自动深沟球轴承合套机合套过程分析
【】轴承是当今机械生产设备中的一种十分重要的零部件。本论文介绍了自动深沟球轴承合套机的合套过程。深沟球轴承是一种最广为人知的轴承,目前我国的深沟球轴承的制造加工的工序已经基本实现了自动化,但是从前这些工序的部分却几乎全是由人工来完成的,这也促成深沟球轴承质量好坏受人的因素影响较大,质量无法掌控、离散程度也比较大等问题，在机器自动合套过程中，如何能使合套机快速实现钢球的装配控制，以及之后的检测如何处理问题，都是研究的主要对象，旨在在轴承合套机装置的自动合套分析的基础上，了解轴承自动合套装置在生产实际中使用的现状，进而理解自动化生产的效能，尽量能满足各类行业的越发严峻的生产格局的变化和愈发严格的品控要求。
目录
引言 1
一、深沟球轴承概述 2
（一）深沟球轴承的结构以及组成 2
（二）轴承材料选用 4
二、深沟球轴承合套概述 5
三、深沟球轴承合套机结构 5
（一）合套机原理 5
（二）合套机组成部件 6
四、深沟球轴承合套机工作过程 8
（一）合套机的通电安全测试 8
（二）取料过程 8
（三）内外圈组合 8
（四）滚动体的填装 9
五、品质检测 10
（一）沟径检测 11
（二）游隙检测 12
总结 13
谢辞 14
参考文献 15
引言
深沟球轴承，最最常见的一种轴承，它的用途十分广泛，大到万吨油压机，小到几百克的悠悠球身上，都有它的踪迹。从前生产深沟球轴承的工序几乎全是由人工来完成，但人工生产的误差大，可靠性差容易有不确定问题，不能满足生产的需要，所以自动化设备应运而生，自动化装配线的流程包括：套圈的退磁→清洗→烘干→测量沟径尺寸（内圈和外圈）→内圈、外圈和钢球的分选→合套→分球→压铆保持架→游隙检测→退磁（半成品）→再清洗→检测孔径→注脂→压盖→匀酯检测外径→刻字。合套虽只是其中的一部分，但却是非常重要的部分。位于内圈、外圈上的滚道，呈现略大于滚动钢球滚动体半径的半径圆弧横断面型。除了能承受径向负荷之外，还可以承受来自轴向左右两个方向的轴向压力。而且摩擦力
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矩还很小，最适用于要求快速的旋转，低振动，低噪音等之类用途。这种轴承，除了有以上这些开放式的之外，还有加橡胶等材料密封的、加板形防尘盖的、或者在外圈的沟道外侧上开槽再附着止动环的。出于长远的考虑，与防尘轴承或者密封轴承的尺寸相同的开放型的轴承，其外圈上也有一些可能有密封件凹槽。两侧装有密封器件或者防尘盖的轴承为终身不需再润滑的免维护产品。深沟球轴承也有多种结构类型，比如双列，单列，双列的深沟球轴承原理基本与单列的相同，每类轴承都具有各自的特点。
一、深沟球轴承概述
轴承可分为多种，主要有滚动式、滑动式和组合式等。其中滚动式轴承可以说是用的最多最广的基础部件，滚动轴承又有圆锥滚子轴承、推力滚针轴承、带座外球面球轴承和深沟球轴承等等。通常是用一组数字来表示滚动轴承的类型、结构和内径尺寸等信息的，规定是由七位数字表示，但是常用四位数字，其中后二位数字代表轴承的内径代号；第三个数代表了轴承的直径系列，即在内径相同时，可以存在有各种不同的外径；第四位数则代表轴承的类型，例如：“8”代表平底推力球轴承，“2”则表示调心滚子轴承，滚动轴承的一般标识如图11所示。而深沟球轴承正是滚动式轴承中最常见的一种，深沟球轴承一般是由外圈、内圈、滚动物体和保持架等四种基本零件组成(俗称“四大件”，很多时候还必须有润滑物)的，如图12所示即为平常经常见到的深沟球轴承。使用时一般是把内圈安装在轴上随之转动，但也有一些是外圈转动的。外圈通常起的是支撑作用，甚至还有用到内外圈都转动的实际应用场景，也有一些轴承没有保持架，甚至没有内圈或者外圈而直接接在设备上，滚动体直接在设备上转动的。深沟球轴承自动生产线有许多流程，合套是其中将内外圈和钢珠合在一起的工艺。
图11 图12
（一）深沟球轴承的结构以及组成
1.内圈
内圈有向内的较深的沟槽，由数控车床车削加工而成，加工的精度要求很高，必须要保证滚动体能在槽内自由滚动而不卡顿或掉出。如图13所示。
图13
2.外圈
外圈与内圈不同，它的沟道在套圈的里面，通常外圈固定在设备上支撑整个轴承和轴承的负载。同样有着极其严苛的生产加工要求，外圈不良的话会造成转动不稳定，对设备运行性能有很大影响，有些轴承外圈沟道外还开细槽，它的主要作用是用来卡密封环或涂粘结剂之类的。如图14所示就是普通的单列深沟球轴承的外圈。
