滚动轴承的选择课件
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第2期 2008年6月 水力采煤与管道运输 H YDRAULIC C()AL MINING&PIPELINE TRANSP0RTAT10N NO.2 JUn.2008 滚动轴承配合的选择经验
魏尚廷 (皖北煤电集团公司任楼煤矿安徽淮北235123) 摘要:介绍影响滚动轴承配合的一些因素及选择经验,为机械设计或维修提供依据。 关键词:滚动轴承 配合 选择 经验 中图分类号:THl 6l .7 文献标识码:B 文章编号:lOO6一O898(2008)02—0053—02
0 前言 滚动轴承是一种标准化部件,具有摩擦力 小、容易起动及更换简便等优点。我们在日常维 修或从事机械设计时,合理、正确选择轴承配合 是至关重要的。 . 1 轴承配合的选择方法 正确选择轴承配合,对保证机器正常运转、 提高轴承的使用寿命和充分利用轴承的承载能 力关系很大。滚动轴承配合的选择主要是根据 轴承套圈承受负荷的性质和大小,并结合轴承的 类型、尺寸、工作条件、轴与壳体的材料和结构以 及工作温度等因素综合考虑。 (1)套圈是否旋转 当轴承的内圈或外圈工作时为旋转圈,应采 用稍紧的配合,其过盈量的大小应使配合面在工 作负荷下不发生“爬行”,因为一旦发生爬行,配 合表面就要磨损,产生滑动,套圈转速越高,磨损 越严重。 轴承工作时,若其内圈或外圈为不旋转套 圈,为了拆装和调整方便,宜选用较松的配合。 由于不同的工作温升,将使轴颈或外壳孔在纵向 产生不同的伸长量。因此在选择配合时,以达到 轴承沿轴向可以自由移动、消除支撑内部应力为 原则。但是间隙过大就会降低整个部件的刚性, 引起振动,加剧磨损。 (2)负荷类型 轴承套圈承受径向负荷,按照负荷与套圈的 相对运动关系可以分为以下三种类型。 ①局部负荷 局部负荷是指作用于轴承上的合成径向负 荷F,与套圈相对静止,即F,由套圈的局部滚道 承受。 ②循环负荷 循环负荷是指作用于轴承上的合成径向负 荷F,与套圈相对旋转,即F,顺次地作用在套圈 滚道的整个圆周卜。 ③摆动负荷 摆动负荷是指作用于轴承上的合成径向负 荷与套圈在一定的区域内相对摆动,轴承承受一 个方向不变的径向负荷F 和一个旋转负荷F。, 而F,>F ,则它们的合成径向负荷F在固定套圈 的一段滚道内相对摆动。 承受局部负荷的套圈应选较松的过渡配合 或间隙较小的配合,以便让套圈滚道间的摩擦力 矩带动套圈转位,使套圈受力均匀,延长轴承的 使用寿命。承受循环负荷的套圈应选过盈配合 或较紧的过渡配合,其过盈量的大小,以不使套 圈与轴或壳体孔配合表面产生爬行现象为原则。 承受摆动负荷时,其配合要求与循环负荷相同或 稍松些。 (3)负荷大小 轴承套圈与轴颈和外壳配合的最小过盈量 取决于负荷的大小。当P,/c,≤0.07时为轻负 荷 当0.07<P,/c,≤0.15时为正常负荷;P,/c >0.15时为重负荷。 承受冲击负荷或重负荷的套圈,容易产生变 形,使配合面受力不均匀,引起配合松动,因此应 选择较紧的配合,即最小过盈量应越大。承受轻 负荷的套圈,应选择较松的配合。 (4)其他因素 ①工作温度的影响 轴承工作时,由于摩擦发热和其他热源的影 响,套圈的温度高于与其相配合零件的温度。内 圈的热膨胀会引起它与轴颈的配合松动,而外圈 的热膨胀则会引起它与外壳孔的配合变紧。因 此,轴承的工作温度较高时,应对选用的配合适
滚动轴承的设计和选择
滚动轴承是工业生产中常见的机械零件。它属于支承类轴承,由外环、内环、滚子和保持架等几部分组成。轴承的作用是支撑和定位旋转的轴,承受轴向和径向力以及翻转和倾斜力。滚动轴承的使用广泛,主要应用于轴的支承和旋转导向,在许多机械设备中都有应用。
设计滚动轴承时,需要考虑多个因素。滚动轴承的选用与设计密切相关,需要满足不同的使用条件,例如轴的转速、负荷、耐磨性、可靠性和润滑情况。以下是滚动轴承的设计和选择所需考虑的几个因素:
1. 轴承类型
常见的轴承类型包括深沟球轴承、圆锥滚子轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承等。每种轴承类型具有不同的特点和适用范围,应根据实际需要进行选择。
2. 轴承精度等级
轴承精度等级决定了轴承在旋转时的稳定性、噪声和寿命等特性。标准的轴承精度等级由高到低依次为P0、P6、P5、P4、P2。在实际应用中,一般选择P5或P4等级的轴承。
3. 轴承负荷
轴承负荷分为径向负荷、轴向负荷和复合负荷。在设计和选择轴承时,需要考虑到轴承的额定静载荷和额定动载荷,并根据工作负荷确定实际的轴承尺寸。
4. 轴承尺寸和材料
轴承的尺寸和材料的选择要根据受力情况和轴承使用环境来确定。轴承的尺寸通常由外径、内径和厚度等参数来定义,轴承材料应具有高的强度、硬度和耐磨性,在选择时应考虑经济性和可靠性。
5. 轴承的润滑方式
轴承的润滑方式有干摩擦润滑和润滑油润滑两种。干摩擦润滑是指轴承在不需要油脂或润滑油的情况下能够正常工作,并且还能够减小生产成本。润滑油润滑则需要使用润滑油来润滑,以减少轴承的磨损和延长使用寿命。
