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2009年12月Study of Science and Engineering at RTVU.第4期总第241期
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于洋姜南
辽宁装备制造职业技术学院(沈阳110161)上海通用北盛汽车(上海200000)
摘要托辊在加工和装配过程中很难保证轴承内圈与中心轴配合，轴承外圈与轴承座配合，两端压盖与辊筒端面紧密帖合。通过对托辊原结构进行分析与改进，可简化加工难度和装配难度，并对改进后的结构进行尺寸链计算，合理分配各零件的极限偏差，既降低了生产成本，又满足了使用要求。 关键词托辊轴承座尺寸链应用
托辊为带传动机构中的支承辊，主要用于支承皮带，工作环境多粉尘。线速度：0.9m／s，工作转速：108r／min。
托辊的原结构如图1所示。托辊的轴承内圈与中心轴配合，轴承外圈与轴承座配合，两端压盖与辊筒端面
家庭自动化控制系统需紧密贴合，轴两端采用毛毡密封，以防止灰尘进入辊的内部。托辊主要承受径向力及承受不大的轴向力。为提高生产效率，现采用完全互换法装配（完全互换法是指在同类零件中，任取一个装配零件，不经修配即可装入部件中，并能达到规定的装配要求）根据结构分析，该辊需进行装配尺寸链计算，以合理确定各个零件的极限偏差。
按照原结构加工，在装配过程中，发现有些辊的端盖与辊筒的端面不能紧密贴合，有的辊出现中心轴轴向窜动量大。于是进行了认真分析，需要进行改进得出如下结论：
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1结构分析
托辊现采用全游式（两端游动）结构，轴承靠轴肩和轴承座里孔止口定位。由于轴承的轴向定位有两个基准，因此装配过程中在如图1所示的Ⅱ－Ⅱ或Ⅲ－Ⅲ（轴承外圈与轴承座止口贴合面或轴承内圈与轴肩贴合面）处会出现间隙，会产生轴与轴承内圈之间互相分离的现象，导致轴系或轴的窜动。而且止口的深浅尺寸过小和轴承座的轴向尺寸过大会导致Ⅰ－Ⅰ（端盖和辊筒的贴合面）处出现间隙。其原因都与轴承座止口深度有关。 2改制方案
将原结构改为全固式（两端各单向固定）结构，全固式结构是指两个支点中每个支点各限制一个方向
办公桌隔断的轴向移动，从而限制了轴的双向移动。如图2所示。实际应用中，轴承座只起支承轴承的作用。所以将轴承座的内孔止口去掉，改为直孔，这样轴肩能使滚动轴承轴向定位。两端轴承均利用轴肩顶住内圈，端盖压住外圈，限制轴系沿两个方向的移动，保持轴系的位置固定。其优点为无论轴承受哪个方向的轴向力，都不会产生轴与轴承内圈之间互相分离的趋势，并降低了轴承座的加工难度，便于施工者施工。而且，止口去除后，轴承座厚度将不再与其有尺寸链关系，只需将其尺寸公差小于辊筒止口深浅尺寸，就能保证端盖与辊筒端面的紧密贴合。
当轴系工作温度升高时轴要伸长，钢轴的伸长量△L可用下式估算：
△L=11.9×10－6×△t×L(mm)
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