轴承配置及轴承选用.
- 格式:doc
- 大小:291.50 KB
- 文档页数:10
轴承选用标准包括以下几个方面:
1.轴承尺寸:应选择适合机器允许空间的最佳轴承类型和尺寸。
2.轴承负荷:需要考虑作用在轴承上的载荷特性,包括径向载荷、轴向载荷等。
根据不同的载荷特性,选择适合的轴承类型和尺寸。
3.允许转速:不同型号的轴承有不同的允许转速,需要根据机器运转速度选择适
合的轴承类型。
4.轴承公差:根据需要高公差轴跳动或高速运行的设备,选择适合的轴承公差。
5.保持架结构:根据轴承的工作转速、振动和噪音、润滑方式等因素,选择适合
的保持架结构。
6.润滑选择:根据轴承的工作环境、转速、载荷等因素,选择适合的润滑方式和
润滑剂。
7.空间尺寸:考虑机器中的空间尺寸,选择适合的轴承类型和尺寸。
8.安全系数:根据需要承受的载荷大小和转速等因素,选择具有足够安全系数的
轴承。
9.摩擦力矩:考虑轴承摩擦力矩的影响,选择适合的轴承类型和尺寸。
10.其他因素:还需要考虑轴承的环境温度和工作温度、游隙、套圈允许的偏斜量
等因素。
总之,在选择轴承时,需要根据实际的工作条件和使用要求,综合考虑以上标准,选择适合的轴承类型和尺寸。
同时,还需要注意正确的安装和维护方法,以保证轴承的正常使用和寿命。
轴承的分类及部分轴承型号参数Revised on November 25, 2020轴承轴承分为两大类:滑动轴承和滚动轴承一。
、滑动轴承滑动轴承,在滑动摩擦下工作的轴承。
滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。
在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。
但起动摩擦阻力较大。
轴被轴承支承的部分称为轴颈,与轴颈相配的零件称为轴瓦。
为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。
轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。
滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下,或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
滑动轴承种类很多。
①按能承受载荷的方向可分为径向(向心)滑动轴承和推力(轴向)滑动轴承两类。
②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
二、滚动轴承1、深沟球轴承1深沟球轴承深沟球轴承结构简单,使用方便,是生产批量最大,应用范围最广的一类轴承。
它主要用一承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。
当轴承的径向游隙加大时,具有角接触轴承的功能,可承受较大的轴向载荷。
应用于汽车,拖拉机,机床,电机,水泵,农业机械,纺织机械等。
圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导,保持架.滚子和引导套圈组成一组合件,可与另一个轴承套圈分离,属于可分离轴承。
此种轴承安装,拆卸比较方便,尤其是当要求内.外圈与轴.壳体都是过盈配合时更显示优点。
此类轴承一般只用于承受径向载荷,只有内.外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。
主要用于大型电机,机床主轴,车轴轴箱,柴油机曲轴以及汽车,托牢记的变箱等3、调心球轴承调心球轴承有两列钢球,内圈有两条滚道,外圈滚道为内球面形,具有自动调心的性能。
轴承的固定方式一、轴承配置形式一根轴往往会需要两个支点,也就是两套滚动轴承进行支承。
而轴承配置正好解决了支点上的轴承如何对轴系进行轴向固定,以及在受热膨胀后轴承如何避免卡死的问题。
下面来讲解轴承配置的相关知识。
在进行配置前,一定要了解轴承相关的一些要点:1、温度变化而引起的轴的膨胀、收缩。
2、轴承安装,拆卸的难易。
3、由于轴的挠曲,安装误差而造成的内圈、外圈的倾斜。
4、包括轴承在内的整个旋转系统的攻读与预紧方法。
5、在最合适的位置上承受及传递载荷。
避免轴承卡死,了解三种典型轴承配置形式:1、双支点各单向固定这种配置形式是让每个支点都对轴系进行一个方向的轴向固定。
其缺陷是:由于两支点均被轴承盖固定,故当轴受热伸长时,势必会使轴承受到附加载荷的作用,影响使用寿命。
因此这种形式仅适合于工作温升不高且轴较短(跨距L≤400mm)的场合。
对于深沟球轴承还应在轴承外圈与轴承盖之间留出轴向间隙C,取C=0.2~0.4 mm以补偿轴的受热伸长,由于间隙较小,图上可不画出。