除以上因素外,滚动轴承的设计和选择时还需要考虑噪音、震动和可靠性等因素。实际应用中,为了保证轴承的长期可靠性,其工作寿命需要预计和估算。同时应根据实际工况选取合适的轴承类型和材料,并为轴承提供充足的润滑和保养。
总的来说,滚动轴承的设计和选择需要考虑众多因素,只有在加以综合考虑的前提下才能满足实际需要。正确的设计和选择是保证滚动轴承准确运行、高效工作和持久耐用的关键。
哈 尔 滨 轴 承 第32卷
3 原因分析
造成产品尺寸变化的原因比较复杂,主要是
由于内应力的作用。在整个加工过程中有热处理 所产生的热应力和组织应力,也有冷加工过程中
所产生的切削应力。 3.1 热处理过程的影响
(1)在产品淬火过程中,由于在材料的奥
氏体区保温,冷却过程中发生奥氏体向马氏体转
变,相变引起比容变化的不等时眭造成产品内部
组织应力,同时由于产品结构的特殊性使得产品
各处加热冷却速度不一致,产生温度差,导致体
积胀缩不均而产生热应力这两种应力的综合作用
使得产品淬火后的畸变不可避免。
(2)在铸链炉加工产品,产品在淬火过程
中人油时的状态不同,台阶处先人油和后入油淬
火后的结果也不相同。是导致产品台阶的处尺寸
尺寸有胀有缩原因。
3.2车加工过程的影响
由于该产品的加工工序较多,在切削过程中
会产生一定的切削应力,在淬火加热过程中会得
到释放,对产品的变形有些影响。
4 改进措施
4.1 改变淬火设备及装炉方式
为了保证产品在人油时状态的一致性,将产
品码放在框中,在多用炉进行加工,多用炉的淬
火升降台是垂直运动的,将产品按一定的规律摆
放在料框内,淬火时产品的人油状态完全一致, 淬火后的结果应该是一样。
4.2多用炉的淬火工艺
在多用炉淬火的工艺为8 lOcc,保温20min后
将加热温度升至825 cC保温20min后淬火,淬火油
温度为9O ,回火温度为175 cC,时间为2.5h。
产品在摆放时分为台阶朝上摆放和台阶朝下摆放
两种方式,热处理淬火后该产品的金相组织、硬
度等检验项目均符合检验标准要求。
按两种摆放方法加工后各取200件产品测量 椭圆变形和台阶尺寸,结果见表3、表4。
表3台阶朝上的加工结果
表4台阶朝下的Jm-r结果
上述结果表明,在多用炉加工的产品合格率
大大提高,尤其是台阶朝下摆放的方法的效果最
佳。
该产品在多用炉采用台阶朝下摆放的方法加
工,经实际生产验证表明产品质量稳定,效果明
滚动轴承的选择与应用
1、滚动轴承的分类
轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同,可分为:向心轴承(00≤а<450)、推力轴承(450≤а<900)、组合轴承等。
(一)向心轴承:主要用于承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角从00到450,按公称接触角不同,又分为:
(1)径向接触轴承:公称接触角为00的向心轴承;
(2)角接触向心轴承:公称接触角为00到450的轴承;
(二)推力轴承:主要用于承受轴向载荷的滚动轴承,其公称接触角为450到900,按公称接触角不同,又分为:
(1)轴向接触轴承:公称接触角为900的推力轴承;
(2)角接触推力轴承:公称接触角大于450但小于900的推力轴承。
(三)轴承按滚动体分类,分为:
(1)球轴承:滚动体为球;
(2)滚子轴承:滚动体为滚子;
(3)圆锥滚子轴承:滚动体是球面滚子的轴承。
(四)轴承按其能否调心,分为:
(1)调心轴承:滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承;
(2)非调心轴承(刚性轴承):能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承;
(五)轴承按滚动体的列数,分为:
(1)单列轴承:具有一列滚动体的轴承;
(2)双列轴承:具有两列滚动体的轴承;
(3)多列轴承:具有多于两列的滚动体并承受同一方向载荷的轴承。如三列、四列轴承。
(六)轴承按其部件能否分离,分为:
(1)可分离轴承:具有可分离部件的轴承;
(2)不可分离轴承:轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。
2、通用轴承的代号方法
滚动轴承代号是用字母加数字来表示滚动轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等的产品符号。常用轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成,排列为:
前置代号 基本代号 后置代号
(一)基本代号
(1)滚动轴承的基本代号:表示轴承的基本类型、结构和尺寸,是轴承代号的基础,它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成,排列为: