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軸承的配合和游隙
軸承的配合和游隙
http://m.setsjjx.com 2018-06-20 編輯:青島瑞精機(jī)電設(shè)備有限公司
1配合軸承安裝時(shí)軸承內(nèi)徑與軸、外徑與外殼的配合非常重要,當(dāng)配合過(guò)松時(shí),配合面會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),稱做蠕變。蠕變一旦產(chǎn)生會(huì)對(duì)磨損配合面,損傷軸或外殼,而且,磨損粉末會(huì)侵入軸承內(nèi)部,造成發(fā)熱、振動(dòng)和破壞。過(guò)盈過(guò)大時(shí),會(huì)導(dǎo)致外圈外徑變小或內(nèi)圈內(nèi)徑變大,會(huì)減小軸承內(nèi)部游隙,另外,軸和外殼加工的幾何精度也會(huì)影響軸承套圈的原有精度,從而影響軸承的使用性能。
1.1配合的選擇1.1.1負(fù)荷的性質(zhì)與配合選擇配合,根據(jù)軸承承受負(fù)荷的方向和內(nèi)圈、外圈的旋轉(zhuǎn)狀況而定,一般參照表1。表1 合負(fù)荷的性質(zhì)和配軸承旋轉(zhuǎn)條件 圖 例 負(fù)荷性質(zhì) 配合方式內(nèi)圈:旋轉(zhuǎn)負(fù)圈:靜止負(fù)荷方向:固定 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷外圈靜止負(fù)荷 內(nèi)圈:采用靜配合(過(guò)盈配合)外圈:可用動(dòng)配合(游隙配合)內(nèi)圈:靜止負(fù)圈:旋轉(zhuǎn)負(fù)荷方向:與外圈同時(shí)旋轉(zhuǎn) 內(nèi)圈:旋轉(zhuǎn)負(fù)圈:靜止負(fù)荷方向:固定內(nèi)圈靜止負(fù)荷外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 內(nèi)圈:可用動(dòng)配合(游隙配合)外圈:采用靜配合(過(guò)盈配合)內(nèi)圈:靜止負(fù)圈:旋轉(zhuǎn)負(fù)荷方向:與內(nèi)圈同時(shí)旋轉(zhuǎn)。2)、推薦使用的配合為選擇適合用途的配合,要考慮軸承負(fù)荷的性質(zhì)、大小、溫度條件、軸承的安裝、拆卸各種條件因素。將軸承安裝到薄壁外殼、空心軸的場(chǎng)合,過(guò)盈量需要比普通大;分離式外殼易使軸承外圈變形,因此外圈需要靜配合的條件下應(yīng)謹(jǐn)慎用;在振動(dòng)大的場(chǎng)合,內(nèi)圈、外圈應(yīng)采取靜配合。
最一般的推薦配合,參照表2,表3表2 向心軸承與軸的配合條件 適用例(參考) 軸徑(mm) 調(diào)心滾子軸承 備注球軸承 圓柱滾子軸承圓錐滾子軸承 自動(dòng)調(diào)心滾子軸承圓柱孔軸承和軸外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 需要內(nèi)圈在軸上易于移動(dòng) 靜止軸的車輪 所有尺寸g6 精度有要求時(shí),用g5、h5,大軸承并要求便于移動(dòng)的場(chǎng)合也可用h6不需內(nèi)圈在軸上易于移動(dòng) 張緊輪架、繩輪 h6內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)或方向不定負(fù)荷 輕負(fù)荷0.06Cr(1)以下的負(fù)荷變動(dòng)負(fù)荷 家電、泵、鼓風(fēng)機(jī)、搬運(yùn)車、精密機(jī)械、機(jī)床 18以下 — — Js5 精度有要求時(shí)用p5級(jí),內(nèi)徑18mm以下的精度球軸承使用h5。18-100 40以下 — Js6(j6) 100-200 40-140 — k6— 140-200 — m6普通負(fù)荷(0.06~0.13)Cr(1)的負(fù)荷 一般軸承部分中大型電動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)、泵、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸、齒輪傳動(dòng)裝置、木工機(jī)械 18以下 — — n6 單列圓錐滾子軸承及單列向心推力球軸承可以用k6、m6代替k5、m5。