滚动轴承讲义组合设计
滚动轴承的组合设计和结构
手工加油方式:压注油杯
用于低速和间歇工作的轴承。
滴油润滑方式:
针阀式油杯
靠油的自重缓慢流到轴承上
芯捻油杯
利用芯捻棉纱的毛细管作用, 将油滴入轴承。
油环轴承润滑
• 轴颈旋转时,靠摩擦力带动油环旋转,把油带 入轴承。
溅油或油池润滑
润滑脂用旋盖式油杯
二、滚动轴承的密封
1 、密封的作用: 防止灰尘杂质水进入轴承,防止润滑剂流失 2 、密封的类型:
准确位置。例如在圆锥齿轮传动中要求两齿轮的节锥顶重合于一点。其调整是
利用轴承盖与套杯之间的垫片组,调整轴承的轴向游隙。利用套杯与箱孔端面
之间的垫片组,调整轴的轴向位置。
垫片
(三) 保证支承的刚度和同心度
轴和安装轴承的轴承座或机壳要有一定的刚度。
同一轴上的两个轴承要保证同轴度,可采用整体铸造机壳,并尽 量采用直径相同的轴承孔。若在同一轴上安装有不同直径的轴承时, 可采用在外径小的轴承处加套杯的方法。
轴肩高度应低 于轴承内圈高度
压力 压头 轴
手柄
钩爪
螺杆 螺母
套筒或轴肩高度查轴承的安 装尺寸da,应小于轴承内圈的 高度,便于拆卸。
凸肩
凸肩查轴承的安装尺寸Da。
Da
第三节 滚动轴承的润滑与密封
要延长轴承的使用寿命和保持旋转精度,在使用中应及时对轴承进行维护,采 用合理的润滑和密封,并经常检查润滑和密封状况。
(四) 滚动轴承的配合和装拆
• 滚动轴承是标准部件,一般内圈转, 外圈固定.
• 内圈与轴:基孔制 过渡配合js6,k6,n6 只需标注轴的公差带代号
• 外圈与箱体孔:基轴制 间隙配合H7,G7。 只需标注孔的公差带代号
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滚动轴承的组合设计
课时授课计划第六十三次课【教学课题】:§14-11 滚动轴承的组合设计【教学目的】:掌握滚动轴承的组合设计的内容,方法【教学重点及处理方法】:滚动轴承的组合设计的内容,方法处理方法:详细讲解【教学难点及处理方法】:轴承的组合设计的内容,方法处理方法:举例讲解【教学方法】: 讲授法【教具】:课件【时间分配】:引入新课5min新课80 min小结、作业5min第六十三次课【提示启发引出新课】经过寿命计算选定了轴承的类型,如果没有合理的结构保证,则可能使轴承在工作时由于设计的一些理想条件得不到保证而不能在设计寿命内正常工作,甚至提前失效。
因此必须在轴承的组合设计中考虑这些问题。
【新课内容】§14-11 滚动轴承的组合设计一、轴承的配置1、正安装(面对面配置)两轴承外圈窄端面相对。
此方式结构简单,装拆、调整方便,但当轴受热膨胀时,轴承游隙会减小,所以应注意轴向游隙的调整,以防卡死。
适合于传动零件在两轴承之间的场合。
一般机器中多采用正安装。
2、反安装(背对背配置)两轴承外圈窄端面相背。
此方式轴系刚度较好,但结构复杂,装拆、调整不便,在轴受热伸长时,轴承的游隙会增大。
适合于传动零件处于外伸端的场合。
二、滚动轴承支承的轴系结构滚动轴承的基本结构有三种基本类型。
1、双支点单向固定支承每个轴承内、外圈沿轴向只有一个方向受约束。
也叫两端固定。
2、单支点双向固定支承一个支承限制轴的双向轴向位移(称固定支承),另一个支承可沿轴向移动(称游动支承),不能承受轴向负荷。
适合于工作温度较高和支点跨距较大的场合。
3、双支点游动支承两个支承均无轴向约束,又称两端游动支承。
常用于人字齿轮场合,以防齿轮卡死和人字齿两侧受力不均匀。
三、滚动轴承的固定1、周向固定其作用是保证轴承受力后,轴承的内圈与轴颈、外圈与座孔之间不致于产生相对圆周运动。
利用外圈与轴承座孔、内圈与轴颈之间的配合进行固定;以轴承为基准件。
轴承内孔与轴颈采用基孔制,外径和座孔采用基轴制配合;转动圈比坚定圈紧。
滚动轴承的组合设计PPT教学课件
2. 一支点双向固定,另一支点游动
适宜于轴较长、工作温度大场合
轴承固定方式:固定支点-内外圈的内外侧均固定
游┌ 1、2、6类轴承: 固定内圈两侧,外圈与座孔
动│
间隙配合
支│ N类轴承: 内外圈内外侧均固定
点└ 3、6类轴承: 不可作游动支点