对于角接触轴承,热补偿间隙靠轴承内部的游隙保证。
2、一支点双向固定,另一支点游动如下图所示,左端为固定支点,承受双向轴向力;右端为游动支点,只承受径向力,轴受热伸长时可作轴向游动。
对于固定支点,轴向力不大时可采用深沟球轴承,其外圈左右两面均被固定。
图中上半部分靠轴承座孔的凸肩固定,这种结构使座孔不能一次镗削完成,影响加工效率和同轴度。
轴向力较小时可用孔用弹性挡圈固定外圈,如图中下半部分所示。
为了承受向右的轴向力,固定支点的内圈也必须进行轴向固定。
对于游动支点,常采用深沟球轴承,径向力大时也可采用圆柱滚子轴承,如图中下半部分所示。
选用深沟球轴承时,轴承外圈与轴承盖之间留有较大间隙,使轴热膨胀时能自由伸长,但其内圈需轴向固定,以防轴承松脱。
当游动支点选用圆柱滚子轴承时,因其内、外圈轴向可相对移动,故内、外圈均应轴向固定,以免外圈移动,造成过大错位。
立式电机轴承如何选择和匹配卧式电机的轴线与地面呈平行状态,立式电机轴线与地面呈垂直状态。
与卧式电机比,立式电机的轴承系统注定有其特殊要求,最直观的特殊性在于,轴承必须能承担较大的轴向力。
卧式电机的定位轴承采用可以承受径向负荷,同时也可以承受一定轴向负荷的深沟球轴承;但对于立式电机,缘于其较大的轴向力,而深沟球轴承又不能承受轴向重载荷,因此立式电机常常选用角接触球轴承。
无论是单列还是双列设计,角接触球轴承都具有较高的轴向载荷承载能力和速度性能。
立式安装电机的轴承选型主要与电机功率、中心高或转子重量有关。
H280及以下的立式电机一般用深沟球轴承,H315及以上电机则要用角接触轴承。
高精度和高速轴承通常取15 度接触角。
在轴向力作用下,接触角会增大。
角接触球轴承可承受径向和轴向的联合载荷以及一个方向的轴向载荷。
承受轴向载荷的能力由接触角决定,接触角越大,则承受轴向载荷的能力高,并能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。
对于立式电机使用角接触球轴承时,角接触球轴承一般安装在非轴伸端,以保证轴伸端轴承承受足够大径向力的需求。
但角接触球轴承安装有严格的方向性要求,要保证轴承能承受方向向下的轴向力,即与转子的重力方向一致。
当电机轴伸朝上时,角接触轴承安在非轴伸端,满足轴向力的同时,也保证了端盖的装配工艺性;当电机轴伸向下时,同样将角接触轴承安装在非轴伸端,但该端端盖装配时必须采取相应的措施,确保轴承不受损。
简单地说,角接触球轴承对电机转子起到“悬挂”或“托举”作用。
如果角接触球轴承在上方,要保证轴承“悬挂”住转子;如果角接触球轴承在下方,又要保证轴承能“托举”起转子。
但是,满足上述功能性要求的前提下,还必须考虑端盖的装配工艺性,即端盖装配时的外力与轴承可承受轴向力也一致(角接触球轴承内圈与外圈可承受的轴向力方向相反),否则会把轴承推散架。
作为定位轴承,轴承外圈与轴承内外盖止口的轴向配合不能留有间隙,以保证轴承处于良好的配合状态;另外,内圈与轴的配合应为过盈配合,而轴承外圈与轴承室的配合为小间隙配合更为合理。
如何选择轴承型号1.根据工作条件选择滚动轴承类型2.求比值A/R3.初步计算当量动载荷4.求轴承应有的基本额定动载荷值5.按照轴承样本选择轴承型号,并验算其寿命是否高于预期计算寿命轴承的工作条件:(一)轴承的载荷轴承所受载荷的大小、方向和性质,是选择轴承类型的主要依据。
根据载荷的大小选择轴承类型时,由于滚子轴承中主要元件间是线接触,宜用于承受较大的载荷,承载后的变形也较小。
而球轴承中则主要为点接触,宜用于承受较轻的或中等的载荷,故在载荷较小时,应优先选用球轴承。
根据载荷的方向选择轴承类型时,对于纯轴向载荷,一般选用推力轴承。
较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承;较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承。
对于纯径向载荷,一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。
当轴承在承受径向载荷R的同时,还有不大的轴向载荷A时,可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承;当轴向载荷较大时,可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构,分别承担径向载荷和轴向载荷。
(二)轴承的转速在一般转速下,转速的高低对类型的选择不发生什么影响,只有在转速较高时,才会有比较显著的影响。
轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的值。