图14
3.保持架
早些年生产技术落后的时候有些轴承并没有安装保持架，保持架的作用是用以隔离滚动体并与之一起运动的轴承所用零件，并且通常还起到引导和保护滚动体的作用，有将其“夹”在轴承内的作用，此外还有一定的垃圾隔离效果。如图15所示，滚动体在两个铆合在一起的保持架的固定位置内运动。
图15
4.滚动体
在沟道（滚道）间滚动转圈的球、滚针或滚子，最常见的是球，滚动体是构成滚动轴承的四件套之一，而正是由于它的存在，内外圈间才会有滚动摩擦。如图16所示就是各种型号的球型滚动体。
图16
（二）轴承材料选用
深沟球轴承的滚动体和套圈之间，一面要承受有滚动摩擦的高强度摩擦力，一面又要承受很大的轴向或径向压力，保持架位于套圈和滚动体的两边，和它们滑动接触的同时还受到收缩力和拉力，因此。轴承部件原材料的性能、请求、质量都有很大要求，套圈和滚动体的材质应滚动疲劳度大，硬度高并且耐高温，耐腐蚀，因为使用时高速度的旋转会产生热量。保持架的材质应选用加工性好又耐高温耐冲击的材质，不过根据适用范围的不同，有的场合下适用的轴承还需要耐侵蚀，内外圈和滚动体的制造原材料通常采用高碳铬钢。
应用场景的需要，也有用树脂、陶瓷等材料制作的轴承。
二、深沟球轴承合套概述
在轴承这个行业中，把钢球等滚动体填到对应内外圈中间的这个过程叫做合套或装配，深沟球轴承合套依靠轴承的径向游隙来进行。从前人工生产轴承的时候，精度低不说，操作不当还易对轴承造成破坏，并会损伤轴承使用寿命，轴承的游隙又叫作轴承的间隙，所谓轴承游隙，就是指一个轴承处在自由状态下时，把它的外圈或内圈中的一个固定不动，然后施加压力让没被固定住的那个部分做轴向或径向移动的移动距离，往轴向移动的移动距离叫轴向游隙，而径向移动的移动距离叫做径向游隙，这两个游隙的大小对工作时的轴承的振动旋转和温升等性能都有影响。径向游隙合套通过使套圈微微变形填入最大量的钢珠且不会影响到轴承寿命。
三、深沟球轴承合套机结构
（一）合套机原理
上文说到，利用径向游隙法合套，一般来讲，比如一个内外圈之间正常能放入8颗钢珠，如果人工合套的话因为无法放入更多就会将8颗放入之后装上保持架压铆，而利用径向游隙法合套通俗将就是让外圈发生微小的形变而能填入第9颗钢珠，变形只允许很小为零点零几毫米级别，因为如果太大会造成套圈永久性变形，就是NG产品了，而且一般的外沟的弧度要求只有几微米，非常精细。一般情况下，轴承的轴向游隙越小，径向游隙也就越小，成正比。如图31所示即是两种游隙示意图。
图31
目录
引言 1
一、深沟球轴承概述 2
（一）深沟球轴承的结构以及组成 2
（二）轴承材料选用 4
二、深沟球轴承合套概述 5
三、深沟球轴承合套机结构 5
（一）合套机原理 5
（二）合套机组成部件 6
四、深沟球轴承合套机工作过程 8
（一）合套机的通电安全测试 8
（二）取料过程 8
（三）内外圈组合 8
（四）滚动体的填装 9
五、品质检测 10
（一）沟径检测 11
（二）游隙检测 12
总结 13
谢辞 14
参考文献 15
引言
深沟球轴承，最最常见的一种轴承，它的用途十分广泛，大到万吨油压机，小到几百克的悠悠球身上，都有它的踪迹。从前生产深沟球轴承的工序几乎全是由人工来完成，但人工生产的误差大，可靠性差容易有不确定问题，不能满足生产的需要，所以自动化设备应运而生，自动化装配线的流程包括：套圈的退磁→清洗→烘干→测量沟径尺寸（内圈和外圈）→内圈、外圈和钢球的分选→合套→分球→压铆保持架→游隙检测→退磁（半成品）→再清洗→检测孔径→注脂→压盖→匀酯检测外径→刻字。合套虽只是其中的一部分，但却是非常重要的部分。位于内圈、外圈上的滚道，呈现略大于滚动钢球滚动体半径的半径圆弧横断面型。除了能承受径向负荷之外，还可以承受来自轴向左右两个方向的轴向压力。而且摩擦力
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
矩还很小，最适用于要求快速的旋转，低振动，低噪音等之类用途。这种轴承，除了有以上这些开放式的之外，还有加橡胶等材料密封的、加板形防尘盖的、或者在外圈的沟道外侧上开槽再附着止动环的。出于长远的考虑，与防尘轴承或者密封轴承的尺寸相同的开放型的轴承，其外圈上也有一些可能有密封件凹槽。两侧装有密封器件或者防尘盖的轴承为终身不需再润滑的免维护产品。深沟球轴承也有多种结构类型，比如双列，单列，双列的深沟球轴承原理基本与单列的相同，每类轴承都具有各自的特点。
