关节轴承是一种用于固定2个零件的机械构件,其球面滑动结构具有允许2个零件相对位移的功能。
结构、用途、使用案例
结构
图1是关节轴承的外观照片和图纸,具有如下结构。
图1.关节轴承的结构
是由带螺纹的保持架、带孔的球形内圈和位于保持架与球形内圈之间的衬套组成。
关节轴承的支架结构有外螺纹和内螺纹两种,根据具体用途相应选择。
球面内圈与衬套之间的滑动使得两个部件可以在一定范围内相对移动。
相对移动是指球面内圈轴孔的倾斜和转动。
用途
可使用带孔的球形内圈和固定螺丝将零部件相互固定。
所使用关节轴承的尺寸会根据承载的轴向载荷而变化。
使用案例
关节轴承的使用案例如表1所示。
表1.关节轴承的使用案例
使用例 | 概要 |
当为了将气缸的直线运动传递给直线导轨的移动体而对两个部件进行螺纹固定时,在其中间放置一个关节轴承,则由于两个部件的移动而产生的微小位移可被该零件所吸收。 | |
用连杆固定部件A和部件B时,通过连杆吸收了两个部件的位置变动。位置变动误差来自于轴向长度与两个部件的旋转位移。用关节轴承的安装螺丝通过长度调整距离,并利用旋转功能消除旋转位移。 | |
为了利用连接块将驱动轴的轴向运动传递到从动轴而将两个轴螺纹连接到连接块上时,将关节轴承配置在二者中间,并利用该部件吸收由于两个部件的移动而产生的微小旋转位移。此时,驱动轴和从动轴的相对端具有允许旋转位移的结构。 |
使用关节轴承时必须考虑以下几点:
在固定各零部件时,可利用球面内圈与衬套之间的滑动运动来吸收两个零部件固定位置的误差。
这种滑动运动就是因球面而产生的轴孔旋转和倾斜。
两种滑动运动都不适合在载荷条件下连续移动。
固定各部件时,应在关节轴承的可动范围内使用。
选型要点
选型要点有如下3点。
静载荷容量
1. 在使用中,支架丝杆轴方向上承受的径向载荷应小于静载荷容量。
2. 将承载的载荷考虑在内,按照如下所示的方式进行关节轴承选型。
3. 使用关节轴承的径向静载荷容量Cs。其参考值如表2所示。
表 2.静载荷容量的参考值
倾角允许值
将倾角允许值考虑在内,按照如下所示的方式进行关节轴承选型。
为了能够吸收所使用的固定部件的定位误差,固定时请在倾角的允许值范围内使用关节轴承。其允许值如表3所示。
表3.倾角允许值
关节轴承的安装方法
用关节轴承固定各部件时,对于图2所示的安装方法,说明如下。
图2.使用连杆安装与螺丝固定
参考
将承受的载荷考虑在内进行选型
关节轴承会因承载载荷而存在使用限制。如果应用时超过规格限制,可能会造成损坏,因此用户在选型时必须牢记这一点。其限制如下表所示。
表4.将承受的载荷考虑在内的选型注意事项
项目 | 内容 |
轴向载荷 | 轴向载荷在关节轴承的规格值中有所记载,请在低于此载荷的条件下使用(来自【静载荷容量】)。 |
垂直方向载荷 | 由于无法支撑垂直于轴向的载荷,因此在承受这一载荷时无法使用。这是因为从结构上就无法承受这个方向上的载荷。标准型关节轴承是以球面结构承受轴向载荷,而垂直于轴向方向上的结构被安装用的螺孔占据,无法确保用于承受载荷的空间。 |
摆动动作 | 限制摆动动作的倾角允许值在关节轴承的规格中有所记载。应在不超过该允许值的范围内使用。(表3) |
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