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[軸承知識]滾動軸承的配合及軸承安裝和拆卸

2016-02-14 瀏覽量 1612

? ?????滾動 軸承 配合方面的考慮

確定應用滾動軸承的設備的配合要求時要考慮以下幾點。

載荷類型:內圈還是外圈還是不確定的旋轉載荷。

載荷幅度:載荷大要求在內圈上的干涉量要大一些。

軸承類型:深溝滾珠軸承所需的配合比相同大小的球面滾子軸承的配合輕得多。

軸承大?。号浜想S著尺寸增加而增加。

配合過松對旋轉中的軸和內圈的影響

此例中顯示的旋轉的內圈與軸之間的配合過松的影響。軸的圓周長相對于軸承孔的周長要小,因而引起不同的旋轉速度。軸承內圈在每一轉后要比軸滯后pi.dd=直徑差)

如果內圈孔與軸直徑之間的間隙只有0.013mm0.0005"當設備以3,000轉/分的速度每天運行10小時,運行30天后,其相對差距是

相對差異=0.013mmx3.142x3,000x60x10x30=2.2公里 1.4英里)

對于沒有潤滑過的外表這樣的相對差別會造成對軸和軸承孔兩者的磨損和損傷增加。時間一長,磨損加劇,就可能導致災難性的故障。

為了矯正這個問題,軸應加工到skf有關公差。

內圈旋轉負荷

這是一個由球面滾子軸承支持的旋轉軸。軸承對軸承箱的配合是游隙配合,對軸的配合是干涉配合。注意定位端和非定位端軸承的位置,非定位端軸承在軸向上可以自由移動。

外圈旋轉負荷

外圈與軸承箱的配合是干涉配合,與內圈的配合是松配合。

通過靜止軸提供再潤滑。

不確定負荷的情況

這個例子中,往復式活塞負荷會隨著曲軸的每次轉動而不同。為了防止兩個軸承圈的蠕變,對它要用干涉配合。

考慮到配合的影響軸承的內部間隙至少要用c3級。

滾動軸承用的配合

這張圖展示的用滾動軸承設備的配合系列。各種公差等級(數字從510與各種從游隙配合到嚴重干涉配合之間的組合(字母f-r代表軸,而f-p代表軸承箱)

對于所有公制系列軸承,軸承孔和外徑的制造公差要符合國際公認的iso規范。英制尺寸軸承并不遵循iso配合規范,參見相應的目錄或聯系skf尋求協助。

實心鋼軸配合運用

要根據實心鋼軸的內圈旋轉負荷或不定向負荷來確定合適的配合必需要考慮到以下幾點:

左側標題為“條件”列中所列出的軸承負荷。

負荷的定義用到比率p實際承載負荷)和軸承動態負荷c目錄中查到軸承標定負荷)

例子為三種負荷的典型應用情況。

軸直徑(mm針對不同類型軸承有三列:

滾珠軸承:接受相對較輕的負荷,用最松的配合。

圓柱軸承、滾針軸承和錐形滾子軸承:承載中等負荷;與相同直徑范圍的滾珠軸承相比要求更緊的干涉配合。

球面滾子軸承承載的負荷最大:配合最緊。緊湊型調心滾子軸承也使用這一列)

最后一列根據軸每個尺寸系列確定公差。

注意多數目錄上印的規范圖表僅用于具有abec-1或rbec-1精度等級的實心鋼軸和鋼質或鑄鐵軸承箱。對于空心軸、或非規范軸材料(例如不銹鋼)或更高的精度要求,要尋求協助請聯系skf以得到軸與軸承箱配合方面的建議。

鋼實心軸配合表

一旦確定了軸(或軸頸)配合,就可以用表格將公差轉化為丈量或制造所需要的大小尺寸。上面這張軸的配合表中,每一列的偏移”行指出了軸的允許公差。例如,公稱尺寸為60mm軸配合為n6其公差為 3920微米。為了獲得合適的壓緊配合,技工所做的軸直徑尺寸在60.039mm和60.020mm之間。當與公稱直徑為60mm精度為 abec-1軸承相配時,即其公稱尺寸為60.000mm59.985mm則理論上的干涉量是5420微米。平均下來,可能的干涉量大約在5024微米之間。

鐵和鋼質軸承箱配合的應用

這張表用來確定軸承外圈和鑄鐵或鋼質軸承箱內孔之間的配合。

條件中的第一格是旋轉外圈上的負荷和端蓋:

薄壁軸承箱內軸承上的重負荷和沉重的沖擊負荷

普通負荷和重負荷

輕負荷和可變負荷

條件中的第二格是不定負荷。

條件的第三格是精確運行或無聲運行。

對于每一格都有合適的例子,有相應的公差。

旋轉承載圈與軸承箱是干涉配合。

注意用大寫字母來表示內部公差或軸承箱孔公差。

這張圖接前面一張圖。

載荷方向不定時用條件欄的第一格。

外圈的靜止負荷用條件欄的第二格。

從表中看出,如果要求外圈在軸向上要自由運動則需要h7h8和g7配合。

鑄鐵和鋼軸承箱配合表

這張表的上半部分為相對于公稱直徑偏移的公差。下半部分是具體公差。

左手列所示為軸承箱直徑,接著是公制軸承外徑iso公差。

實際公差值 μm顯示在主表中。和軸公差一樣,被分成三對一組。

第一對數字代表軸承箱孔的最小尺寸和最大尺寸。

第二對數字代表可能的最小間隙和最大間隙。

第三組數字代表軸承圈與軸承箱相配時實際間隙的統計概率。

套筒安裝的軸公差 公制尺寸)

