摩擦式假捻器轴承定位套圈动平衡校正方法的改进

邹友民，刘红斌，刘新龙

(湖南长宏锅炉科技股份有限公司，湖南 衡阳　421007)

1　轴承动平衡问题

衡阳纺织机械有限公司是专业从事锭子、纺机专用轴承及特种轴承等产品研发与制造，高速弹力丝机用摩擦式假捻器轴承现为公司主打产品之一,其中HN2452C-N1型主动轮摩擦式假捻器轴承使用最广，轴承结构如图1所示。

1—心轴；2—定位套圈；3—外圈；4—齿轮；5—传动轮。图1　HN2452C-N1型假捻器轴承结构

由图1可知，该摩擦式假捻器轴承主要由心轴、定位套圈、外圈、齿轮、传动轮以及轴承内部的钢球、保持架和密封圈等组成。它采用双沟双列滚柱整体式设计，运转平稳，承载力大，经精密平衡处理[1]，转速可高达20 kr/min，深受国内外用户赞誉。

1.5.2 土壤类型可分度分析 为了验证分类训练样本的准确性和分类系统的合理性，采用两种分类模板评价方式对土壤分类进行判别。首先，用分类预警评价的方式对训练的分类模板进行定性的预警评价，结果显示预分类的结果与参考图像基本吻合。其次，使用可能性矩阵对分类模板进行定量评价，结果显示误差矩阵值为82.3%。

生产加工中，当轴承心轴围绕其轴线转动时，心轴相对于轴线的质量分布不均匀而产生离心力，引起轴承心轴振动，产生噪声并加速轴承磨损，严重影响产品性能和寿命[2]。

假捻器轴承心轴以及压配在心轴上的定位套圈、齿轮与传动轮等组成转子，因为材料组织不均匀和零件加工的形状误差、装配误差及跳动等造成转子质量分布不均匀。当转子不平衡量越大、转速越高时，对轴承的性能和寿命的影响就越大；因此，制造假捻器轴承需经过精密平衡处理，即在图1中标记“*”处的定位套圈的外圆和传动轮端面处去重，以便对轴承进行动平衡校正。

2　传统去重方法

对定位套圈去重，传统的方法是使用钻铣床装夹立铣刀进行铣削去重。批量加工时，由于机床振动、铣刀易损以及装夹工装振动等，定位套圈去重处的表面粗糙度值较大、毛刺严重，直接影响产品的外观质量和客户的安装使用。特别是对不平衡量较大的轴承去重后，会导致其定位套圈上疤痕累累，而且还增加用锉刀去除毛刺的工序，但这也无法从根本上解决问题。同时，由于去重面为弧面，去重量很难定量判断，完全凭着操作工的经验，导致加工效率不高，个别去重量大的假捻器轴承需要多次去重方能合格。

3　改进方法

为了克服定位套圈去重后，外观差、毛刺多和去重加工效率低等问题，衡阳纺机公司经过多次的试验，最终发现采用钻孔去重的效果最理想。动平衡后，定位套圈去重后形成的小孔非常精致且无大的毛刺，具体如下。

3.1　钻夹具的设计与安装

针对为钻孔去重设计的钻夹具如图2所示[3]。

该钻夹具用于夹持假捻器轴承在钻床上钻孔去重，主要由底板、把手、支架、铜套、V形座及连接用的内六角螺钉等组成。使用时，首先将把手穿过支架的中心螺纹孔，并且将铜套安装在把手的螺纹孔内；再用2个M6内六角螺钉将支架联接到V形座上。然后将V形座用M10连接螺钉紧固到底板上。最后通过用2个M12的螺杆将底座与钻床的工作台相联接。假捻器轴承的安装如图2所示，将假捻器轴承的心轴装在V形座内，假捻器轴承定位套圈端面与V形座端面靠紧。拧紧把手时带动铜套将假捻器轴承心轴夹紧，钻夹具便安装完成。其中，把手上安装铜套是为了防止钢制把手挤伤、磕碰、划伤心轴外圆。装夹好后，调节台钻主轴中心线与假捻器轴承定位套圈去重孔的中心线重合(如图2所示)，便可以根据动平衡机测量的不平衡量对定位套圈进行去重。

1—底板；2—把手；3—内六角螺钉；4—支架；5—铜套；6—假捻器轴承；7—V形座；8—联接螺钉。图2　钻夹具

3.2　改进效果

通过改进该型假捻器轴承定位套圈平衡校正的方法[4]及钻夹具的使用，加工的假捻器轴承定位套圈外观质量有了很大的改善，形成的小孔非常精致且无毛刺。当进行动平衡校正去重时，因为钻头的尺寸规格已经确定，只需根据去重量确定钻孔的深度，生产效率得到很大的提高。

4　结语

改进后，衡阳纺机公司制造的假捻器轴承均得到了用户认可。这说明改进的动平衡校正方法和钻夹具设计合理。同时，该夹具还具有结构简单、操作调整方便、制造成本低、加工效率高等优点，具有很好的应用前景。