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滾動軸承的組合結構設計
- 評論:0 瀏覽:3064 發(fā)布時間:2006/7/14
- 在確定了軸承的類型和型號以后,還必須正確的進行滾動軸承的組合結構設計,才能保證軸承的正常工作。軸承的組合結構設計包括:1)軸系支承端結構;2)軸承與相關零件的配合;3)軸承的潤滑與密封;4)提高軸承系統(tǒng)的剛度。
1 支承端結構形式
為保證滾動軸承軸系能正常傳遞軸向力且不發(fā)生竄動,在軸上零件定位固定的基礎上,必須合理地設計軸系支點的軸向固定結構。典型的結構形式有三類。
1. 兩端單向固定
普通工作溫度下的短軸(跨距L<400mm),支點常采用兩端單向固定方式,每個軸承分別承受一個方向的軸向力。如圖17-15。為允許軸工作時有少量熱膨脹,軸承安裝時應留有0.25mm-0.4mm的軸向間隙(間隙很小,結構圖上不必畫出),間隙量常用墊片或調整螺釘調節(jié)。
2.一端雙向固定、一端游動
當軸較長或工作溫度較高時,軸的熱膨脹收縮量較大,宜采用一端雙向固定、一端游動的支點結構,如圖17-16所示。固定端由單個軸承或軸承組承受雙向軸向力,而游動端則保證軸伸縮時能自由游動。為避免松脫,游動軸承內圈應與軸作軸向固定(常采用彈性擋圈)。用圓柱滾子軸承作游動支點時,{TodayHot}軸承外圈要與機座作軸向固定,靠滾子與套圈間的游動來保證軸的自由伸縮。
3.兩端游動
要求能左右雙向游動的軸,可采用兩端游動的軸系結構。如圖17-17所示。為人字齒輪傳動的高速主動軸,為了自動補償輪齒兩側螺旋角的誤差,使輪齒受力均勻,采用允許軸系左右少量軸向游動的結構,故兩端都選用圓柱滾子軸承。與其相嚙合的低速齒輪軸系則必須兩端固定,以便兩軸都得到軸向定位。
軸承在軸上一般用軸肩或套筒定位,定位端面與軸線保持良好的垂直度。為保證可靠定位,軸肩圓角半徑r1必須小于軸承的圓角半徑r。軸肩的高度通常不大于內圈高度的3/4,過高不便于軸承拆卸。
軸承內圈的軸向固定應根據(jù)軸向載荷的大小選用軸端擋圈、圓螺母、軸用彈性擋圈等結構。外圈則采用機座孔端面、孔用彈性擋圈、壓板、端蓋等形式固定。
2軸承的配合
軸承與軸或軸承座的配合目的是把內、外圈牢固地固定于軸或軸承座上,使之相互不發(fā)生有害的滑動。如配合面產(chǎn)生滑動,則會產(chǎn)生不正常的發(fā)熱和磨損,以及因磨損產(chǎn)生粉末進入軸承內而引起早期損壞和振動等弊病,導致軸承不能充分發(fā)揮其功能。此外,軸承的配合可影響軸承的徑向游隙,{HotTag}徑向游隙不僅關系到軸承的運轉精度,同時影響它的壽命。
滾動軸承是標準組件,所以與相關零件配合時其內孔和外徑分別是基準孔和基準軸,在配合中不必標注。決定配合時最主要的問題是軸承內、外圈所承受的載荷狀態(tài)。
一般來說,尺寸大、載荷大、振動大、轉速高或工作溫度高等情況下應選緊一些的配合,而經(jīng)常拆卸或游動套圈則采用較松的配合。
3 軸承座的剛度與同軸度
軸和軸承座必須有足夠的剛度,以免因過大的變形使?jié)L動體受力不均。因此軸承座孔壁應有足夠的厚度,并常設置加強筋以增加剛度。此外,軸承座的懸臂應盡可能縮短。
兩軸承孔必須保證同軸度,以免軸承內外圈軸線傾斜過大。為此,兩端軸承尺寸應力求相同,以便一次鏜孔,可以減小其同軸度的誤差。當同一軸上裝有不同外徑尺寸的軸承時,可采用套杯結構來安裝尺寸較小的軸承,使軸承孔能一次鏜出。
4 潤滑與密封
1. 滾動軸承的潤滑
滾動軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損,同時也有吸振、冷卻、防銹和密封等作用。合理的潤滑對提高軸承性能,延長軸承的使用壽命有重要意義。
滾動軸承餓的潤滑材料有潤滑油、潤滑脂及固體潤滑劑,具體潤滑方式可根據(jù)速度因素dn值,參考表17-11選擇。d為軸頸直徑,mm;n為工作轉速,r/min。
滾動軸承潤滑劑的選擇主要取決于速度、載荷、溫度等工作條件。一般情況下,采用的潤滑油黏度應不低于13mm2/s~32mm2/s(球軸承油粘度略低而滾子軸承略高)。脂潤滑軸承在低速、工作溫度65°C以下時可選鈣基脂,較高溫度時選用鈉基脂或鈣鈉基脂;高速或載荷工況復雜時可選鋰基脂;潮濕環(huán)境可選用鋁基脂或鋇基脂,而不宜選用遇水分解的鈉基脂。
2. 滾動軸承的密封
為了充分發(fā)揮軸承的性能,要防止?jié)櫥瑒┲兄蛴偷男孤,而且還要防止有害異物從外部侵入軸承內,因而有必要盡可能采用完全密封。密封裝置是軸承系統(tǒng)的重要設計環(huán)節(jié)之一。設計要求應能達到長期密封和防塵作用;摩擦和安裝誤差都要;拆卸、裝配方便且保養(yǎng)簡單。
密封按照其原理不同可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。非接觸式密封不受速度限制。接觸式密封只能用在線速度較低的場合,為保證密封的壽命及減少軸的磨損,軸接觸部分的硬度應在HRC40以上,表面粗糙度宜小于Ra1.60μm- Ra0.80μm。
小結
為了使讀者能夠通過本章的學習,達到選擇應用滾動軸承、并能對軸承的組合結構進行設計的目的,首先必須了解滾動軸承的類型、尺寸、結構形式、精度等級等基本知識及其代號的意義。在此基礎上,還應適當掌握滾動軸承設計的基本理論和計算方法,以便對所選軸承作出評價,能否滿足預期壽命、靜強度和轉速等要求。
除計算外,為保證軸承的正常工作,還要進行合理的軸承組合結構設計,解決軸系零件的固定、軸承與相關零件配合、軸承安裝、調整和預緊、以及軸承的潤滑與密封等問題。添加/查看評論(0)查看更多相關知識熱點知識推薦上周貢獻知識排行