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1、1 .滚动轴承的装配技术要求 2.滚动轴承游隙的调整 3.滚动轴承的预紧 4.主轴轴组的装配 5.主轴轴组的精度检验 6.主轴轴组的调整 7.滚动轴承及主轴部件的检查与修理,任务1 主轴部件的装配与调试,如图所示是CA6140型车床主轴轴组，在工作中承受很大的扭矩，安装、调整主轴轴组质量的好坏将影响车床的工作精度。 本任务要求将轴组装入箱体（或机架）中，进行轴承固定、游隙调整、轴承预紧、轴承密封和轴承润滑装置的装配等。,轴是机械装置中重要的零件，它与轴上零件，如齿轮、带轮及两端轴承支座等的组合称为轴组。,任务提出,CA6140型车床主轴轴组 1-双列圆柱滚子轴承 2-推力球轴承 3-角接触球轴
2、承,CA6140型车床主轴轴组由前、后两种轴承支撑。前端支撑采用双列圆柱滚子轴承1，用于承受径向力；后端支撑由推力球轴承2和角接触球轴承3组成，分别用于承受轴向力（左、右）和径向力。安装该轴组，首先要进行主轴的组装，然后将其正确地安装在主轴箱中，进行轴承固定、游隙调整、轴承预紧等装配工序，并达到装配的技术要求，从而保证车床主轴的正常工作。 任务步骤为：组装主轴装入主轴箱检验主轴轴组精度调整主轴轴组。,任务分析,1滚动轴承的装配技术要求,相关知识,一、滚动轴承,（1）装配前，应用煤油等清洗轴承和清除其配合表面的毛刺等缺陷。 （2）装配时，应将标记代号的端面装在可见方向，以便更换时查对。 （3）轴
3、承必须紧贴在轴肩或孔肩上，不允许有间隙或歪斜现象。 （4）同轴两个轴承中，必须有一个轴承在轴受热膨胀时有轴向移动的余地。,（5）装配轴承时，作用力应均匀地作用在待配合的轴承环上。 （6）装配过程中应保持清洁，防止异物进入轴承内。 （7）装配后的轴承应运转灵活、噪声小，温升不得超过允许值。 （8）与轴承相配合零件的加工精度应与轴承精度相对应。,2滚动轴承游隙的调整,滚动轴承的游隙是指将轴承的一个套圈固定，另一个套圈沿径向或轴向的最大活动量，分径向游隙和轴向游隙两种。 滚动轴承的游隙不能太大，也不能太小。 游隙太大，会造成同时承受载荷的滚动体的数量减少，使单个滚动体的载荷增大，从而降低轴承的寿命和
4、旋转精度，引起振动和噪声； 游隙过小，轴承发热，硬度降低，磨损加快，同样会使轴承的使用寿命降低。,（1）调整垫片法。通过调整轴承盖与壳体端面间的垫片厚度，来调整轴承的轴向游隙（见图）。,调整垫片法,（2）调整螺钉法。如图所示，调整的顺序是：先松开锁紧螺母2，再调整螺钉3，待游隙调整好后再拧紧锁紧螺母2。,调整螺钉法,1-压盖 2-锁紧螺母 3-螺钉,3滚动轴承的预紧,滚动轴承预紧的原理如图所示。 预紧就是轴承在装配时，给轴承的内圈或外圈施加一个轴向力，以消除轴承游隙，并使滚动体与内、外圈接触处产生初变形。 预紧能提高轴承在工作状态下的刚度和旋转精度。,预紧的原理,滚动轴承的预紧方法有：,（1）
5、成对使用角接触球轴承的预紧。 成对使用角接触球轴承有三种装配方式，如图，其中图a为背靠背式（外圈宽边相对）安装；图b为面对面式（外圈窄边相对）安装；图c为同向排列式（外圈宽窄相对）安装。,成对安装角接触球轴承的预紧 a）背靠背式 b）面对面式 c）同向排列式,（2）单个角接触球轴承的预紧。 如图a所示，轴承内圈固定不动，调整螺母改变圆柱弹簧的轴向弹力大小来达到轴承预紧。 如图b所示，轴承内圈固定不动，在轴承外圈的右端面安装圆形弹簧片对轴承进行预紧。,单个角接触轴承的预紧 a）可调式圆柱压缩弹簧预紧装置 b）固定圆形片式弹簧预紧装置,（3）内圈为圆锥孔轴承的预紧。如图所示，拧紧螺母1可以使锥形孔
