驟7測得高速包軸承游隙為0.15mm。
04 結(jié)束語
綜上所述，采用測量實(shí)體尺寸計(jì)算結(jié)果，將29348E軸承隔套尺寸a磨削減去0.18mm，安裝好后實(shí)際的安裝游隙會(huì)是0.225 mm-0.18mm=0.045mm，不在0.10~0.15mm范圍，會(huì)導(dǎo)致安裝游隙控制失敗。事實(shí)證明，試裝法能準(zhǔn)確確定軸承隔套尺寸a的削減量，能有效地保證安裝游隙的控制。
（來源：備件網(wǎng)）