這張表中,第一列是孔的尺寸。

直徑和形狀公差顯示每個公差等級的上偏差和下偏差,形狀公差為it5/2和it7/2

用緊定套或退卸套時軸直徑采用的公差等級為h9和h10直徑的公差大但對形狀的要求還是很高。這也是為何必需用it5/2對h9和it7/2對h10來控制軸的形狀和圓柱度。

例如直徑為150mm軸的圓柱精度為it5/2對h9則其公差為it5/2=18/2=9μm

對于直徑為200mm軸的圓柱精度為it7/2對h10圓柱度公差為it7/7=46/2=23μm

外表粗糙度數值

這里顯示的精度要求高的結構中為軸頸推薦的外表粗糙度ra值(ra=與表面的平均偏差)

軸頸的外表質量始終應該高標準。其上面可以進行精確的尺寸丈量,如果用液壓法粗糙度不得超過1.6ra

軸和軸承箱的配合 英制)

盡管確定配合的公差等級的方法相同,但是用來確定軸和軸承箱尺寸的英制尺寸圖的布置則有所不同。一旦確定了配合公差符號 例如k6h7等)就要找到包括所需的軸尺寸(單位mm和配合公差符號的相應表格頁面。這個例子中,軸的公稱直徑為90mm而軸承孔的尺寸限制列在右邊。此欄定部找到配合公差符號,然后順著向下直到交叉處找到公稱軸承直徑。軸的尺寸范圍列在一欄,右邊緊鄰的一欄顯示配合范圍(游隙配合、干涉配合或過盈配合)t表示緊配合,l表示松配合。以下例子中:

最小軸與最大軸承配對:

3.5434– 3.5433=0.0001干涉(1t

最大軸與最小軸承配對:

3.5440– 3.5425=0.0015干涉(15t

平均而言,軸和軸承箱的配合趨向于緊配合,因為軸承制造商一般生產的內圈尺寸在公差的小偏差一邊而制軸廠商傾向于生產軸的尺寸在公差的大偏差一邊。

帶座軸承的軸推薦公差(公制尺寸)

一般工作條件下軸頸加工到公差h7已經能滿足yet2yel2ya r2和ya j2f系列軸承。對于輕負荷和低速度公差h8已經足夠,而對于非常簡單的應用場所,可能要用到h9h11對于重負荷和/或高速度則有必要使用公差h6

帶座軸承的軸推薦公差(英制尺寸)

這些是精密磨削軸的公差。許多行業用的冷軋軸,用的公差比推薦的要大3-5倍。這些設備中磨蝕是罕見的事,軸的配合不好會導致軸承壽命大大降低。精密磨削軸的利息比冷軋軸要多30%對于較重的負荷和/或高速可能需要壓緊配合,或者考慮用滾子軸承以提高負荷承載能力。

分離式枕形軸承箱的軸的公差(英制)

s-1公差用于沒有臺階的單一直徑的軸。s-2和 s–3公差用于階梯軸。

檢查配合完整性

一旦確定了合適的軸和軸承箱配合的要求,可以進行設備的裝配工作。拆下軸承并檢驗外徑和孔。尋找摩擦腐蝕點,通常呈現出紅棕色或黑色斑點。摩擦腐蝕是由不合適的配合發生的旋轉負荷發生細小的金屬磨損顆粒。這些顆粒與空氣結合起來形成一種銹跡,技術上稱為摩擦腐蝕。

摩擦腐蝕經常在用定位螺釘或偏心鎖緊軸套固定的內嵌軸承且配合為游隙配合的孔中看到

消除摩擦腐蝕

輕輕地從軸上或軸頸外表上將摩擦腐蝕點清除。摩擦力強的研磨工具,例如金剛砂布使用應小心。目的只去除配合零件上已腐蝕的資料。如果腐蝕量很大或時間很長,可能要犧牲一點尺寸的完整性。清除腐蝕后,重新丈量零件以確認公差。為了減少或消除腐蝕,可以在軸承維護手冊》skf故障排除指南中尋找原因和解決方案。

典型的配合例子

電動機

這是一個典型的中等大小的電動機,其轉子的一端被一個深溝滾珠軸承支撐并在軸向固定而在驅動側由一個圓柱滾子軸承支撐。

電動機中用帶c3級間隙的軸承來彌補軸承圈上的溫差。通過圓柱滾子軸承的使用來應對軸向上的線性膨脹。注意滾珠軸承的配合較松,而滾子軸承的配合較緊。

風機

這里用的雙列自動調心滾珠軸承并帶一個適配套筒。軸可以用公差h9因為適配套筒是分開的可以膨脹或者收縮來與軸相配。

軸承箱的公差保證了非驅動軸承的自由運動以彌補軸向上的熱膨脹。

復式減速齒輪箱

小直徑的輸入軸速度較高、負荷較輕,因此軸的配合比第二根速度較慢的軸和輸出軸要松。

注意在第二根運動軸上用的軸承的大小,較大的那個軸承接受著軸向推力負荷和較大的徑向負荷。

軸承的軸向自由度由公差h7使用來保證。

小齒輪

這是一個重負荷設備。輸入側使用的圓柱滾子軸承和一對球面滾子推力軸承來承載軸向載荷,輸出側用的球面滾子軸承。注意在從軸上拆下軸承時是通過注射機油來起輔助作用的推力軸承的外徑與軸承箱圈之間有間隙,裝置了壓縮彈簧來幫助軸承在工作條件下有最小的負荷。

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