这个转速是指载荷不太大(P≤0.1C,C为基本额定动载荷),极限转速nlim冷却条件正常,且为0级公差轴承时的最大允许转速。
但是,由于极限转速主要是受工作时温升的限制,因此,不能认为样本中的极限转速是一个绝对不可超越的界限。
如果轴承的工作转速超过极限转速时,可采取下述第5条提出的措施。
从工作转速对轴承的要求看,可以确定以下几点::1)球轴承与滚子轴承相比较,有较高的极限转速,故在高速时应优先选用球轴承。
2)在内径相同的条件下,外径越小,则滚动体就越轻小,运转时滚动体加在外圈滚道上的离心惯性力也就越小,因而也就更适于在更高的转速下工作。
放在高速时,宜选用超轻、特轻及轻系列的轴承。
轴承装配及公差配合选择主要是根据使用的实际情况而定:1、轴承与轴的配合采用基孔制,轴承与外壳的配合采用基轴制;轴承与轴的配合与机器制造业中所采用的公差配合制度不同,轴承的内径公差多为负公差,因此,在采用相同配合的条件下,轴承内径与轴的配合比通常的配合较为紧密;轴承外径公差虽为负公差,但其公差取值与一般公差制度也不相同2、一般地讲,对于工作载荷的方向不改变的情况,转动圈应比不动圈有更紧一些的配合;轴承内圈与轴的配合应采用过盈配合,轴承外圈与轴承座的配合采用过渡配合;对于工作载荷的方向随转动件一起转动的情况,动圈就应配合得较松一些,不动圈就应配合得较紧一些;3、如果轴承内圈随转子轴一块儿旋转,则轴承内圈与轴的配合应采用过盈配合,轴承外圈与轴承座的配合采用过渡配合;如果轴承外圈随转子一块儿旋转,则轴承外圈与轴承座的配合采用过盈配合,轴承内圈与轴的配合应采用过渡配合;4、选择轴承装配公差时,还要注意轴承与相配合零件的工作温度的差异,即考虑热膨胀现象;如果轴承座的温度要高于轴承的温度,则轴承外圈与轴承座的配合应偏紧一些;如果轴的温度高于轴承的温度,则轴承内圈与轴的配合就应偏松一些;一、配合的选择滚动轴承的内径尺寸和外径尺寸是按标准公差制造的,轴承内圈与轴,外圈与座孔的配合松紧程度只能通过控制轴颈的公差和座孔的公差来实现;轴承内圈与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与座孔的配合采用机轴制;滚动轴承常用的配合;正确选择配合,必须知道轴承的实际负荷条件,工作温度及其他要求,而实际上是很困难的;因此,多数情况是根据使用精研选择配合的;二、负荷性质选择配合首先应考虑负荷向量相对套圈的旋转情况;按照合成径向负荷向量相对于套圈的旋转情况,套圈所承受的复合可分为:固定负荷、旋转负荷和摆动负荷;a. 固定负荷作用于套圈上的合成径向负荷,由套圈滚道的局部区域所承受,并传至轴或轴承座的相应局部区域,这种负荷称为固定负荷;其特点是合成径向负荷向量与套圈相对静止;承受定向负荷的套圈可选用较松的配合;b.旋转负荷作用于套圈上的合成径向负荷,沿滚道圆周方向旋转,顺次由各个部位所承受,这种负荷称为旋转负荷,其特点是合成径向负荷向量相对于套圈旋转;承受旋转负荷的套圈应选紧配合,在特殊情况下,如负荷很轻,或在重负荷作用下套圈仅偶尔低速转动,轴承选用较硬材料和表面粗糙较高时,承受旋转负荷的套圈也可选用较松的配合;c.摆动负荷作用于套圈上的合成径向负荷方向不定,这种负荷情况称为摆动负荷或不定向负荷,其特点是作用套圈上的合成径向负荷向量在套圈滚道的一定区域内摆动,为滚道一定区域所承受,或作用于轴承上的负荷是冲击负荷,振动负荷,其方向,数值经常变动的负荷;承受摆动负荷得轴承内、外套圈与州、轴承座孔的配合都应采用紧配合;。
轴承选型一轴承选择的要点正确的选择轴承是滚动轴承支承设计的关键。
各种机械的用途、工作条件不一样,所以选择轴承时要考虑机械设备对轴承的要求,包括载荷、转速、寿命、旋转性能等。
每种轴承只能适合某种特定的应用范围,只有选用恰当,才能发挥轴承的固有性能。
比如深沟球轴承适合高速轻载,调心滚子适合重载和轴不对中的场合等。
要点1、机械本身的结构、性能、使用条件对滚动轴承的要求。
结构上:轴承允许的空间、拆卸位置.选择不同轴承的尺寸系列(直径系列和宽度系列),滚子、滚针和球轴承。
性能上:精度、寿命、磨损、噪音、力矩(包括启动力矩,旋转力矩)使用条件上:润滑脂的老化、温度、润滑添加剂、转速、额外载荷、振动、冲击等要点2、根据主机要求,选择轴承的类型、结构、游隙、公差等级和噪音等级。
要点3、对轴承进行寿命计算,初步选定轴承的规格、型号后、再验算轴承的寿命和极限转速是否能满足要求。
要点4、根据工作条件确定必要的技术要求,例如有关润滑方法(脂润滑和油润滑)、润滑脂的寿命周期、旋转精度的要求、安装、拆卸的顺序和方法。
滚动轴承类型和公差等级的选择一、空间设计(机器或设备的体积、占用空间)1、轴承一般根据内径尺寸选择2、对于小直径的轴,常用的是深沟球轴承、也可以采用滚针轴承。