6、内圈往轴颈大端移动，使内圈直径增大形成预负荷来实现预紧。,内圈为圆锥孔轴承的预紧 1-螺母 2-隔套 3-轴承内圈,二、轴组的装配,1滚动轴承的固定方式,（1）两端单向固定。 如图所示，在轴两端的支撑点用轴承盖单向固定，分别限制两个方向的轴向移动。,两端单向固定,（2）一端双向固定。 如图所示，将右端轴承双向轴向固定，左端轴承可随轴做轴向游动。这种固定方式工作时不会发生轴向窜动，受热时又能自由地向另一端伸长，轴不致被卡死。,一端双向固定,若游动端采用内、外圈可分的圆柱滚子轴承。此时，轴承内、外圈均需双向轴向固定，当轴受热伸长时，轴带着内圈相对于外圈游动，如图所示。,内、外圈双向轴向固定,如果游
7、动端采用内、外圈不可分离型深沟球轴承或调心球轴承，此时，只需轴承内圈双向固定，外圈可在轴承座孔内游动，轴承外圈与座孔之间应取间隙配合，如图所示。,内圈双向固定,2滚动轴承的定向装配,对精度要求较高的主轴部件，为了提高主轴的回转精度，轴承内圈与主轴装配及轴承外圈与箱体孔装配时，常采用定向装配的方法。 定向装配就是人为地控制各装配件径向跳动的方向，合理组合，采用误差相互抵消来提高装配精度的一种方法。 装配前需对主轴轴端锥孔中心线偏差及轴承的内、外圈径向跳动进行测量，确定误差方向并做好标记。,（1）装配件误差的检测方法。,1）轴承外圈径向圆跳动检测。如图所示，测量时，转动外圈并沿百分表方向压迫外圈，
8、百分表的最大读数则为外圈最大径向圆跳动。,外圈径向圆跳动检测,2）轴承内圈径向圆跳动检测。 如图所示，测量时外圈固定不转，内圈端面上施以均匀的测量负荷F，F的数值根据轴承类型及直径的不同而变化，然后使内圈旋转一周以上，便可测得轴承内圈内孔表面的径向圆跳动量及其方向。,内圈径向圆跳动检测,3）主轴锥孔中心线的检测。 如图所示，测量时将主轴轴颈置于V形架上，轴向用钢球支撑在角铁上，在主轴锥孔中插入检验棒，把百分表分别支在近主轴端及距主轴L处，转动主轴测出锥孔中心线的偏差方向，并做好标记。,主轴锥孔中心线的检测,（2）定向装配。 装配时，轴承内圈径向圆跳动量较大的放在后支撑上。 前、后支撑中各轴承内
9、圈径向圆跳动的最高点位置（标记）应置于同一方向，且与主轴所标最高点的方向相反，使被测表面中心向实际旋转中心O2靠拢，如图所示。 按定向装配法装配后的轴承，应保证其内圈与轴颈不再发生相对转动，否则将丧失轴承已获得的调整精度。,定向装配原则示意图,任务实施,一、准备工作,1设备与零件：CA6140型车床主轴箱，主轴、密封套、双列圆柱滚子轴承齿轮、衬套等相关零件 2量具：1套杠杆百分表及磁性表架、025mm千分尺、150mm游标卡尺。 3工具：内六角扳手、通用扳手、8英寸细齿平锉刀、紫铜棒、一字旋具、撬杠，以及油盘和若干砂纸、干净棉纱、干净煤油,二、操作步骤,如图所示为CA6140型车床主轴轴组，装
10、配过程及顺序如下：,CA6140型车床主轴轴组 1-主轴 2-密封套 3-前轴承端盖 4-双列圆柱滚子轴承 5-阻尼套筒 6、21-螺母 7、15-垫圈 8、11、13-齿轮 9-衬套 10、12、14-开口垫圈 16-推力球轴承 17-后轴承壳体 18-角接触球轴承 19-锥形密封套 20-盖板,1组装主轴并装入主轴箱,（1）将阻尼套筒5的外套和双列圆柱滚子轴承4的外圈及前轴承端盖3装入主轴箱体前轴承孔中，并用螺钉将前轴承端盖固定在箱体上。 （2）把主轴分组件（由主轴1、密封套2、双列圆柱滚子轴承4的内圈及阻尼套简5的内套组装而成）从主轴箱前轴承孔中穿入。 适当预紧螺母6，防止轴承内圈因转动
11、改变方向。,（3）从箱体后端，将后轴承壳体分组件（由后轴承壳体17和角接触球轴承18的内圈组装而成）装入箱体，并拧紧螺钉。 （4）将角接触球轴承18的内圈按定向装配法装在卡轴上。敲击时用力不要过大，以免主轴移动。 （5）依次装入锥形密封套19、盖板20、螺母21，并拧紧所有螺钉。 （6）对装配情况进行全面检查，以防止遗漏和错装。,（1）主轴径向跳动（径向圆跳动）的检验。 如图a所示，在锥孔中紧密地插入一根锥柄检验棒，将百分表固定在机床上，使百分表测头顶在检验棒表面上，旋转主轴，分别在靠近主轴端部的a点和距a点300mm远的b点检验。,2检验主轴轴组精度,主轴径向跳动的测量,1-磁力表架 2-百