18-100 40以下 40以下 p6 140-200 40-100 40-65 r6 200-280 100-140 65-100 r7— 140-200 100-140 n6— 200-400 140-280 p6— — 280-500 r6— — 超過(guò)500 r7重負(fù)荷(超過(guò)0.13Cr(1))的負(fù)荷或沖擊負(fù)荷 鐵道、產(chǎn)業(yè)車輛 電車主電動(dòng)機(jī)建筑機(jī)械粉碎機(jī) — 50-140 50-100 n6 需要大于普通游隙的軸承— 140-200 100-140 p6— 超過(guò)200 140-200 r6— — 200-500 r7僅承受軸向負(fù)荷 各種結(jié)構(gòu)軸承部分的使用位置 所有尺寸 Js6(j6) —表3 向心軸承與外殼孔的配合條件 適用例(參考) 外殼孔公差范圍等級(jí) 外圈的移動(dòng) 備注整體型外殼孔外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 壁軸承重負(fù)荷 汽車車輪(滾子軸承)起重機(jī)走行輪 P7 外圈不能向軸向方向移動(dòng)。
普通負(fù)荷、重負(fù)荷 汽車車輪(球軸承)振動(dòng)篩 N7輕負(fù)荷或變動(dòng)負(fù)荷 傳送帶輪、滑車張緊輪 M7不定向負(fù)荷大沖擊負(fù)荷 電車的主機(jī)普通負(fù)荷或輕負(fù)荷 泵曲軸的主軸中大型電動(dòng)機(jī) K7 外圈原則上不能向軸向方向移動(dòng) 外圈不需向軸向方向移動(dòng)整體型外殼孔或分離型外殼孔 普通負(fù)荷或輕負(fù)荷JS7(J7) 外圈可以向軸向移動(dòng) 需要外圈可以向軸向方向移動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 各類負(fù)荷 一般的軸承部分鐵道車輛的軸承箱 H7外圈向軸向方向移動(dòng)容易 ——普通負(fù)荷或輕負(fù)荷 帶座軸承 H8整體型外殼 軸和內(nèi)圈成為高溫 造紙干燥機(jī) G7普通負(fù)荷、輕負(fù)荷,特別需要精密旋轉(zhuǎn) 磨削主軸后部球軸承高速離心壓縮機(jī)固定側(cè)軸承 JS6(J6) 外圈可以向軸向方向移動(dòng) —不定向方向負(fù)荷磨削主軸后部球軸承高速離心壓縮機(jī)固定側(cè)軸承 K6 外圈原則上固定于軸向方向 負(fù)荷的時(shí),適用比K大的過(guò)盈量配合,特別要求高精度的情況下,須更進(jìn)一步地按用途分別用小的允許差配合。
內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷 變動(dòng)負(fù)荷,特別需要精密旋轉(zhuǎn)和大剛性 機(jī)床主軸用圓柱滾子軸承 M6或N6 外圈固定于軸向方向要求無(wú)噪音運(yùn)轉(zhuǎn) 家用電器 H6 外圈向軸向方向移動(dòng) —3)、軸、外殼的精度和表面粗糙度軸、外殼精度不要好的情況下,軸承受其影響,不能發(fā)揮所需性能。比如,安裝部分擋肩如果精度不好,會(huì)產(chǎn)生內(nèi)、外圈傾斜。在軸承負(fù)荷外,加上端部集中負(fù)荷,使軸承疲勞壽命下降,更嚴(yán)重的會(huì)成為保持架破損,燒結(jié)的原因。再者,外殼由于外部負(fù)荷而造成的變形不大。需要能夠充分支撐軸承的剛性,剛性愈高,對(duì)軸承噪音、負(fù)荷分布則愈有利。
在一般使用條件下,車削終加工或精密鏜床加工就可以。但是,對(duì)于旋轉(zhuǎn)跳動(dòng)、噪聲要求嚴(yán)格的場(chǎng)合及負(fù)荷條件過(guò)于苛刻,則需采用磨削終加工。在整體外殼排列2個(gè)以上軸承時(shí),外殼配合面要設(shè)計(jì)得能夠加工穿孔。在一般的使用條件下,軸、外殼的精度與光潔度可根據(jù)下表4。表4軸、外殼的精度與光潔度項(xiàng)目 軸承的等級(jí) 軸 外殼圓度公差 0級(jí)、6級(jí)5級(jí)、4級(jí) IT3 ~ IT42 2IT3 ~ IT42 2 IT4 ~ IT52 2IT3 ~ IT42 2圓柱度公差 0級(jí)、6級(jí)5級(jí)、4級(jí) IT3 ~ IT42 2IT2 ~ IT32 2 IT4 ~ IT52 2IT2 ~ IT32 2擋肩的跳動(dòng)公差 0級(jí)、6級(jí)5級(jí)、4級(jí) IT3IT3 IT3~IT4IT3配合面光潔度Rmax 小型軸承大軸承 3.2S6.3S 6.3S12.5S。
