轴承配合不当会导致轴承达到寿命或损坏。配合的选择有6大要点,以下将对此予以讲解。
· 探讨紧固余量
· 考虑最大应力
探讨配合的组合
在设计使用轴承的旋转结构时,为了确保在使用过程中发挥出轴承性能,关键点在于固定座和轴 的配合。配合的组合,可以分类为如下图1所示的4种模式。
图1.配合的组合
图例 | 旋转的分类 | 配合 |
| 从图中可以看出,内圈的载荷位置会发生变化,所以内圈选择过盈配合。 | 内圈:过盈配合 |
从图中可以看出,内圈的载荷位置会发生变化,所以内圈选择过盈配合。 | 内圈:过盈配合 | |
从图中可以看出,外圈的载荷位置会发生变化,所以外圈选择过盈配合。 | 内圈:间隙配合 | |
从图中可以看出,外圈的载荷位置会发生变化,所以外圈选择过盈配合。 | 内圈:间隙配合 |
如表所示,需要从旋转载荷与静载荷、内圈旋转与外圈旋转的四种组合中考虑合适的配合。原则上,“过盈配合”用于承受旋转载荷的滚道圈。如果设置为“间隙配合”,则滚道圈会发生滑动,从而导致磨损和划伤等问题。
但是,大型轴承不在此限。在某些情况下,考虑到安装和拆卸,承受旋转载荷的滚道圈可能会采用“间隙配合”。在这种情况下,需要考虑轴的材质以及表面粗糙度、润滑剂,以采取防滑措施。
探讨紧固余量
探讨紧固余量时,必须考虑以下4项影响。
· 载荷大小造成的影响
· 温度造成的影响
· 表面粗糙度造成的影响
· 考虑最大应力
这4种影响将会在后文中依次予以讲解,但首先,我们先介绍一个确定紧固余量大小的案例。
需要根据使用条件决定紧固余量的大小。以下情况下需要增大紧固余量。
· 有剧烈振动或较大冲击载荷
· 使用空心环或固定座厚度较薄时
· 固定座为树脂或铝等轻合金时
以下情况下需要减小紧固余量。
· 需要高旋转精度时
· 使用较薄的轴承时
如果有剧烈振动或大冲击、固定座材质是软质材料,则必须增加紧固余量。对于旋转精度高、厚度薄的轴承,需减小紧固余量。必须根据使用条件选择适当的紧固余量。下面将依次讲解4个影响。
考虑载荷大小造成的影响
载荷的大小也会对配合产生影响。鼓风机等低载荷的产品可采用“间隙配合”,铁路车辆和破碎机等重载荷的产品应使用“过盈配合”。
例如,当轴承承受径向载荷时,内圈和轴的紧固余量会降低。根据施加的载荷选择合适的配合很重要。
考虑温度造成的影响
紧固余量会因温度的影响而发生变化。旋转中的轴承比周围环境的温度更高。如果轴承的温度高于轴的温度,则需要预先增大紧固余量。例如,当对轴施加负荷时,轴承内圈的温度会升高,有效紧固余量会因热膨胀而降低。
相反,外圈和固定座的紧固余量可能会增大。温差和热膨胀产生的影响很大。
由于这些原因,必须注意温度对紧固余量造成的影响。
考虑表面粗糙度造成的影响
表面粗糙度会对紧固余量造成影响。车削精加工对于一般用途来说已经足够了,但是当需要高旋转精度时,就需要多加考虑。当由于配合而使配合面变得光滑时,紧固余量会减小。减少量取决于配合面的粗糙度。
以轴内圈与轴承的配合为例,来说明紧固余量的减小。与良好的表面相比,表面粗糙度较为粗糙的轴表面具有较大的凹凸。具有光滑表面粗糙度的轴承内圈通过过盈配合固定在这个粗糙的轴上。其结果就是,决定凹凸较大粗糙面外径的凸起部位锐角前端成为容易因轴承内径的过盈配合而变形的形状。因此结果就是紧固余量减少。
考虑最大应力
如果不考虑最大轴承应力,装配后可能会损坏滚道圈。
在有紧固余量的情况下装配轴承时,会有拉伸应力或压缩应力施加到滚道圈上。这种应力过大,会导致损坏。因此,请参考轴承制造商根据运行条件推荐的配合方式。
米思米 | 米思米 |
米思米 | 米思米 | 米思米 | 米思米 |
米思米 | 米思米 |
关联类别
· 球轴承
· 滚子轴承
· 陶瓷轴承
· 轴承组件
· 旋转轴/驱动轴
· 润滑脂
关联内容