深溝球軸承破壞性拆卸專用拉具的結構設計
2019-05-20 軸承是機器中常見的部件。軸承拆卸是機器維修中常見的作業內容。由于軸承的種類及規格繁多,所用的軸承拆卸工具也各不相同。因為拆卸工作的需要維修人員也設計出多種拆卸拉具,如普通的三爪拉具,拆卸帶卡簧槽的軸承的專用拉具等。三爪拉具由于爪部尺寸較大在拆卸時需要占據較大的空間,因此其使用受到機器安裝的空間條件的限制。有的機器中的軸承由于空間狹小,普通的拉具無法拉出軸承。有的軸承由于銹蝕、損壞等原因使拆卸困難。考慮到軸承維修中許多軸承拆卸后會更換新軸承,而拆卸下來的軸承也不再使用。針對深溝球軸承的破壞性拆卸,本文設計了1種對深溝球軸承破壞性拆卸的拉具。
一、問題的提出
由于機器功能及結構的需要,軸承在機器中的安裝出現各種各樣的結構。因為功能的需求軸承在安裝定位及配合性質的選擇上也各不相同。若配合較緊,安裝空間狹小,拆卸難度會增大。如果因為其他原因造成軸承銹死,拆卸會更加困難。如圖1所示,軸承右側是齒輪,齒輪與軸承間的空間較小,軸承外圈與軸承座孔配合為過盈,只有將軸承拉出后才能將齒輪軸從左側取出。維修時如果軸承外圈與座孔有銹蝕情況,取出軸承與齒輪軸將變得更加困難。從右側通過敲擊軸承外圈讓軸承脫離軸承座也沒有足夠的空間,因此只能考慮從左側取出軸承。有人可能考慮用火焰加熱的力、法加熱軸承座孔將軸承與軸取出,但這會引起座孔變形,使得修復后的機器功能受到影響。在這種情況下使用深溝球軸承專用拉能輕易將軸承拆卸下來。
由于機器功能及結構的需要,軸承在機器中的安裝出現各種各樣的結構。因為功能的需求軸承在安裝定位及配合性質的選擇上也各不相同。若配合較緊,安裝空間狹小,拆卸難度會增大。如果因為其他原因造成軸承銹死,拆卸會更加困難。如圖1所示,軸承右側是齒輪,齒輪與軸承間的空間較小,軸承外圈與軸承座孔配合為過盈,只有將軸承拉出后才能將齒輪軸從左側取出。維修時如果軸承外圈與座孔有銹蝕情況,取出軸承與齒輪軸將變得更加困難。從右側通過敲擊軸承外圈讓軸承脫離軸承座也沒有足夠的空間,因此只能考慮從左側取出軸承。有人可能考慮用火焰加熱的力、法加熱軸承座孔將軸承與軸取出,但這會引起座孔變形,使得修復后的機器功能受到影響。在這種情況下使用深溝球軸承專用拉能輕易將軸承拆卸下來。

二、深溝球軸承破壞性拆卸專用拉具結構設計
1.深溝球軸承尺寸與拆卸螺栓桿設計
深溝球軸承由外圈、內圈、滾動體和保持架構成。外圈的內側和內圈的外側有安裝滾動體的環形溝狀滾道,滾動體在滾道內滾動,如圖2所示。滾動體直徑Dw、軸承外圈內徑D2、軸承內圈外徑d2可在機械設計的相關手冊中查詢。軸承內圈和外圈的間隙寬度H可由計算確定。尺寸為H=(D2-d2)/2。在拉具設計時考慮到滾動體在內外滾道間滾動而不脫落是因為滾動體有合適的尺寸及分布。設計1個拆卸螺栓,其頭部與滾動體尺寸相近,滾動體要切割去掉一部分,如圖3所示。拆卸時,用螺絲刀沖擊破壞掉部分保持架,將拆卸螺栓頭部從內外圈之間的縫隙放入,再旋轉90°將拆卸螺桿球頭部嵌入內外滾道之間,如圖4所示。其端部再連1個拉錘,通過拉錘的向左側的滑動撞擊,產生向左的拉力即可將軸承拉出。
1.深溝球軸承尺寸與拆卸螺栓桿設計
深溝球軸承由外圈、內圈、滾動體和保持架構成。外圈的內側和內圈的外側有安裝滾動體的環形溝狀滾道,滾動體在滾道內滾動,如圖2所示。滾動體直徑Dw、軸承外圈內徑D2、軸承內圈外徑d2可在機械設計的相關手冊中查詢。軸承內圈和外圈的間隙寬度H可由計算確定。尺寸為H=(D2-d2)/2。在拉具設計時考慮到滾動體在內外滾道間滾動而不脫落是因為滾動體有合適的尺寸及分布。設計1個拆卸螺栓,其頭部與滾動體尺寸相近,滾動體要切割去掉一部分,如圖3所示。拆卸時,用螺絲刀沖擊破壞掉部分保持架,將拆卸螺栓頭部從內外圈之間的縫隙放入,再旋轉90°將拆卸螺桿球頭部嵌入內外滾道之間,如圖4所示。其端部再連1個拉錘,通過拉錘的向左側的滑動撞擊,產生向左的拉力即可將軸承拉出。