一、深沟球轴承概述
轴承可分为多种，主要有滚动式、滑动式和组合式等。其中滚动式轴承可以说是用的最多最广的基础部件，滚动轴承又有圆锥滚子轴承、推力滚针轴承、带座外球面球轴承和深沟球轴承等等。通常是用一组数字来表示滚动轴承的类型、结构和内径尺寸等信息的，规定是由七位数字表示，但是常用四位数字，其中后二位数字代表轴承的内径代号；第三个数代表了轴承的直径系列，即在内径相同时，可以存在有各种不同的外径；第四位数则代表轴承的类型，例如：“8”代表平底推力球轴承，“2”则表示调心滚子轴承，滚动轴承的一般标识如图11所示。而深沟球轴承正是滚动式轴承中最常见的一种，深沟球轴承一般是由外圈、内圈、滚动物体和保持架等四种基本零件组成(俗称“四大件”，很多时候还必须有润滑物)的，如图12所示即为平常经常见到的深沟球轴承。使用时一般是把内圈安装在轴上随之转动，但也有一些是外圈转动的。外圈通常起的是支撑作用，甚至还有用到内外圈都转动的实际应用场景，也有一些轴承没有保持架，甚至没有内圈或者外圈而直接接在设备上，滚动体直接在设备上转动的。深沟球轴承自动生产线有许多流程，合套是其中将内外圈和钢珠合在一起的工艺。
图11 图12
（一）深沟球轴承的结构以及组成
1.内圈
内圈有向内的较深的沟槽，由数控车床车削加工而成，加工的精度要求很高，必须要保证滚动体能在槽内自由滚动而不卡顿或掉出。如图13所示。
图13
2.外圈
外圈与内圈不同，它的沟道在套圈的里面，通常外圈固定在设备上支撑整个轴承和轴承的负载。同样有着极其严苛的生产加工要求，外圈不良的话会造成转动不稳定，对设备运行性能有很大影响，有些轴承外圈沟道外还开细槽，它的主要作用是用来卡密封环或涂粘结剂之类的。如图14所示就是普通的单列深沟球轴承的外圈。
图14
3.保持架
早些年生产技术落后的时候有些轴承并没有安装保持架，保持架的作用是用以隔离滚动体并与之一起运动的轴承所用零件，并且通常还起到引导和保护滚动体的作用，有将其“夹”在轴承内的作用，此外还有一定的垃圾隔离效果。如图15所示，滚动体在两个铆合在一起的保持架的固定位置内运动。
图15
4.滚动体
在沟道（滚道）间滚动转圈的球、滚针或滚子，最常见的是球，滚动体是构成滚动轴承的四件套之一，而正是由于它的存在，内外圈间才会有滚动摩擦。如图16所示就是各种型号的球型滚动体。
图16
（二）轴承材料选用
深沟球轴承的滚动体和套圈之间，一面要承受有滚动摩擦的高强度摩擦力，一面又要承受很大的轴向或径向压力，保持架位于套圈和滚动体的两边，和它们滑动接触的同时还受到收缩力和拉力，因此。轴承部件原材料的性能、请求、质量都有很大要求，套圈和滚动体的材质应滚动疲劳度大，硬度高并且耐高温，耐腐蚀，因为使用时高速度的旋转会产生热量。保持架的材质应选用加工性好又耐高温耐冲击的材质，不过根据适用范围的不同，有的场合下适用的轴承还需要耐侵蚀，内外圈和滚动体的制造原材料通常采用高碳铬钢。
应用场景的需要，也有用树脂、陶瓷等材料制作的轴承。
二、深沟球轴承合套概述
在轴承这个行业中，把钢球等滚动体填到对应内外圈中间的这个过程叫做合套或装配，深沟球轴承合套依靠轴承的径向游隙来进行。从前人工生产轴承的时候，精度低不说，操作不当还易对轴承造成破坏，并会损伤轴承使用寿命，轴承的游隙又叫作轴承的间隙，所谓轴承游隙，就是指一个轴承处在自由状态下时，把它的外圈或内圈中的一个固定不动，然后施加压力让没被固定住的那个部分做轴向或径向移动的移动距离，往轴向移动的移动距离叫轴向游隙，而径向移动的移动距离叫做径向游隙，这两个游隙的大小对工作时的轴承的振动旋转和温升等性能都有影响。径向游隙合套通过使套圈微微变形填入最大量的钢珠且不会影响到轴承寿命。
三、深沟球轴承合套机结构
（一）合套机原理
上文说到，利用径向游隙法合套，一般来讲，比如一个内外圈之间正常能放入8颗钢珠，如果人工合套的话因为无法放入更多就会将8颗放入之后装上保持架压铆，而利用径向游隙法合套通俗将就是让外圈发生微小的形变而能填入第9颗钢珠，变形只允许很小为零点零几毫米级别，因为如果太大会造成套圈永久性变形，就是NG产品了，而且一般的外沟的弧度要求只有几微米，非常精细。一般情况下，轴承的轴向游隙越小，径向游隙也就越小，成正比。如图31所示即是两种游隙示意图。
图31
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