对于大直径轴,侧根据工作条件,选用圆柱滚子轴承、球面滚子轴承、圆锥滚子或深沟球轴承。
3、如果轴承安装径向空间受到限制,应选用轻系列(直径系列),或滚针轴承、双列球、或滚子轴承。
直径系列: 8、9、0、1、2、3、4、直径一次增大,比如(6003,6203 、6303)4、如果轴向空间受到限制,应选用窄系列的轴承宽度系列; 8、0、1、2、3、4、5、6二、机械要求轴承承受载荷大小、方向和性质(固定载荷、变动或冲击载荷)1、载荷大小是选择轴承的决定因素,一般情况下滚子轴承的承载能力比球轴承大;在轴承内径小于20mm时,滚子轴承和球轴承的承载能力相差不大,一般优先选用球轴承;在重载荷,有冲击的场合选用滚子轴承。
轴承类型选用:1.承载能力同样外形尺寸,滚子轴承承载能力为球轴承1.5-3倍,在载荷较大或有冲击载荷时宜用滚子轴承。
但当轴承内径≤20mm,二者承载能力相差不多,且球轴承较便宜,优先选用球轴承2.转速:轴承的极限转速受工作时温升的限制,所以样本的极限转速非不可超越的界限1)高速时优先用球轴承,不用滚子轴承2)高速时优先选用相同内径、外径小的轴承(离心力作用影响),若承载能力不够,可并装相同轴承,或采用宽系列轴承(大外径轴承宜用于低速重载)3)实体保持架比冲压保持架允许转速高,青铜实体保持架允许更高转速4)推力轴承的极限转速均很低。
当转速高时,若轴向载荷不十分大,可以采用角接触球轴承承受纯轴向力5)若超过规定的极限转速,可以选用较高公差等级的轴承,或者较大游隙轴承,采用循环润滑或油雾润滑,加强冷却6)选用特制的高速滚动轴承3.角偏差滚子轴承对偏斜较敏感,在偏斜状态下承载能力低于球轴承,所以在轴的刚度低、轴承座孔的支承刚度低、有较大偏转力矩作用时,避免使用滚子轴承轴承寿命计算:1.可靠度R:一组相同轴承能够达到或超过规定寿命的百分率2.基本额定寿命L(单位:百万转即106r)或L h(单位:h(小时)):一组同一型号轴承在同一条件下运转,其可靠度为90%时,能达到或超过的寿命称为基本额定寿命[90%的轴承在发生疲劳点蚀前能达到或超过的寿命][对单个轴承来讲,能够达到或超过此寿命的概率为90%]3.基本额定动载荷C:一套轴承的基本额定寿命为一百万转,轴承所能承受的载荷[对于向心轴承称为:径向基本额定动载荷C r;对于推力轴承称为:轴向基本额定动载荷C a]4.滚动轴承的基本额定寿命L(百万转)(106r):)ε106 rL=(CP寿命指数ε:球轴承=3,滚子轴承=10/3基本额定动载荷C:径向基本额定动载荷C r或轴向基本额定动载荷C a(查表可得)当量动载荷P:(见下文)实际计算时,一般用下式——滚动轴承的基本额定寿命L h (小时)(h ):L h =10660n (CP)εh转速n :r/min 5.引进系数考虑到轴承在高于100℃环境工作时,C 降低,故引进温度系数f寿命公式:L h =10660n (ft Cfd P )εhC=fdP ft (60n106Lh )1/εN 6.预期寿命:7.当量动载荷P :由于滚动轴承的基本额定载荷在一定的实验条件下测的数据(向心轴承只承受纯径向载荷,推力轴承只承受中心轴向载荷),现实中的轴承径向轴向均承受载荷,则将实际载荷换算成于实验条件相同的载荷,再和基本额定动载荷比较,换算后得载荷为当量动载荷PP=XF r +YF aF r :轴承径向载荷 F a :轴承轴向载荷 X :径向动载荷系数 Y :轴向动载荷系数。
轴承选用技术规范为保证设备长周期稳定经济运行,设备轴承型号选择要考虑以下因素:①轴承的型式与配置;②轴承的尺寸;③精度等级;④配合与内部游隙;⑤保持架的材料与型式;一、轴承型式的选择1、轴承类型2、轴承类型的选择:二、轴承尺寸的选用1、轴承宽度和直径系列表:2、尺寸系列:3、轴承负荷种类:4、轴承相对极限承载能力比较:5、轴承相对极限转速比较:轴承相对极限转速之比较r/min油润滑速度级别油脂润滑速度级别6、选择轴承类型特性曲线:三、轴承精度等级选择轴承精度等级分为P0:普通精度、P6:优于普通精度、P5:优于P6精度、P4:优于P5精度、P3:优于P4精度、P2:优于P3精度。
当旋转精度要求较高时,则应选择较高精度等级的轴承。
对于高速旋转的设备,应选用高精度等级的轴承。
一般设备选用P5精度的轴承。
四、轴承安装配合尺寸和游隙选择1、轴承的安装标准安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带安装向心轴承和角接触轴承的外壳公差带2、轴承游隙选用所谓的轴承游隙,即指轴承在未安装于轴或轴承箱的时候,将其内圈或外圈的一方固定,然后未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。