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3 两端游动支承
人字齿轮的其中一条轴的两支承要设计成游 动的,以防齿轮卡死和人字齿两侧受力不均匀。
6. 5.轴承组合轴向固定形式及安装调整。
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PPT教学课件
谢谢观看
Thank You For Watching
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油润滑→ 润滑效果好,具冷却、清洗作用,供 油及密封麻烦
2.密封- 保证润滑良好、防止外泄,防止灰尘、水 气、杂质、酸气进入
┌接触式 ┌毛粘圈
│
└密封圈
└非接触式: ┌缝隙式装置
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└迷宫装置
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试计算以下轴承(两端固定)的寿命。
已知Fr=3000N ,F=600N,fp=1.5,n=720r/min。
适宜于轴短、工作温度小场合
每个滚动轴承固定一个方向
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双支点单向固定
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一支点固定,一支点游动
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1.双支点单向固定
径向轴承(6、1、2类):内、外圈分别固定内、外侧 角接触轴承:┌正安装-同上 (3、7类) └反安装-内圈固定外侧,外圈固内侧
第36讲
• 滚动轴承的组合设计
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滚动轴承组合设计
⑶两端都游动—适应于人字齿轮轴等。
轴承内圈在轴上的固定方法:轴肩、套筒、轴端 压板、螺母、弹性挡圈等。
轴承外圈在轴上的定位方法:轴承端盖、孔用弹 性挡圈、座孔凸肩等。
2.轴系轴向位置的调整
座 孔 3.提高轴承系统的刚度和同轴度 使 用 1)提高轴系的刚度和同轴度目的—保证传动精度。 加 强 筋 2)提高系统刚度的方法:
p6 、 r6 等
轴承外圈与常用配合:H7、 G7、 J7等(参考GB/T275-93)
5、滚动轴承的安装和拆卸
1)安装—压装法
2)拆卸—专用工具(拉轮器)
6、滚动轴承的润滑
1)润滑的目的—减少摩擦磨损,同时有冷却、吸振、防锈和减少噪音。
2)润滑方式—脂润滑和液体油润滑。
7、滚动轴承的密封
1)密封的目的—阻止灰尘、水分等杂物进入轴承,同时也防止润滑剂的 流失。 2)密封方式—接触式和非接触式两大类。
§11-9滚动轴承组合设计
一、何谓滚动轴承的组合设计
—即是解决滚动轴承在轴上的位置固定、 调整、与其它零件的配合、轴承的拆装、 轴承的润滑和密封等一系列问题的过程。
二、组合设计内容
1.轴系的轴向定位(根据轴两端轴承的不
同结构分为三种: ⑴两端单向固定—适应一般工作温度下短轴。
⑵一端双向固定、一端游动—适应于工 作温度较高或支承跨距较大的轴。
接 触 式
非 接 触 式
8、滚动轴承的检验
1)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ观 检查
2)空转检查
3)游隙测量
轴 承 采 用 合 理 的 安 装 方 式
采用预紧轴承
(针对角接触轴承)
3)提高轴系的同轴度
4.滚动轴承的配合
内圈与轴的配合—基孔制名义过渡实质是过盈。
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
由于滚动轴承是标准件,选择配合时就把它作为基准件。因此,轴承内圈与轴的配合采 用基孔制,轴承外圈与轴承座孔的配合则采用基轴于轴承装拆,以便在装拆过程中不致损坏轴承和其他 零件。滚动轴承的装拆以压力法最常用,此外还有温差法、液压配合法等。温差法是将轴承 放进烘箱或热油中,使轴承的内圈受热膨胀,然后即可将轴承顺利装在轴上。液压配合法是 通过将压力油打入环形油槽拆卸轴承。
