轴承预热安装和步骤
1. 温度控制与材料适配性
热装温度:一般在80~120度(碳钢轴承)之间,最大不能超过150摄氏度,以防止材质的退火。
冷装温区:可在-60~-80℃(液态氮)下的轴箱、轴承盒,具体情况视材料而定。
由于温度的改变,造成了物料的热伸缩,减小了装配的空隙:在热装时,轴承的内直径增大,容易进入轴内;冷装时轴压缩,使压力更容易进入到轴承内。过热危险:温度高于150℃时,将使轴承钢回火,降低其硬度,降低使用寿命。过冷的危险:过快的过冷会引起脆断,需要控制降温速度。利用红外线体温计,对体温进行实时监控,防止局部超温。对于高精度(如P4/P2)的轴承,推荐使用恒温油浴(精度为±2℃),以减小热影响。
2. 加热或冷却方法选择与工具规范
油浴式加热:把轴承浸在矿物油(例如变压器油)中,温度控制在80~100摄氏度左右,在1~2个小时内(直径为1 mm/mm)。
特点:发热均匀,适用于中、小型轴承。
感应式加热器:采用电磁感应方式对轴承内圈进行局域加热,使其具有精确的控温精度(±5℃),适用于大尺寸的轴承。需要配有特殊的电感线圈,以适应不同的规格。
炉内加热:适合分批操作,但要注意气流和轴承之间的对流是否均匀。
液氮降温:将主轴放入液氮中10-15分钟(-196摄氏度),取下后迅速装上。注意:在结霜之后,主轴的表面要用无风吹净,以免留有湿气。干冰制冷:将干燥的冰包在主轴的外表上,使之达到-70摄氏度。
3. 安装过程中的应力管理与对中控制
施力的方向:热装时施力在轴承内圈上(紧密啮合面),在冷装时在外圈(紧密啮合面)上施加压力。切勿直接撞击护圈或球面,以免破碎。
辅具:采用铜套,液压千斤顶,或冲床,以防止局部变形。为避免偏心,对大尺寸轴承使用了同心导向套。
在安装之前,先用千分表量出轴/支座的径向偏差(不超过0.01毫米),并保证其与轴的垂直。安装完毕后,应检查轴承的轴向间隙,防止卡死。
二次定位:采用对角钉或螺钉进行对角式安装,以避免轴向偏差。
4. 安全与环境防护措施
高温服装保护:为防止高温灼伤,请佩戴耐高温手套和护目镜。取暖设备应远离可燃物,油罐应有防火装置。为避免发生窒息的危险,应在通风条件较好的地方实施液氮操作。过盈组件与皮肤接触可引起冻伤,必须用手钳进行操作。
温差控制:热装结束后,轴承需要自然降温到室温,以防止突然降温产生的残余应力。在冷装后,主轴需要慢慢回温,以避免因温度差而引起的变形。
清洗需求:经热/冷后,将油、冰、冰等全部清理干净,以免造成润滑油系统的污染。