根据移动方向,可分为径向游隙和轴向游隙。
有六种标准游隙:C1:小于C2游隙C2:小于常规游隙CN:常规游隙C3:大于常规游隙C4:大于C3游隙C5:大于C4游隙运转时的游隙(称做工作游隙)的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。
因此正确的选择轴承游隙,是用好轴承的重要前提。
轴承游隙汇总表.xls当工作游隙为微负值时,轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。
因此,选择轴承的游隙时,一般使工作游隙为零或略为正为宜。
在实验室状况下,轻微的负间隙时,轴承的寿命最高,但如果轴承安装配合及温度状况不确定,总是推荐选用较大游隙。
需提高轴承的刚性或需降低噪声时,工作游隙要进一步取负值,而在轴承温升剧烈时,工作游隙则要进一步取正值等等,还必须根据使用条件做具体分析。
黑龙江科技大学王龙轴承配置不仅包括滚动轴承,而且包括同轴承有关的部件,如轴和轴承座。
润滑剂也是轴承配置的一个非常重要的组成部分,因为润滑剂要防磨损防腐蚀,这样轴承才能充分发挥作用。
此外,密封件也是一个非常重要的部件,密封件的性能对润滑剂的清洁至关重要。
保持清洁对轴承的使用寿命有深远影响,这就是为什么润滑剂和密封件已成为SKF业务一部分的原因所在。
为了设计滚动轴承配置,需要–选择合适的轴承种类并–决定适当的轴承尺寸,但这还不够。
还要考虑其它几个方面:–例如轴承配置中其它部件的适当形式和设计、–正确的配合和轴承的内部游隙或预载荷、–固定装置、–适当的密封件、–润滑剂的种类和剂量,以及–安装和拆除方法等。
每个单独的决定都会影响到轴承配置的性能、可靠性和经济性。
所需工作量取决于是否具备类似的轴承选配经验。
遇上缺乏经验、有特殊要求、或需要对轴承配置的成本及任何其它随后的外形给予特殊考虑时,就需要做更多工作,例如更精确的计算和/或测试。
在综合技术介绍之后的章节,轴承配置的设计人员会看到按照一般要求的顺序而提供的必要基本信息。
显而易见,不可能将每一种可以想到的轴承应用所需要的所有信息都包括在内。
基于这个理由,我们会在多处提到全面的SKF应用工程服务,该服务包括正确选择轴承以及如何进行完整的轴承配置计算等技术支持。
对于轴承配置的技术要求越高、在特定应用中使用轴承的经验越有限,就越应该利用这一服务。
在综合技术章节中所包括的信息通常适用于普通滚动轴承,或至少适用于一组轴承。
如果只需要某种特定轴承的确切信息,可在相应的分类表格章节之前的有关文字中找到。
应注意,在产品表中出现的载荷和速度数值以及疲劳载荷极限值都是四舍五入后的近似值。
轴承材料轴承内外圈由车加工厂车削成,配件进料严格把关,确保轴承在第一道生产工序就有稳定的质量。
轴承的套圈和钢球均采用精炼轴承钢制造;保持架采用优质冷轧钢板冲压或增强工程塑料制造;防尘盖采用SPCC专,密封圈采用丁晴耐油橡胶热压制成.其中, 国标轴承钢材型号与ISO等标准对照如下:∙标准钢材型号表示∙GB/T307-94 GCr15∙ISO 683XVII1∙AISI 52100∙DIN 100Cr6∙JIS SUJ2轴承精度轴承精度按GB/T307-94的国家标准可以分为2、4、5、6、和0级.轴承游隙径向游隙按国标GB/T4604-93分为五组:C2、C0、C3、C4 及 C5.轴承润滑轴承分为开式,单面或双面防尘盖,单面或双面密封圈,出厂时已填充适量的润滑油脂,可直接使用.轴承振动和噪音按JB/T7047-93标准将单个轴承振动加速度级别分为Z1、Z2、Z3组;按JB/T50009-94标准将单个轴承振动允许极限值分为V1、V2、V3组。
轴和轴承的设计和选择轴和轴承是机械设备中重要的组成部分,它们的设计和选择对机械设备的性能和寿命有着重要的影响。
在本文中,我们将从轴和轴承的功能、设计原则、选择指南以及常见问题等方面进行探讨。
一、轴和轴承的功能轴是机械设备中重要的传动部件,它传递动力和承受负载。
轴必须具有一定的强度和刚度,以保证机械设备的正常工作。
同时,轴也需要具有较好的耐磨性和韧性,以承受不断的摩擦和振动。
轴承是连接轴和机器设备的部件,它可以减少轴与机器设备之间的摩擦,使得机器可以平稳运转。
轴承的选择应该根据轴的尺寸、负荷、旋转速度、工作环境等多个因素来进行决定,以确保轴能够在正常负荷下运转。
二、轴和轴承的设计原则设计一个合适的轴和轴承需要从以下几个方面考虑:1. 强度和刚度轴的强度和刚度是轴能够承受负载的重要指标。
强度和刚度的大小取决于轴所承受的转矩,同时还要考虑到轴的直径、材料、制造工艺等因素。
轴的直径越大,承受的转矩就越大,但同时也会带来更大的惯性负荷和成本。