1. 滚动轴承的润滑
滚动轴承的润滑剂可以是润滑脂、润滑油或固体润滑剂。一般情况下,轴承采用润滑脂 润滑,但在轴承附近已经具有润滑油源时(如变速箱内本来就有润滑齿轮的油),也可采用 润滑油润滑。
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
2. 滚动轴承的密封
滚动轴承密封方法的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度
两端固定支撑
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
(2)一端固定、一端游动
一端固定、一端游动
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
2. 轴承组合的调整
(1)轴承的调整
轴承间隙的调整
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
轴承组合位置的调整
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
(2)轴承的预紧
轴承预紧
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
图1和图2分别是轴承内圈和外圈的拆卸方法。
图1 拆卸内圈
图2 拆卸外圈
滚动轴承的组合设计、润滑与密封
1.2 滚动轴承的润滑和密封
润滑和密封对滚动轴承的使用寿命有重要意义。润滑的主要目的是减小摩擦与磨损。滚 动接触部位形成油膜时,还有吸收振动、降低工作温度等作用。密封的目的是防止灰尘、水 分等进入轴承,并阻止润滑剂的流失。
第十六章 滚动轴承的组合设计
第十六章滚动轴承(一)教学要求1、掌握常用滚动轴承的类型与特点,了解其受载及失效情况2、掌握寿命计算方法和滚动轴承,组合结构设计的方法与原则(二)教学的重点与难点1、滚动轴承的类型、特点、代号,滚动轴承的疲劳点蚀2、寿命计算、当量动、静载荷,滚动轴承的组合结构设计(三)教学内容滚动轴承由于是滚动摩擦,∴摩擦阻力小,发热量小,效率高,起动灵敏、维护方便,并且已标准化,便于选用与更换,因此使用十分广泛。
一、滚动轴承的构造标准滚动轴承的组成:内圈1、外圈2、滚动体3(基本元件)、保持架4一般内圈随轴一起回转,外圈固定(也有相反)内外圈上均有凹的滚道,滚道一方面限制滚动体的轴向移动,另一方面可降低滚动体与滚道间的接触应力。
球——滚珠轴承滚动体的形状短圆柱形柱形长圆柱形螺旋滚子滚柱轴承圆锥滚子鼓形滚子滚针保持架能使滚动体均匀分布以避免滚动体相互接触引起磨损与发热二、滚动轴承的材料内、外圈、滚动体;GCr15、GCr15-SiMn等轴承钢,热处理后硬度:HRC60~65保持架:低碳钢、铜合金或塑料、聚四氟乙烯优点:1)f小起动力矩小,η高;2)运转精度高(可用预紧方法消除游隙);3)轴向尺寸小;4)某些轴能同时承受Fr和Fa,使机器结构紧凑;5)润滑方便、简单、易于密封和维护;6)互换性好(标准零件)缺点:1)承受冲击载荷能力差;2)高速时噪音、振动较大;3)高速重载寿命较低;4)径向尺寸较大(相对于滑动轴承)应用:广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。
§16-1 滚动轴承的基本类型与特点一、滚动轴承的主要类型与特点接触角α——如表16-1,外圈与滚动体接触处的法线与垂直于轴线的平面的夹角。
类型——按承载方向:12向心轴承——1、径向轴承(°=0α),主要承受径向载荷,可受一定Fa ,如深沟球。
2、向心角接触轴承)450(°≤<°α(0、3、7)推力轴承——1、°=90α(如表16-1)5(推力球),8(推力圆柱滚子) 2、推力角接触轴承(°<<°9045α)2(推力调心滚子轴承) 按滚动体形状:球~——承载能力低,极限转速高 滚子~——承载能力高,极限转速低 常用滚动轴承的类型与特性见表16—2注意代号结构特点:承受载荷的大小,方向,极限转速高低,是否有调心性能等。
