轧机用双列圆柱滚子轴承支柱焊接保持架结构优化

杨明奇，李韶凡，吕振伟

(洛阳LYC轴承有限公司，河南 洛阳 471039 )

轧机轴承承受的载荷大，冲击大，且工作环境温度高，因此，对轴承的设计和制造提出了较高要求。若轴承设计不合理，则极有可能因轴承部分零件失效而导致整套轴承提前失效，造成生产线频繁停止运行，生产成本增加。

某公司的粗轧机架主减速机用双列圆柱滚子轴承，因使用工况恶劣，原采用的进口轴承不能达到设计寿命，全部提前失效。对失效轴承进行初步分析，发现其滚道和滚子均没有发生大的损伤，而所采用的支柱焊接保持架严重损坏。

1 原因分析

经进一步分析认为，保持架损坏的主要原因是轴承在运行过程中保持架支柱脱焊，导致保持架散套。由于轴承在运行过程中转速较高，且存在较大冲击，造成了轴承的早期失效。

如图1所示，当轴承内圈顺时针旋转时，滚子逆时针旋转，外圈保持静止，保持架支柱没有自转，仅随滚子一起绕轴承中心旋转。在运动过程中支柱受到滚子对其的摩擦力fw及推力F,其中fw沿支柱与滚子切线方向向下，F沿滚子组节圆顺时针切线方向。

图1 支柱与滚子接触处的受力分析

保持架垫圈与支柱的配合为内侧螺纹连接，外侧焊接以保证支柱螺纹不松动，如图2所示。轴承在承受冲击时，fw及F均瞬时增大，如果支柱材料承受冲击时韧性不好，则轴承容易因支柱脆性断裂而失效；如果支柱材料能够长期承受此冲击，则此摩擦力fw由支柱传递给保持架垫圈，最终由其连接部位承受。……