因此,轴的设计需要在强度和成本之间进行平衡。
2. 耐磨性和韧性轴承处于不断的摩擦状态下,因此轴必须具有一定的耐磨性和韧性。
通常采用高强度合金钢等材料制造轴,同时也可以采用表面镀层和表面强化等技术提高轴的性能。
3. 摩擦力和润滑轴与轴承之间的接触会产生一定的摩擦力,这会导致轴和轴承的磨损。
因此,轴承必须具有良好的润滑性能,并能够在一定程度上减少摩擦力。
常用的润滑方式包括干润滑和液润滑两种。
4. 工作环境不同的工作环境对轴和轴承的要求也不同。
例如,在沙漠或海洋环境下,轴和轴承必须能够抵御腐蚀和氧化。
在高温或低温环境下,轴和轴承必须能够保持较好的工作性能。
三、轴和轴承的选择指南选择适合的轴和轴承需要根据实际情况进行决定。
以下是轴和轴承选择的一些主要问题:1. 轴的尺寸轴的尺寸直接影响轴的强度和承载能力。
因此,必须确保轴的尺寸与负载相适应,并采取合适的制造和加工工艺。
2. 负载轴和轴承的承载能力必须符合机器的负载要求。
常用的轴承配置方法
常用的轴承配置方法主要有以下几种:
1. 固定-固定配置:在轴的一端安装一套固定轴承,在另一端也安装一套固定轴承。
这种配置方法可以提供较高的刚性和稳定性,适用于高速旋转和重载工况。
2. 固定-游动配置:在轴的一端安装一套固定轴承,在另一端安装一套游动轴承。
这种配置方法可以适应轴的热膨胀和振动,提高轴承寿命,适用于高温和振动较大的工况。
3. 交叉配置:在轴上同时安装固定轴承和游动轴承,并且游动轴承的内外圈分别与固定轴承的内外圈形成一定的角度。
这种配置方法可以减少轴承内圈和外圈之间的应力分布不均匀的现象,提高轴承寿命,适用于高速旋转和重载工况。
4. 推力轴承配置:在轴的一端安装一套推力轴承,用于承受轴向载荷。
这种配置方法适用于承受较大轴向载荷的工况,可以提高轴承寿命和刚性。
5. 角接触轴承配置:在轴上安装角接触轴承,使轴承内外圈之间形成一定的角度,以适应轴的倾斜和扭曲。
这种配置方法可以提高轴承的承载能力和稳定性,适用于高速旋转和高精度要求的工况。
以上是常用的轴承配置方法,选择哪种配置方法取决于具体的工况和使用要求。
轴承设计与选用流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!1. 确定轴承的应用需求:了解机械设备的工作条件,包括转速、载荷、工作温度、环境等。
黑龙江科技大学王龙轴承配置不仅包括滚动轴承,而且包括同轴承有关的部件,如轴和轴承座。
润滑剂也是轴承配置的一个非常重要的组成部分,因为润滑剂要防磨损防腐蚀,这样轴承才能充分发挥作用。
此外,密封件也是一个非常重要的部件,密封件的性能对润滑剂的清洁至关重要。
保持清洁对轴承的使用寿命有深远影响,这就是为什么润滑剂和密封件已成为SKF业务一部分的原因所在。
为了设计滚动轴承配置,需要–选择合适的轴承种类并–决定适当的轴承尺寸,但这还不够。
还要考虑其它几个方面:–例如轴承配置中其它部件的适当形式和设计、–正确的配合和轴承的内部游隙或预载荷、–固定装置、–适当的密封件、–润滑剂的种类和剂量,以及–安装和拆除方法等。
每个单独的决定都会影响到轴承配置的性能、可靠性和经济性。
所需工作量取决于是否具备类似的轴承选配经验。
遇上缺乏经验、有特殊要求、或需要对轴承配置的成本及任何其它随后的外形给予特殊考虑时,就需要做更多工作,例如更精确的计算和/或测试。
在综合技术介绍之后的章节,轴承配置的设计人员会看到按照一般要求的顺序而提供的必要基本信息。
显而易见,不可能将每一种可以想到的轴承应用所需要的所有信息都包括在内。
基于这个理由,我们会在多处提到全面的SKF应用工程服务,该服务包括正确选择轴承以及如何进行完整的轴承配置计算等技术支持。
对于轴承配置的技术要求越高、在特定应用中使用轴承的经验越有限,就越应该利用这一服务。
在综合技术章节中所包括的信息通常适用于普通滚动轴承,或至少适用于一组轴承。
如果只需要某种特定轴承的确切信息,可在相应的分类表格章节之前的有关文字中找到。
应注意,在产品表中出现的载荷和速度数值以及疲劳载荷极限值都是四舍五入后的近似值。
轴承材料轴承内外圈由车加工厂车削成,配件进料严格把关,确保轴承在第一道生产工序就有稳定的质量。
轴承的套圈和钢球均采用精炼轴承钢制造;保持架采用优质冷轧钢板冲压或增强工程塑料制造;防尘盖采用SPCC专,密封圈采用丁晴耐油橡胶热压制成.其中, 国标轴承钢材型号与ISO等标准对照如下:∙标准钢材型号表示∙GB/T307-94 GCr15∙ISO 683XVII1∙AISI 52100∙DIN 100Cr6∙JIS SUJ2轴承精度轴承精度按GB/T307-94的国家标准可以分为2、4、5、6、和0级.轴承游隙径向游隙按国标GB/T4604-93分为五组:C2、C0、C3、C4 及 C5.轴承润滑轴承分为开式,单面或双面防尘盖,单面或双面密封圈,出厂时已填充适量的润滑油脂,可直接使用.轴承振动和噪音按JB/T7047-93标准将单个轴承振动加速度级别分为Z1、Z2、Z3组;按JB/T50009-94标准将单个轴承振动允许极限值分为V1、V2、V3组。