滚动轴承的组合设计
图8.31 安装轴承内圈
图8.32 同时安装轴承内外圈
滚动轴承的组合设计
(2)滚动轴承的拆卸 对于不可分离型轴承,可根据具体情况使用图8.33所示方法拆卸。 为便于拆卸,与轴承配合的轴和衬套都有规定的安装尺寸,这些尺寸可由轴承标准 中查得。图8.34所示为没有按安装尺寸要求设计轴肩和轴承衬套的错误示例:图(a) 表示轴肩h过高;图(b)表示衬套孔径过小;图(c)表示轴肩圆角半径ras大于轴承 圆角半径ra。
常用的预紧方法有:①夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈而预紧,如图8.27(a)所 示;②用弹簧预紧,可以得到稳定的预紧力,如图8.27(b)所示;③在一对轴承中 装入长度不等的套筒而预紧,这时预紧力可由两套筒的长度差控制,如图8.27(c) 所示,这种装置刚性较大;④夹紧一对磨窄了的外圈而预紧,如图8.27(d)所示, 反装时可磨窄内圈并夹紧。
3.检查轴承的完好程度
对机器进行定期维修时,应认真检查轴承的完好程度。轴瓦损坏或间隙超 过允许极限应重新修配;滚动轴承损坏、松旷应更换;润滑系统的油路应清 洗畅通。
机械设计基础
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图8.33 滚动轴承的拆卸
图8.34 轴承装置的错误实例
滚动轴承的组合设计
8.滚动轴承的润滑和密封
(1)滚动轴承的润滑 使用滚动轴承,必须对轴承加以润滑。这是因为:①滚动体与滚道、滚动体与保持 架、保持架与内外圈之间均有滑动摩擦,润滑可以降低摩擦,减少磨损和发热量;②轴 承的摩擦发热使轴承温度升高,用油润滑时可以对轴承起冷却作用,从而降低轴承的 工作温度,延长轴承的使用寿命;③良好的润滑状态,可在滚动体与滚道间形成一层使 两者隔开的油膜,使接触压力减小,延长轴承的寿命;④轴承零件表面覆盖一层润滑 剂,可以防止表面氧化生锈。 (2)滚动轴承的密封 轴承密封的作用是:避免润滑剂的流失,防止外界灰尘、水分及其他杂物侵入轴承 。密封装置可直接设置在轴承上(称为密封轴承),也可设置在轴承的支承部位。密封 方法分为非接触式(表8.20)和接触式(表8.21)两大类。实践中可以把它们适当组 合起来使用。
滚动轴承及其组合设计PPT课件
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调心轴承简图
二.滚动轴承分类
按轴承所能受的载荷方向或公称接触角的不同可分为以下几种
轴承类型
向心轴承 (主要承受径向负荷FR)
径向接触 向心角接触
推力轴承 (主要承受轴向负荷FA)
推力角接触
轴向接触
公称接触角α α= 00 00<α≤450 450 <α< 900 α= 900
α
图
松圈
FA
紧圈
松圈
FA
52000
6.深沟球轴承
承载类型——主要承受径向负 荷FR,也可同时承受少量双向 轴向负荷FA 极限转速——高
类型代号: (60000)
7.角接触球轴承
α
结构特点:公称接触角有150,250,400
α越大,承轴向载荷的能力就越大。
承载类型——能同时承受径向负 荷FR与单向轴向负荷FA
四. 滚动轴承类型的选择
一)根据 轴承所受 的载荷选
载荷的大 小、性质
承轻、中及较小波动载荷的场合——选球轴承 承重及较大波动的载荷的场合——选滚子轴承
纯径向负 荷可选用
深沟轴承(6类) 圆柱滚子轴承(N类)及滚针轴承(NA类)
纯轴向负荷——可选用推力轴承(5类)
载荷的 方向
同时受 径向负荷
径向负荷为主——可用深沟球轴承(6类)
2.塑性变形
转速很低或间歇往复摆动的轴承,一般不会发生疲劳点蚀,但在很大的静 载荷或冲击载荷作用下,会使套圈滚道和滚动体接触处的局部应力超过材 料的屈服极限,以致表面出现塑性变形(凹坑),运转精度降低,并会出 现振动和噪声而不能正常工作
3.磨损
在润滑不良和密封不严的情况下,轴承工作时易发生磨损。转速愈高, 磨损愈严重。轴承磨损后会降低旋转精度,甚至失效。
滚动轴承的组合设计
