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有哪些因素影響軸承的配合?

發布者:admin發布時間:2016-10-17 16:41:47瀏覽次數:453標簽:

  有哪些因素影響軸承的配合?

  軸承配合的目的在于使軸承內圈或外圈牢固地與軸或外殼固定,以免在相互配合面上出現不利的軸向或圓周方向的滑動。

  這種不利的滑動(稱做蠕變)會引起異常發熱、配合面磨損(進而使磨損鐵粉侵入軸承內部)以及振動等問題,使軸承不能充分發揮作用。

  因此對于軸承來說,由于承受負荷旋轉,一般必須讓套圈帶上過盈使之牢固地與軸或外殼固定。

  軸及外殼的尺寸公差

  公制系列的軸及外殼孔的尺寸公差已由GB/T275-93《滾動軸承與軸和外殼的配合》標準化,從中選定尺寸公差即可確定軸承與軸或外殼的配合。

  軸承配合的選擇

  軸承配合的選擇一般按下述原則進行。

  根據作用于軸承的負荷方向、性質及內外圈的哪一方旋轉,則各套圈所承受的負荷可分為旋轉負荷、靜止負荷或不定向負荷。承受旋轉負荷及不定向負荷的套圈應取靜配合(過盈配合),承受靜止負荷的套圈,可取過渡配合或間隙較小的動配合(游隙配合)。

  軸承負荷大或承受振動、沖擊負荷時,其過盈須增大。采用空心軸、薄壁軸承箱或輕合金、塑料制軸承箱時,也須增大過盈量。

  要求保持高旋轉時,須采用高精度組合軸承,并提高軸及軸承箱安裝孔的尺寸精度,避免過盈過大。如果過盈太大,可能受軸或軸承箱的幾何形狀精度影響軸承套圈的幾何形狀,從而損害軸承的旋轉精度。

  非分離型軸承(例如深溝球軸承)內外圈如果都采用靜配合,則軸承安裝、拆卸極為不便,最好將內外圈的某一方采用動配合。

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  軸承負荷根據其性質可分為內圈旋轉負荷、外圈旋轉負荷及不定向負荷,其與配合的關系參照軸承配合標準。

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  內圈在徑向負荷作用下,半徑方向即被壓縮又有伸展,周長趨于微小增加因此初始過盈將減少。過盈減少量可由下式計算:

  這里:

  ⊿dF:內圈的過盈減少量,mm

  d:軸承公稱內徑,mm

  B:內圈公稱寬度,mm

  Fr:徑向負荷,N{kgf}

  Co:基本額定靜負荷,N{kgf}

  因此,當徑向負荷為重負荷(超過Co值的25% )時,配合必須比輕負荷時緊。

  若是沖擊負荷,配合必須更緊。

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  若考慮配合面的塑性變形,則配合后的有效過盈受配合面加工質量的影響,近似地可用下式表示:

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  ⊿deff=(d/(d+2))*⊿d......(3)

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  ⊿deff=(d/(d+3))*⊿d......(4)

  這里:

  ⊿deff:有效過盈,mm

  ⊿d:視在過盈,mm

  d:軸承公稱內徑,mm

 ?。矗?strong>軸承溫度的影響

  一般來說,動轉時的軸承溫度高于周邊溫度,而且軸承帶負荷旋轉時,內圈溫度高于軸溫,因此熱膨脹將使有效過盈減少。

  現設軸承內部與外殼周邊的溫差為⊿t 則不妨可假定內圈與軸在配合面的溫差近似地為(0.01-0.15)⊿t 。因此溫差產生的過盈減少量⊿dt可由式5計算:

  ⊿dt=(0.10 to 0.15)⊿t*α*d

  ≒0.0015⊿t*d*0.01......(5)

  這里:

  ⊿dt:溫差產生的過盈減少量,mm

  ⊿t:軸承內部與外殼周邊的溫差,℃

  α:軸承鋼的線膨脹系數,(12.5×10-6)1/℃

  d:軸承公稱內徑,mm

  因此,當軸承溫度高于軸溫時,配合必須緊。

  另外,在外圈與外殼之間,由于溫差或線膨脹系數的不同,反過來有時過盈也會增加。因此在考慮利用外圈與外殼配合面之間的滑動避讓軸的熱膨脹時,需要加以注意。

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  軸承采用過盈配合安裝時,套圈時會膨脹或收縮,從而產生應力。

  應力過大時,有時套圈會破裂,需要加以注意。

  配合產生的軸承內部最大應力可由表2的式子計算。作為參考值,取最大過盈不超過軸徑的1/1000,或由表2的計算式得到的最大應力σ不大于120Mpa{12kgf/mm2}為安全。

  配合產生的軸承內部最大應力

  這里:

  σ:最大應力,MPa{kgf/mm2}

  d:軸承公稱內徑(軸徑),mm

  Di:內圈滾道直徑,mm

  球軸承……Di=0.2(D+4d)

  滾子軸承……Di=0.25(D+3d)

  ⊿deff:內圈的有效過盈,mm

  do:中空軸半徑,mm

  De:外滾道直徑,mm

  球軸承……De=0.2(4D+d)

  滾子軸承……De=0.25(3D+d)

  D:軸承公稱外徑(外殼孔徑),mm

  ⊿deff:外圈的有效過盈,mm

  Dh:外殼外徑,mm

  E:彈性模量,2.08×105MPa{21 200kgf/mm2}

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  精確性要求特別高時,應提高軸與外殼的精度。與軸相比,一般外殼難加工、精度低,因此放松外圈與外殼的配合為宜。

  采用中空軸及薄壁外殼時,配合必須比通常緊。

  采用雙半型外殼時,應放松與外圈的配合。對于鑄鋁或輕合金外殼,配合必須比通常緊一些。

  7 )溝道圓形和圓度的影響

  軸承的溝道的圓形、圓度和波紋度也會對旋轉負載變化時的軸承配合施加影響,優良的磨削和超精工藝狀況決定了軸承的綜合配合精度水平。

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