拉具設計中拆卸螺栓的設計Z為關鍵。如果頭部尺寸過大,拆卸拉桿頭部不能通過內外圈之間的縫隙將球頭部分放入內外圈之間的滾道內,不能實現球頭與內外圈的嵌合。如果頭部尺寸過小,從內外圈中脫離,球頭不能與內外圈嵌合,不能同時拉住內外圈,不能將軸承拉出。因此,必須正確確定拆卸螺栓頭部的結構與尺寸。
如圖5所示為拆卸螺栓頭部結構與尺寸,其尺寸必須與軸承尺寸相關連。圖中Dw為所要拆卸軸承的鋼球的直徑,H為所拆軸承軸承內圈和外圈的間隙寬度。A為球頭與螺紋部分的連接桿的直徑,要小于或等于H。考慮到在拆卸中便于將拆卸螺栓頭部裝入軸承,可將圖5中的Dw尺寸的上下偏差均設計為負值。正確的尺寸才能保證拆卸螺栓能正確裝入軸承內外圈之間而且在拆卸時拆卸螺栓不脫離。
如圖5所示為拆卸螺栓頭部結構與尺寸,其尺寸必須與軸承尺寸相關連。圖中Dw為所要拆卸軸承的鋼球的直徑,H為所拆軸承軸承內圈和外圈的間隙寬度。A為球頭與螺紋部分的連接桿的直徑,要小于或等于H。考慮到在拆卸中便于將拆卸螺栓頭部裝入軸承,可將圖5中的Dw尺寸的上下偏差均設計為負值。正確的尺寸才能保證拆卸螺栓能正確裝入軸承內外圈之間而且在拆卸時拆卸螺栓不脫離。

2.拉具結構設計
要將軸承拉出,還要在拆卸螺栓的端部連接1個拉錘,如圖6所示。拆卸螺栓與連接螺母通過螺紋連接,在滑桿上裝上拉錘,再將滑桿與連接螺母相連,組裝成為1個組合拉具。拆卸時首先將要拆卸軸承的保持架部分破壞拆除,為拆卸螺栓放入內外滾道留出空間,再將拆卸螺栓放入軸承內外滾道中,將拆卸螺栓轉動90°。用力滑動拉錘產生拉力將軸承的內外圈同時拉出。為了能拆卸多種尺寸的軸承,可按不同的軸承尺寸加工不同尺寸的拆卸螺栓。以實現拉具產品的系列化,滿足維修的需要。當然,如果拆卸較大尺寸的軸承或銹蝕嚴重的軸承則需要更大尺寸的拉錘,否則沒足夠的拉力,不能將軸承拉出。
要將軸承拉出,還要在拆卸螺栓的端部連接1個拉錘,如圖6所示。拆卸螺栓與連接螺母通過螺紋連接,在滑桿上裝上拉錘,再將滑桿與連接螺母相連,組裝成為1個組合拉具。拆卸時首先將要拆卸軸承的保持架部分破壞拆除,為拆卸螺栓放入內外滾道留出空間,再將拆卸螺栓放入軸承內外滾道中,將拆卸螺栓轉動90°。用力滑動拉錘產生拉力將軸承的內外圈同時拉出。為了能拆卸多種尺寸的軸承,可按不同的軸承尺寸加工不同尺寸的拆卸螺栓。以實現拉具產品的系列化,滿足維修的需要。當然,如果拆卸較大尺寸的軸承或銹蝕嚴重的軸承則需要更大尺寸的拉錘,否則沒足夠的拉力,不能將軸承拉出。

三、結束語
深溝球軸承在機器中廣泛使用,維修中更換軸承作業十分普遍。對于一些機器來說由于結構的限制使用普通的拉具不能將軸承拆除,同時在維修中多數拆除后的軸承都不在使用,破壞舊的軸承不會增加維修成本。這使得對軸承的破壞性拆除能成為維修的一種選擇,使用這種破壞性拆卸拉具能方便快速拆除這類軸承。為機器維修提供方便,大大的提高維修工作效率。
深溝球軸承在機器中廣泛使用,維修中更換軸承作業十分普遍。對于一些機器來說由于結構的限制使用普通的拉具不能將軸承拆除,同時在維修中多數拆除后的軸承都不在使用,破壞舊的軸承不會增加維修成本。這使得對軸承的破壞性拆除能成為維修的一種選擇,使用這種破壞性拆卸拉具能方便快速拆除這類軸承。為機器維修提供方便,大大的提高維修工作效率。
(來源:精通維修下載)
