CKJ61125型數控臥車尾座主軸改進

南陽防爆集團股份有限公司 （河南 473008） 王 魁 李曉耘 鄒 猛 羅 禎

1. 存在問題

CKJ61125型數控臥車最大加工工件重量為10t，承擔車間中型發電機、電動機軸及轉子的精加工任務，是成品部件的最后一道關鍵工序。但該設備在使用中，當加工部件重量＞6t時，主軸徑向精度喪失較快，時常造成加工工件精度超差，對生產質量和進度影響較大。

2. 原因分析

經過認真分析，我們認為，造成這種現象的原因有以下幾方面：

（1）主軸6（見圖1）所承受的軸向力由圓錐滾子軸承4（2套，型號32020）和3（型號32017）通過隔套至碟簧2承受，而徑向跳動主要由2套圓錐滾子軸承4來限定。這幾套軸承本身靠碟簧2和鎖緊螺母1來預緊，理想狀態下該結構可滿足使用要求。但該設備在加工較重工件時，主軸所承受力較大且帶有沖擊性（部分工件加工時需斷續切削），易造成軸承上滾子及內外環滾道磨損，進而在軸承內部形成間隙，導致主軸6徑向跳動精度常常造成超差，影響加工工件精度。除非經常調整鎖緊螺母1來預緊或更換新軸承，但這無疑將會給維修增大工作量，也會造成對生產進度的影響。

（2）鎖緊螺母1（見圖1）為普通圓螺母結構，當主軸6承受力有沖擊性時，易造成鎖緊螺母松動（改進前維修時常發現），進而影響主軸軸承的預緊力，也是造成徑向跳動超差的重要原因。

（3）結構設計時對軸承選型存在認識不足，這是根本原因。在使用中圓錐滾子軸承能同時承受來自所在軸的徑向和軸向載荷，而作為臥車上的主軸（無論尾座或床頭箱），軸向精度和徑向精度雖然都很重要，但排在首位的應為徑向精度。主軸結構設計時，應盡量把軸向精度和徑向精度設計為兩個互不干涉的尺寸鏈。

圖1 改進前

3. 改進措施

根據以上分析，我們對原結構做了以下改動（見圖2）：

（1）用雙列圓柱滾子軸承NN3020K代替原2套圓錐滾子軸承32020，用圓柱滾子軸承NU2216E、圓錐滾子軸承33016和推力球軸承51115代替原圓錐滾子軸承32017位置。

圖2 改進后

（2）根據分析后軸承的確定，重新設計制作尾座主軸，改進后主軸8如圖2所示。

（3）改變原鎖緊螺母結構，增加頂絲孔及鎖緊塊，以增強鎖緊螺母的鎖緊作用。改進后鎖緊螺母如圖3所示。

（4）根據改造后軸承分布，重新設計制作內部軸承之間隔套（或軸承室），考慮到圓錐滾子軸承33016拆卸方便，在隔套上鉆4個小孔做拆裝孔。

圖3 改進后的鎖緊螺母

4. 效果

該尾座主軸結構自改進后通過近一年來的運行，并經多次精度檢測，主軸精度無論是徑向還是軸向均能滿足使用要求，達到預想結果。同時，改進后不僅保證了生產的連續性、降低了維修工作量，也為企業相關設備的改進工作和非標設備的制作積累了經驗。

[1] 成大先. 機械設計手冊[M]. 4版.北京：化學工業出版社，2002.

[2] 鄭國偉. 機修手冊[M]. 3版. 北京：機械工業出版社，1993.