轴承生产工序和质量控制进料检验: 全检内外圈车加工:全检热处理: 抽检端面研磨: 全检无心磨: 全检内径:全检内外圈沟道磨削: 抽检内外圈沟道超精: 全检装配: 全检注脂: 全检测噪音, 打振动: 全检包装, 入库: 在发货前最后全检轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制,当转速超过某一界限后,轴承会因烧伤等而不能继续旋转。
轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。
因此,轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。
各类轴承采用脂润滑及油润滑(油浴润滑)时的极限转速分别载于各轴承尺寸表,其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件(C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右)下旋转时转速的界限值。
另外,润滑剂根据其种类和牌号的不同,也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋转。
极限转速的修正负荷条件C/P<13(即当量动负荷P超过基本额定动负荷C的8%左右),或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25%时,要用下式对极限转速进行修正。
na=f1*f2*n这里,na:修正后的极限转速,rpmf1:与负荷条件有关的修正系数(图8.1)f2:与合成负荷有关的修正系数(图8.2)n :一般负荷条件下的极限转速,rpm(参照轴承尺寸表)C :基本额定动负荷,N{kgf}P :当量动负荷,N{kgf}Fr:径向负荷,N{kgf}Fa:轴向负荷,N{kgf} 图8.1与负荷条件有关的修正系数f1图8.2与合成负荷条件有关的修正系数f2C/P Fa/Fr带密封圈球轴承的极限转速带接触式密封圈(RS型)球轴承的极限转速受到密封圈接触面线速度的限制,允许线速度取决于密封圈的橡胶材质高速旋转注意事项轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时,主要应该注意如下事项:(1)使用精密轴承(2)分析轴承内部游隙(考虑温升产生的轴承内部游隙减少量)(3)分析保持架的材料的型式(对于高速旋转,适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架。
另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架)(4)分析润滑方式(采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式)轴承的摩擦系数(参考)为便于与滑动轴承比较,滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算:M=uPd/2这里,M:摩擦力矩,mN.m{kgf.mm}u:摩擦系数,表1P:轴承负荷,N{kgf}d:轴承公称内径,mm摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大,一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表1所示。
对于滑动轴承,一般u=0.01-0.02,有时也达0.1-0.2。
表1各类轴承的摩擦系数u轴承的精度与等级滚动轴承的精度分(主要)尺寸精度与旋转精度。
精度等级已标准化,分为0级、6X级、6级、5级、4级、2级六个等级。
精度从0级起依次提高,对于一般用途0级已足够,但在用于表1所示条件或场合时,需要5级或更高的精度。
以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的,但其称呼在各国标准中有所不同。
表2列出了各种轴承型式所适用的精度等级以及各国标准之间的比较。