12、分表 3-锥柄检验棒,a、b的误差分别计算，主轴转一转，百分表读数的最大差值，就是主轴的径向跳动误差。,主轴径向跳动也可按图b所示，直接测量主轴定位轴颈，主轴旋转一周，百分表的最大读数差值为主轴径向跳动误差。,主轴径向跳动的测量,1-磁力表架 2-百分表 3-锥柄检验棒,（2）主轴轴向窜动（端面圆跳动）的检验。 如图所示，在主轴锥孔中紧密地插入一根锥柄短检验棒，中心孔中装入钢球（钢球用黄油粘上），百分表固定在床身上，使百分表测头顶在钢球上。 旋转主轴检查，百分表读数的最大差值，就是主轴轴向窜动误差。,主轴轴向窜动的测量,1-锥柄检验棒 2-磁力表架,3调整主轴轴组,（1）主轴轴组的预装调整。
13、预装调整的目的是为了检查组成主轴轴组的各零件是否能达到规定的装配要求，同时便于移动和调整主轴。 主轴轴承的调整顺序，一般是先调整固定支撑，再调整游动支撑。 因CA6140型车床主轴后轴承对轴有双向轴向固定作用，未调整之前，主轴可以任意翘动，不能定心，影响前轴承调整的准确性。 因此，主轴前、后轴承的调整顺序是：先调整后轴承，再调整前轴承。,1）后轴承的调整。 如图所示，可将螺母6松开，旋转螺母21，逐渐收紧角接触球轴承18和推力球轴承16。用 百分表触及主轴前端面，用适当的力前后推动主轴，保证轴向间隙在0.01mm之内。 同时用手转动大齿轮8，若感觉不太灵活，可以在后端敲击，直到手感觉主轴旋转灵
14、活自如后，再将两螺母锁紧。,2）前轴承的调整。 如图所示，用百分表触及主轴前端轴颈处，撬动杠杆使主轴受200300N的径向力（F），保证轴承径向间隙在0.005mm之内，且大齿轮转动灵活，最后将螺母6锁紧。,主轴径向间隙的检查,（2）主轴轴组的试车调整。 机床正常运转时，随着主轴箱内温度的升高，主轴轴承间隙会发生变化。 因此，主轴的间隙，一般应在机床温升稳定后再进行调整.,试车调整方法如下： 按要求给主轴箱加入润滑油，适当拧松螺母6和螺母21，用木锤（或铜棒）在主轴前、后端适当振击，使轴承回松。保持间隙在00.02mm之内。 停车后锁紧螺母6和螺母21，结束调整工作。,三、文明操作,1禁止使用
15、有裂纹、带毛刺、手柄松动等不合要求的工具，并严格遵守常用工具安全操作规程。 2装配工具摆放应有一定的规律性、严禁乱堆乱放。 3检查拆卸或装配工作中间停止或休息时，零件必须放稳妥。 4清除铁屑必须采用工具，禁止用手拿及用嘴吹。 5保持工作场地的清洁。,四、注意事项,2单个轴承装配时尽可能使主轴定位内孔与主轴轴径的偏心量和轴承内圈与滚道的偏心量接近，并使其方向相反，这样可使装配后的偏心量减小。,1装配轴承内圈时，应先检查其内锥面与主轴锥面的接触面积，一般应大于50。 如果锥面接触不良，收紧轴承时，会使轴承内滚道发生变形，破坏轴承精度，降低轴承使用寿命。,四、注意事项,3两支撑的主轴轴承安装时，应使
16、前、后两支撑轴承的偏心量方向相同，并适当选择偏心距的大小。 前轴承的精度应比后轴承的精度高一个等级，以使装配后主轴部件的前端定位表面的偏心量最小。,4过盈配合的轴承装配时需采用热装或冷装工艺方法进行安装。 不要蛮力敲砸，以免在安装过程中损坏轴承，影响机床性能。,任务评价,评分标准,思考与练习,1试述滚动轴承的装配技术要求。 2试述滚动轴承定向装配的要点。,知识拓展,1滚动轴承的修理 滚动轴承在长期使用中会出现磨损或损坏，发现故障后应及时调整或修理，否则轴承将会很快地损坏。 对于轻度磨损的轴承可通过清洗轴承、轴承壳体，更换润滑油和精确调整间隙的方法来恢复轴承的工作精度和工作效率。,一、滚动轴承及主轴部件的检查与修理,（1）主轴的检查与修理。 主轴精度直接影响装配后的回转精度，因此，要对各配合表面的尺寸精度、表面粗糙度和形位精度（如圆度、直线度、同轴度、径向圆跳动和端面圆跳动等）进行检查，对不合要求处应进行修理。 轴颈处的磨损，通常采用镀铬法进行修复，也可通过喷涂法和镶套法进行修复。 当磨损较严重时，可采用振