滚动轴承的组合设计组合设计的内容包括:1)固定 2)调整 3)配合与装拆 4)润滑与密封。
组合设计合理与否将影响轴系的受力、运转精度、轴承寿命及机器性能。
1.滚动轴承的轴向固定实际上是对整个轴系起固定作用,承受轴向力,防止轴系发生轴向蹿动。
常用两种固定方法:1)两端固定这是最常见的固定方式,两个轴承外圈都在单方向用轴承盖进行固定。
适合于工作温升不高的短轴(跨距 L ≤ 400 mm),考虑到轴的受热伸长,应留出热补偿间隙 C (对于深沟球轴承:C=0.2-0.4mm;对于向心角接触轴承:其轴向间隙可在轴承内部调整,其值比深沟球轴承小得多)。
2)一端固定、一端游动适合于工作温升高的长轴(跨距 L > 400 mm),固定支点的轴承外圈左右均固定,承担双向轴向力,游动支点的轴承只承受径向力,不承受轴向力,当轴受热伸长时,游动支点随轴一起向外移动,避免轴承受到附加载荷作用,防止轴承卡住。
A轴向力,R径向力。
注意:固定支点的内圈亦需进行轴向固定。
2.滚动轴承组合的调整1)间隙的调整与控制为保证轴承正常工作,装配轴承时一般要留出适当的游隙或间隙。
垫片调整:通过增、减垫片厚度来调整间隙。
螺钉调整:用于轴向力不是太大的轴承组合。
2)轴系部件位置的调整使轴上零件处于准确的工作位置(通常用垫片调整)。
3.滚动轴承的配合及装拆1)滚动轴承的配合内圈与轴颈:采用基孔制,孔的配合代号不用标注。
外圈与座孔:采用基轴制,轴的配合代号不用标注。
配合的选取原则:转动套圈、速度高、受载大、工作温度变化大——选较紧的配合(过盈);不动套圈、常拆轴承——选较松的配合(间隙)。
2)滚动轴承的装拆轴肩高度应低于内圈厚度;轴肩开槽。
4.滚动轴承的润滑及密封润滑的目的:减少摩擦磨损、冷却、吸振、防锈。
密封的目的:防尘、防水、防止润滑剂流失。
转速不高时用接触式密封;转速较高时用非接触式密封。
关于滚动轴承的组合结构设计
滚动轴承的组合结构设计尹庆玲[摘要] 笔者根据多年的教学经验,从滚动轴承的轴向固定定位、调整、装配和拆卸、润滑和密封四方面阐述了滚动轴承的组合结构设计。
[关键词] 滚动轴承轴向固定定位调整装配和拆卸润滑和密封[作者简介] 尹庆玲,女,柳州运输职业技术学院机电工程系讲师。
广西柳州,545007在《机械设计基础》课程教学中,滚动轴承装置设计这部分内容是生产一线技术人员直接接触最为广泛的实际问题。
而传统教学中对此却不太重视,因此,把轴承的固定、装拆、调整、润滑、密封等实践性很强的技术问题重新整合为轴承的组合结构设计,使结构设计与工程实际技术问题紧密结合。
一、轴承的轴向固定定位为保证滚动轴承轴系能正常传递轴向力且不发生窜动,在轴上零件定位固定的基础上,必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构。
典型的结构形式有三类:(一)两端固定工作温度变化不大和支承跨距较小(跨距L<400mm)的短轴,宜采用两端都单向固定的形式,如图1所示。
利用轴上两端轴承各限制一个方向的轴向移动,合在一起就可以限制轴的双向移动,轴的热伸长量可由轴承自身的游隙进行补偿,或用调整垫片调节,。
321图1(二)一端固定,一端游动当轴较长或工作温度较高时,轴的热膨胀收缩量较大,宜采用一端双向固定、一端游动的结构,如图2所示。
固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力,而游动端则保证轴伸缩时能自由游动。
(三)两端游动要求能左右双向游动的轴,可采用两端游动的轴系结构。
如图3所示,为人字齿轮传动的高速主动轴,为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的误差,使轮齿受力均匀,采用允许轴系左右少量轴向游动的结构,故两端都选用圆柱滚子轴承。
与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定,以便两轴都得到轴向定位。
二、滚动轴承装置的调整(一)轴向间隙的调整采用两端固定支承的轴承部件,为补偿轴在工作时的热伸长,在装配时应留有相应的轴向间隙。