尺寸精度(与轴及外壳安装有关的项目)1、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差2、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差3、倒角尺寸的允许界限值4、宽度的允许变动量旋转精度(与旋转体跳动有关的项目)1、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动2、内圈的允许横向跳动3、外径面倾斜度的允许变动量4、推力轴承滚道厚度的允许变动量5、圆锥孔的允许偏差和允许变动量各类轴承的尺寸精度与旋转精度如表3-表6所示。
倒角尺寸界限值如表7所示。
表1 精密轴承用例表2轴承类型与适用精度等级配合的目的配合的目的在于使轴承内圈或外圈牢固地与轴或外壳固定,以免在相互配面上出现不利的轴向滑动。
这种不利的轴向滑动(称做蠕变)会引起异常发热、配合面磨损(进而使磨损铁粉侵入轴承内部)以及振动等问题,使轴承不能充分发挥作用。
因此对于轴承来说,由于承受负荷旋转,一般必须让套圈带上过盈使之牢固地与轴或外壳固定。
轴及外壳的尺寸公差公制系列的轴及外壳孔的尺寸公差已由GB/T275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》标准化,从中选定尺寸公差即可确定轴承与轴或外壳的配合。
配合的选择配合的选择一般按下述原则进行。
根据作用于轴承的负荷方向、性质及内外圈的哪一方旋转,则各套圈所承受的负荷可分为旋转负荷、静止负荷或不定向负荷。
承受旋转负荷及不定向负荷的套圈应取静配合(过盈配合),承受静止负荷的套圈,可取过渡配合或动配合(游隙配合)。
轴承负荷大或承受振动、冲击负荷时,其过盈须增大。
采用空心轴、薄壁轴承箱或轻合金、塑料制轴承箱时,也须增大过盈量。
要求保持高旋转时,须采用高精度轴承,并提高轴及轴承箱的尺寸精度,避免过盈过大。
如果过盈太大,可能使轴或轴承箱的几何形状精度影响轴承套圈的几何形状,从而损害轴承的旋转精度。
非分离型轴承(例如深沟球轴承)内外圈都采用静配合,则轴承安装、拆卸极为不便,最好将内外圈的某一方采用动配合。
1)负荷性质的影响轴承负荷根据其性质可分为内圈旋转负荷、外圈旋转负荷及不定向负荷,其与配合的关系如表1所示:2)负荷大小的影响内圈在径向负荷作用下,半径方向即被压缩又有年伸展,周长趋于微小增加因此初始过盈将减少。
过盈减少量可由下式计算:这里:⊿d F:内圈的过盈减少量,mmd:轴承公称内径,mmB:内圈公称宽度,mmFr:径向负荷,N{kgf}Co:基本额定静负荷,N{kgf} 因此,当径向负荷为重负荷(超过Co值的25%)时,配合必须比轻负荷时紧。
若是冲击负荷,配合必须更紧。
3)配合面粗糙度的影响若考虑配合面的塑性变形,则配合后的有效过盈受配合面加工质量的影响,近似地可用下式表示:[磨削轴]⊿deff=(d/(d+2))*⊿d (3)[车削轴]⊿deff=(d/(d+3))*⊿d (4)这里:⊿deff:有效过盈,mm⊿d:视在过盈,mmd:轴承公称内径,mm4)温度的影响一般来说,动转时的轴承温度高于周边温度,而且轴承带负荷旋转时,内圈温度高于轴温,因此热膨胀将使有效过盈减少。
现设轴承内部与外壳周边的温差为⊿t 则不妨可假定内圈与轴在配合面的温差近似地为(0.01-0.15)⊿t 。
因此温差产生的过盈减少量⊿dt可由式5计算:⊿dt=(0.10 to 0.15)⊿t*α*d≒0.0015⊿t*d*0.01 (5)这里:⊿dt:温差产生的过盈减少量,mm⊿t:轴承内部与外壳周边的温差,℃α:轴承钢的线膨胀系数,(12.5×10-6)1/℃d:轴承公称内径,mm 因此,当轴承温度高于轴温时,配合必须紧。
另外,在外圈与外壳之间,由于温差或线膨胀系数的不同,反过来有时过盈也会增加。
因此在考虑利用外圈与外壳配合面之间的滑动避让轴的热膨胀时,需要加以注意。
5)配合产生的轴承内部最大应力轴承采用过盈配合安装时,套圈时会膨胀或收缩,从而产生应力。
应力过大时,有时套圈会破裂,需要加以注意。
配合产生的轴承内部最大应力可由表2的式子计算。
作为参考值,取最大过盈不超过轴径的1/1000,或由表2的计算式得到的最大应力σ不大于120Mpa{12kgf/mm2}为安全。
表2配合产生的轴承内部最大应力这里:σ:最大应力,MPa{kgf/mm2}d:轴承公称内径(轴径),mmDi:内圈滚道直径,mm球轴承……Di=0.2(D+4d)滚子轴承……Di=0.25(D+3d)⊿deff:内圈的有效过盈,mmdo:中空轴半径,mmDe:外滚道直径,mm球轴承……De=0.2(4D+d)滚子轴承……De=0.25(3D+d)D:轴承公称外径(外壳孔径),mm⊿deff:外圈的有效过盈,mmDh:外壳外径,mmE:弹性模量,2.08×105MPa{21 200kgf/mm2}6)其他精确性要求特别高时,应提高轴与外壳的精度。