在一般使用條件下,車削終加工或精密鏜床加工就可以。但是,對(duì)于旋轉(zhuǎn)跳動(dòng)、噪聲要求嚴(yán)格的場(chǎng)合及負(fù)荷條件過(guò)于苛刻,則需采用磨削終加工。在整體外殼排列2個(gè)以上軸承時(shí),外殼配合面要設(shè)計(jì)得能夠加工穿孔。在一般的使用條件下,軸、外殼的精度與光潔度可根據(jù)下表4。表4軸、外殼的精度與光潔度項(xiàng)目 軸承的等級(jí) 軸 外殼圓度公差 0級(jí)、6級(jí)5級(jí)、4級(jí) IT3 ~ IT42 2IT3 ~ IT42 2 IT4 ~ IT52 2IT3 ~ IT42 2圓柱度公差 0級(jí)、6級(jí)5級(jí)、4級(jí) IT3 ~ IT42 2IT2 ~ IT32 2 IT4 ~ IT52 2IT2 ~ IT32 2擋肩的跳動(dòng)公差 0級(jí)、6級(jí)5級(jí)、4級(jí) IT3IT3 IT3~IT4IT3配合面光潔度Rmax 小型軸承大軸承 3.2S6.3S 6.3S12.5S。
2軸承游隙:軸承游隙如圖1:圖1 軸承游隙2.1軸承內(nèi)部游隙所謂軸承內(nèi)部游隙,即指軸承在未安裝于軸或軸承箱時(shí),將其內(nèi)圈或外圈的一固定,然后使未被固定的一方做徑向或軸向移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)量。根據(jù)移動(dòng)方向,可以分為徑向游隙和軸向游隙。在測(cè)量軸承的內(nèi)部就游隙時(shí),為使測(cè)量值穩(wěn)定,一般在套圈上施加測(cè)試負(fù)荷。因此,測(cè)試值要比實(shí)際游隙值大,即多出一個(gè)施加測(cè)試負(fù)荷而產(chǎn)生的彈性變形量。軸承內(nèi)部游隙的實(shí)際值根據(jù)表4.5。對(duì)上述彈性變形造成的游隙增加量加以修正。滾子軸承的彈性變形量可忽略不計(jì)。表4.5為消除測(cè)試負(fù)荷影響的徑向游隙修正量(深溝球軸承) 單位:um公稱軸承型號(hào)內(nèi)徑d(mm) 測(cè)試負(fù)荷(N) 游隙修正量超過(guò) 到 C2 普通 C3 C4 C510(包括)18 24.549 147 3~4 4~5 6~8 45 8 4 6 9 4 6 9 4 6 92.2軸承游隙的選擇軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)游隙,由于軸承配合以及內(nèi)外圈溫差的原因,一般要比初期游隙小。運(yùn)轉(zhuǎn)游隙與軸承的壽命、溫升、振動(dòng)以及噪音有著密切的關(guān)系,所以必須將其設(shè)定為最佳狀態(tài)。
從理論上講,軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),稍帶負(fù)的運(yùn)轉(zhuǎn)游隙,則軸承的壽命最大。但要保持這一最佳游隙是非常困難的。隨著使用條件的變化,軸承的負(fù)游隙會(huì)相應(yīng)增大,從而導(dǎo)致軸承壽命顯著下降或產(chǎn)生發(fā)熱。因此,一般將軸承的初期游隙定為略大于零。圖2:軸承徑向游隙的變化2.3軸承游隙的選擇標(biāo)準(zhǔn)從理論上講,軸承在安全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,稍微有點(diǎn)負(fù)的運(yùn)轉(zhuǎn)游隙時(shí),軸承壽命最大。但實(shí)際上要保持這一最佳狀態(tài)是非常困難的一旦某種使用條件變化,則負(fù)游隙增大,從而招致軸承壽命顯著下降或發(fā)熱。因此,通常選擇初期游隙時(shí),要求運(yùn)轉(zhuǎn)游隙取為僅稍大于零。
對(duì)于通常條件下使用的軸承,將采用普通負(fù)荷的配合,轉(zhuǎn)速和溫度正常時(shí),只需選擇相應(yīng)的普通游隙,使可得到適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)游隙。表6 非常普通游隙適用舉例使用條件 適用場(chǎng)合 選用游隙承受重負(fù)荷,沖擊負(fù)荷,過(guò)盈量大 鐵道車輛用車軸 C3振動(dòng)篩 C3、C4承受不定向負(fù)荷,內(nèi)外圈均采用靜配合 鐵道車輛牽引電機(jī) C4拖拉機(jī)、終減速機(jī) C4軸承或內(nèi)圈受熱造紙機(jī)、烘干機(jī) C3、C4軋機(jī)輥道錕 C3降低旋轉(zhuǎn)振動(dòng)與噪聲 微型馬達(dá) C2調(diào)整游隙與控制軸的振動(dòng) NTN機(jī)床主軸(雙列圓柱滾子軸承) C9NA、C0NA。
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