轴承间隙的调整方法有:①通过加减轴承端盖与轴承座端面间的垫片厚度来实现,如图1(a)所示;②通过调整螺钉1,经过轴承外圈压盖3,移动外圈来实现,在调整后,应拧紧防松螺母2,如图1(b)所示。
Chapter18滚动轴承的组合结构设计课堂PPT
200 200 Fr1H=20+032F0te=52×022=0804.165N
- F r2 H = F teF r1 H = 13 .85 N 53
山东大学专用
Fr2H
Fr1V
26 Fr1H
作者: 潘存云教授
求总径向载荷
Fr1= Fr21V+Fr21H =2.2 325 8 +8.4 126 5 =8.7 65 5 N
▲ 对轴承适当地预紧,以此提高轴承的旋转精度,增
加轴承装置的刚度、减小机器工作时轴的振动 24
山东大学专用
作者: 潘存云教授
滚动轴承例题分析
设根据工作条决定在轴的两端反装两
个角接触球轴承。已知轴上齿轮受切向力 Ft=2200N,径向力Fr=900N,轴向力 Fa=400 N,齿轮分度圆直径d=314 mm, 齿轮转速n=520 rpm,运转中有中等冲击 载荷,轴承预期计算寿命L’h=15000 h。设 初选两个轴承型号均为7207C,试验算轴 承是否可达到预期计算寿命的要求。
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作者: 潘存云教授
接触式密封:
矩形断面的 毛毡圈被安 装在梯形槽 内,它对轴 产生一定的 压力而起到 密封作用。
潘存云教授研制
密封唇朝 里,目的 是防漏油。
防漏油
密封唇朝外, 主要目的是防 灰尘、杂质
防灰尘
潘存云教授研制
潘存云教授研制
密封圈用皮革、塑 料或耐油橡胶制成, 有的具有金属骨架, 有的没有,制成标 准件。
K7
M6
M7
N6
N7
P6 P7
零线 0
山东大学专用
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作者: 潘存云教授
六、滚动轴承的安装与拆卸 装拆滚动轴承时,要特别注意以下两点: 1.不允许通过滚动体来传力,以免使滚道或滚动体造
滚动轴承的组合结构设计
为保证轴承正常工作,除正确选择轴承类型和确定型号外,还需要合理的进行轴承的组合设计,主要解决轴系的轴向固定、轴承与相关零件的配合、间隙调整和润滑密封等方面的问题。
1.轴系支点的轴向固定型式为保证滚动轴承轴系能正常传递轴向力且不发生串动,在轴上各零件定位固定的基础上,必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构。
(1)两端单向固定如图13、图14所示,轴系中的每个轴承分别承受轴系一个方向的轴向力,限制轴系的一个方向的移动,两个支点的轴承合起来就能承受轴系双向的轴向力,从而限制了轴系沿轴向的双向移动,这种固定方式称为两端单向固定。
它适用于工作温度变化不大的短轴,为允许轴工作时有少量热膨胀,轴承安装时应留有0.25mm~0.4mm的轴向间隙,结构图上不必画出间隙。
图13两端固定的深沟球轴承轴系图14两端固定的角接触轴承轴系(2)一端双向固定、一端游动如图15a、b、c所示,轴系中一个支点为固定端,由单个轴承或轴承组承受轴系的双向轴向力,限制轴系的双向移动,另一个支点为游动端,能使轴沿轴向自由游动。
为避免松脱,游动轴承内圈应与轴作轴向固定(常采用弹性挡圈)。
用圆柱滚子轴承作游动支点时,轴承外圈要与机座作轴向固定,靠滚子与套图间的游动来保证轴的自由伸缩。
这种固定方式适用于较长的轴或工作温度变化大的轴,此时轴的热膨胀伸缩量大。
a) b) c)图15一端固定、一端游动轴系(3)两端游动要求能左右双向游动的轴,可采用两端游动的轴系结构。
图16为人字齿轮传动的高速主动轴,为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的制造误差,使轮齿受力均匀,采用允许轴系左右少量轴向游动的结构,故两端都选用圆柱滚子轴承。
与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定,以便两轴都得到轴向定位。
