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      滾動軸承的選用

      2014-09-27 19:28 作者:管理員17 來源:未知 瀏覽: 字號:

      摘要:2滾動軸承的選用 2.1滾動軸承的類型選擇 不同結構的滾動軸承具有不同的工作特性,不同 的使用場合和安裝部位對軸承的結構和性能有不同的 要求。因此滾動軸承的類型選擇無固定的模式可循, 一般在選擇軸承時可從以下幾個方面進行綜合考慮。 2.1.1有效空間 通

      2滾動軸承的選用
      2.1滾動軸承的類型選擇
          不同結構的滾動軸承具有不同的工作特性,不同
      的使用場合和安裝部位對軸承的結構和性能有不同的
      要求。因此滾動軸承的類型選擇無固定的模式可循,
      一般在選擇軸承時可從以下幾個方面進行綜合考慮。
      2.1.1有效空間
          通常在機械設計中,軸承的選定是在軸的結構設
      計基本確定后進行的。因此,軸承安裝處的軸頤尺寸
      和安裝空間是已知的,它們就是初步選擇軸承類型的
      主要依據。一般來說,軸頸尺寸較小時,選用各種球
      軸承;軸頸尺寸較大時,選用各種滾子軸承,當軸承
      的徑向安裝空間較小時,可選擇直徑尺寸較小的17,
      37, 08 -68, 09 -69系列軸承,無外圈或無內圈圓
      柱滾子軸承,或者滾針軸承。當軸承的軸向安裝尺寸
      較小時,可選用寬度較小的82, 93, 08, 09, 00 -
      04, 17-19, 10-13系列軸承或高度較小的70-74,
      90-95系列軸承,也可選用外圈帶止動槽的深溝球
      軸承.
      2.1.2承載能力
          滾動軸承的承載能力與軸承類型和尺寸有關。相
      同外形尺寸下,滾子軸承的承載能力約為球軸承的
      1.5-3倍。向心類軸承主要用于承受徑向載荷。推
      力類軸承主要用于承受軸向載荷。角接觸軸承可同時
      承受徑向載荷和軸向載荷的聯合作用,其軸向載荷能
      力的大小隨接觸角a的增大而增大。深溝球軸承的
      接觸角a為零,但由于球與滾道間存在微量間隙,有
      軸向載荷作用時,內外圈產生相對位移,形成不大的
      接觸角,故也能承受較小的軸向載荷。
          滾動軸承的承載能力一般以額定動載荷比粗略表
      示。其含義為某種軸承的額定動載荷值與相同外形尺
      寸的深溝球軸承(或推力球軸承)額定動載荷的比
      值。各類軸承的額定動載荷比值見表14.2-1。
          滾動軸承的選用,既應滿足外載荷的要求,又應
      盡量發揮軸承本身的承載能力。當用一個軸承承受力
      矩載荷時,若使用角接觸球軸承,因每轉中鋼球的接
      觸角和鋼球的公轉速度都是變化的,會在保持架上產
      生很大的接觸應力和相對滑動速度,從而引起保持架

      接觸角與載荷角


      如果極限轉速不能滿足要求,需另選軸承或采取
      改進措施。如提高軸承精度,加大球軸承的游隙,采
      用青銅或夾布膠木保持架,采用噴油或油霧潤滑等。
      若綜合便用以上各項措施,可使極限轉速提高一倍以
      上。
          一般來說,深溝和角接觸球軸承、圓柱滾子軸承
      具有較高的極限轉速。
          當軸承內徑相同時,外徑愈小,滾動體愈小愈
      輕,運轉時滾動體作用于外圈滾道上的離心力愈小,
      因而更適合于高速下工作。故高速時,宜選用超輕、
      特輕及輕系列軸承。
          重系列及特重系列軸承,只用在低速重載的場
      合。
          保持架的材料與結構對轉速的影響極大,實體保
      持架比沖壓保持架允許的極限轉速要高。
          推力軸承的極限轉速很低,當工作轉速較高,又
      有較大的純軸向載荷或徑軸向聯合載荷作用時,可采
      用向心軸承和角接觸軸承的組合方式。
      2.1.4摩擦特性
          存在于軸承內部各元件間的摩擦,不僅影響軸承
      的溫升、功率損耗、承載能力和使用壽命,而且在各
      種控制儀表、伺服電機以及精密機械中,還影響系統
      的精度和可靠性。
          軸承中的摩擦,是以摩擦力矩的大小度量的。摩
      擦力矩與軸承類型、結構、尺寸、加工精度等因素有
      關,也受載荷、轉速、潤滑等條件的影響。
          摩擦力矩,一般是在加軸向載荷的情況下測量。
      但受軸向載荷作用時,摩擦特性好的軸承,不一定在
      受徑向載荷時摩擦特性也同樣好。因此,必要時,也
      需要在徑向載荷條件下,測量其摩擦力矩。
          通常,軸承的摩擦力矩

      2.1.5調心性
          由于外殼孔和軸的加工與安裝誤差,以及受載后
      軸的撓曲變形,軸和內外圈軸線在工作中不可能保持
      重合,會產生一定的偏斜。軸線的偏斜將引起軸承內
      部接觸應力的不均勻分布,造成軸承的早期失效。
          軸承能夠自動補償軸和外充孔中心線的相對偏斜,
      從而保證軸承正常工作狀態的能力稱為軸承的調心性。
          調心球軸承和調心滾子軸承具有良好的調心性
      能。外球面深溝球軸承,其球面外徑與外殼孔的凹球
      面相配合,調心范圍更大。
          各類滾子軸承,尤其滾針軸承對軸線偏斜最為敏
      感,應盡可能避免在有軸線偏斜的條件下使用。常用
      軸承所允許的軸線偏斜最見表14.2-7。
      常用軸承所允許的軸線偏斜量
      2. 1.6運轉精度
          用滾動軸承支承的軸,其軸向及徑向運轉精度既
      與軸承零件的精度及彈性變形有關,也與相鄰部件的
      精度及彈性變形有關。
          就軸承本身而官,旋轉套圈的徑向圓跳動與端面
      圓跳動、滾動體的直徑差、軸承的工作游隙及剛度等
      都不同程度地形響著軸承的運轉精度。
          從相鄰部件看,軸承套圈的配合狀態、配合表面
      的圓度,定位軸肩或擋肩的垂直度以及外殼的剛度等
      對軸承的運轉精度也產生影響。
          轉軸和旋轉套圈的徑向圓跳動一般是由軸承滾道
      的制造誤差引起的。如內圈滾道與內孔表面的同軸度
      偏差,外圈滾道與外圈表面的同軸度偏差、內外滾道
      的回度偏差等。轉軸和旋轉套圈的端面回跳動則是由
      軸的彎曲變形,軸肩或外殼孔擋肩的垂直度偏差引起
      的。軸承安裝后,這兩種跳動互相影響。當外圈端面
      被緊固時,旋轉內圈和軸肩的端面圓跳動將引起滾道
      歪斜,進而造成滾道的徑向圓跳動。因此,對于所有
      能承受軸向載荷的精密向心軸承,安裝后既要測量徑
      向圓跳動,又要側盤滾道端面圓跳動。
          滾動體的直徑偏差,從理論上講會引起軸承
      的跳動和軸的偏轉。但實際上在優質軸承中幾乎
      見不到這種干擾。這是由于滾動體的直徑差特別
      小,同時接觸處的彈性變形又能使這種誤差得到
      補償的緣故.
          為了達到精確地同心引導,軸承內滾動體與滾道
      間應無游隙。但由于熱變形和制造等方面的原因,徑
      向工作游隙需限制在一定的數值范圈內。工作游隙越
      大,由軸承引起的軸的偏轉越大。因此對于運動精度
      要求高的軸承,應選用2組游隙值。同時通過結構處
      理,如對軸承進行軸向調整或使用圓錐孔軸承,使其
      工作游隙盡可能小。
          軸承與軸和外充孔的配合間隙也會導致軸的中心
      偏移,影響軸承與軸的運轉精度。因此,對于運轉精
      度要求高的軸承,需選用過盈配合。對于游動支承,
      常使用圓柱滾子軸承,因為這種軸承的兩個套圈,在
      安裝時都可采用過盈配合。
          軸承的套圈一般比較薄,因此與軸承相配合的軸
      和外殼孔的形狀誤差也會影響軸承的運轉精度,因此
      配合件的精度必須與軸承相一致。
          載荷對軸承的運轉精度也有關系。作用載荷越
      大,滾動體和滾道的變形越大,軸的偏轉亦越大?
      見,正確選用滾動軸承有利于提高軸承及軸的運轉精
      度。
      2.1.7振動嗓聲特性
          滾動軸承的振動和嗓聲是由于某種原因產生的振
      動,通過與之相連的零部件傳到機器表面,引起空氣
      振動,形成嗓聲。
          滾動軸承中最基本的振動是滾動體通過振動。即
      使滾動軸承的幾何形狀完全正確,承受徑向載荷時,
      由于存在徑向游隙,運轉過程中滾動休逐漸進入和退
      出載荷區,使得內圈中心的徑向位置發生周期性變
      化,從而產生頻率為滾動體公轉速度與滾動體個數乘
      積的振動,即滾動體通過振動。
          另一類振動是與制造有關的振動,包括內外圈及
      滾動體的形狀誤差和表面波紋度引起的振動、保持架
      的振動等。研究表明,滾動體與套圈的表面粗糙度對
      振動影響不大,而滾動體、內圈滾道和外圈滾道的波
      紋度對振動的影響依次遞減。
          還有一類與軸承安裝使用有關的振動。這與安裝
      條件、軸承座的剛度及座孔的加工精度有關,也與軸
      承的密封形式及潤滑劑的性質有關。
          可見,滾動軸承的振動和噪聲是設計、制造、安
      裝和使用中所存在的各種問題的綜合反映。
          降低軸承的振動和嗓聲,除提高軸承及支座的設
      計水平、制造精度和安裝質量外,還可通過適當減小
      徑向游隙,采用間隙調整和預緊裝置,使用性能良好
      的潤滑劑等措施。
      2. 1. 8工作性能比較
      常用滾動軸承工作性能比較見表14.2-8.
      常用滾動軸承工作性能比較

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