轴承在轴上的轴向定位常用轴肩或套筒,定位端面应与轴线有较好的垂直度。
为保证可靠定位,轴肩圆角半径rl必须小于轴承的圆角半径r。
轴肩高度通常不大于内圈高度的3/4,过高不便于轴承拆卸(图17)。
滚动轴承的组合设计
滚动轴承的组合设计选择正确的轴承类型及尺寸后,还要考虑轴承与其他零件之间的相对关系。
即以轴承组合为主体的配套设计包括轴承轴向固定、轴承组合的调整、轴承与其他零件的配合装拆等机械结构的设计。
滚动轴承常用于机械设备中轴类零件的支承。
滚动轴承能够使轴的运转精度得到保障,能够发挥轴承的性能。
支承结构的设计,需要综合多方面的因素进行考虑,比如轴承的配置、轴承的固定、轴向定位结构与调整、轴承游隙调整、轴的热膨胀补偿、轴承的润滑和密封等问题。
滚动轴承的固定1、轴承配置轴类零件通常采用前后双点支承结构,每个支承由1或2个以上轴承组成。
可根据轴的载荷方向来选择轴承布局。
向心轴承对称布置,可以适用于纯径向载荷的轴,同型号的角接触轴承,可以适用于受径向和轴向载荷作用的轴。
两个角接触轴承的配置可采用下3种方式之一。
(1)背对背排列外圈宽面相对即称为背对背,背对背排列适用于载荷作用中心处于轴承中心线之外的结构形式。
这种排列方式优点较多,比如支点间跨距大,悬臂长度较小,其末端刚性大。
当轴受热膨胀伸长时,轴承游隙将变大,因此轴承不会出现卡死。
如果采用预紧安装,预紧量将会在轴受热膨胀伸长时减小。
(2)串联排列外圈窄面或外圈宽面都朝向一侧即称为串联排列,适用于载荷作用中心处于轴承中心线同一侧的结构形式。
(3)面对面排列外圈窄面相对即称为面对面,面对面适用于排列载荷作用中心处于轴承中心线之内的结构形式。
这种排列方式结构相对简单、装拆方便。
但是,当轴受热伸长时,由于轴承游隙减小,非常容易造成轴承卡顿或卡死,因此要注意轴承游隙的调整。
2、支承结构的基本形式轴的径向自由度通常由两个轴承支承来共同限定,而轴向限位则可以有多种不同的限位方式,机械工程中常见支承结构有以下3种基本形式。
(1)两端固定支承两个支承点分别限制轴的一个方向的轴向位移,称为两端固定支承。
两端固定支承适用于轴类零件所受纯径向载荷或者轴向载荷小的综合载荷作用。
通常采用滚动轴承组成两端固定支承时,在其中一个支承侧,使轴承外圆与外壳孔间采用过渡的配合,同时要在轴承外圈与端盖间预留少量的空隙,以提供轴的热膨胀长空间。
第13章滚动轴承组合设计
φ72 H7 φ30 k6
②轴承内孔的基准孔偏差为负值,而 一般圆柱体的基准孔的偏差为正值。所以 轴承内径与轴颈的配合比一般圆柱体公差 标准中规定的基孔制同类配合要紧得多
③标注方法与一般圆柱体的方式的 配合标注不同,它只标注轴颈及座孔直 径公差带代号。
配合 选择
选择原则:转速愈高、负荷愈大或工作温度愈高处应采用紧一些的 配合;而经常装拆的轴承或游动套圈则采用较松的配合。
防止外界灰尘、水份及其它杂物浸入轴承
二)密封类型
1.接触式密封 在轴承盖内放置软材料(毛毡、橡胶圈或皮碗等)
与转动轴直接接触而起密封作用。
1)毡圈密封——在轴承盖上 开出梯形槽,将矩形剖面的细 毛毡放置在梯形槽内与轴接触 。这种密封结构简单,但摩擦 严重,主要用于ν<4~5m/s的 脂润滑场合。
2)皮碗密封——在轴承盖中放置一个密封皮碗,它是用耐油橡胶等材料
2.采用磨窄内(或外)圈来预紧
磨内圈
磨外圈
反装 “背对背”安装时,
磨窄内圈
正装 “面对面”安装时,
磨窄外圈
四. 滚动轴承的配合
滚动轴承的配合主要是指
轴承内孔与轴颈的配合 轴承外圈与机座孔的配合
滚动轴承的公差与配合特点:
①由于滚动轴承是标准件,因此轴承
内圈与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与
座孔的配合采用基轴制。
箱 体 内
双 J形无骨架橡胶密封圈密封(相背安装) 既防止漏油,又防外界杂质侵入
2.非接触式密封
这类密封没有与轴直接接触摩擦, 多用于速度较高的场合。
1)油沟式密封——在轴与轴 承盖的通孔壁间留0.1~0.3mm的 窄缝隙,并在轴承盖上车出沟槽 在槽内充满油脂。这种形式的密 封,结构简单,多用于ν< 5~ 6m/s情况下。