1.轴承配置表单
一根轴往往需要两个支点,即两组滚动轴承来支撑。轴承配置只是解决了支点上的轴承如何轴向固定轴系,以及轴承如何避免热膨胀后卡住的问题。下面来讲解一下轴承配置的相关知识。
在配置之前,你必须了解与轴承相关的一些关键点:
① 温度变化引起的轴胀缩。
②轴承易于安装和拆卸。
③由于轴的挠度和安装误差造成的内圈和外圈的倾斜。
④预加载包括轴承在内的整个旋转系统的方法。
⑤在最合适的位置接受和转移负载。
为避免 轴承 卡住,了解三种典型的 轴承 配置形式:
1、两个支点固定在一个方向
这种配置是为了让每个支点在一个方向上轴向固定轴系。它的缺点是:由于两个支点都被轴承盖固定,所以当轴受热伸长时,轴承会受到额外的载荷,影响使用寿命。因此,这种形式只适用于工作温升不高、轴较短(跨度L≤)的场合。对于深沟球轴承,轴承外圈与轴承外圈之间应留有轴向间隙C,C=0.2~0.4 mm,以补偿外圈的热伸长。轴。由于差距小,可能没有画在图上。对于角接触 轴承,热补偿间隙由 轴承 内部间隙确保。
2、一个点双向固定,另一个点可移动
如下图,左端为固定支点,承受双向轴向力;右端为浮动支点,只承受径向力,轴受热伸长时可轴向游动。
固定支点,在轴向力不大时,可采用深沟球轴承,外圈左右固定。图中上部由轴承座孔肩部固定。这种结构避免了一次钻座孔,影响加工效率和同轴度。当轴向力较小时,外圈可用孔用卡簧固定,如图下部所示。为了承受向右的轴向力,固定支点的内圈也必须轴向固定。浮动支点多采用深沟球轴承,径向力较大时也可采用圆柱滚子轴承,如图下部所示。使用深沟球轴承时,轴承外圈与轴承盖之间有较大间隙,使轴在热膨胀时可以自由膨胀,但内圈必须轴向固定,以防轴承 松动。当圆柱滚子轴承用作浮动支点时,由于内外圈可以在轴向上相对移动,因此内外圈应在轴向上固定,以防止外圈转动移动并导致过度错位。设计时应注意轴承,避免内外圈轴向固定过度或不充分。以防 轴承 松动。当圆柱滚子轴承用作浮动支点时,由于内外圈可以在轴向上相对移动,因此内外圈应在轴向上固定,以防止外圈转动移动并导致过度错位。设计时应注意轴承,避免内外圈轴向固定过度或不充分。以防 轴承 松动。当圆柱滚子轴承用作浮动支点时,由于内外圈可以在轴向上相对移动,因此内外圈应在轴向上固定,以防止外圈转动移动并导致过度错位。设计时应注意轴承,避免内外圈轴向固定过度或不充分。
下图中的固定支点对称布置有两个角触头轴承,分别承受左右方向的轴向力,共同承受径向力,适用于轴向载荷较大的场合。为便于装配和调整,固定支点采用套筒结构。此时在选择浮动支点轴承的尺寸时,一般轴承的外径应等于套筒的外径,以利于既轴承的加工外壳孔。
3.两端游泳支撑
当两个支点设计为浮动支撑时,轴系部件的位置必须通过其他措施进行定位。例如:支撑人字齿轮的轴系部分,其位置可由人字齿轮的几何形状确定。此时,必须将两个支点设计成浮动支撑,但对于与其啮合的人字齿轮(上图),必须在两端固定轴系部件,使两根轴能够轴向定位。
2.角接触球分组时的注意事项轴承
不推荐使用 轴承 面对面 (DF) 安装的任何布置,因为它提供最低的刚度。此外,当以相对较高的速度运行时,由于 轴承 外壳、轴承 和轴之间的温差,此类安装会增加 轴承 预载。随着该温度梯度的增加,轴承 的预紧力逐渐增加,形成导致主轴寿命缩短的不利条件。
在主轴安装中,轴的温度变化通常比 轴承 外壳的温度变化更快,从而在两个组件之间产生温差。这是由于它们的质量和各自的散热能力不同所致。因此,轴和内圈垫片比 轴承 座和外圈垫片膨胀得更快。随着轴的轴向膨胀和内圈隔圈的伸长,每个 轴承 上的轴向载荷增加并继续增加,直到达到热平衡。当通过 轴承 传递的热量平衡系统产生的热量时,轴承 座椅温度稳定。因此,如果轴承插座的温度过高,则意味着轴承的温度也很高。
在面对面安装中(如图87所示),轴径向和轴向膨胀,内圈隔圈加长,比外圈隔圈膨胀得更快。这种热膨胀会在两个内圈上产生额外的轴向载荷,从而增加 轴承 预载荷。
相反,在背靠背安装中(如图 88 所示),内圈隔圈的轴向膨胀往往会降低轴承 预紧力而不是增加它。
如图 89 所示,背对背安装,中间似乎有两个面对面安装的 轴承。如前所述,在运行期间,温差会导致这些 轴承 内的预紧力增加。不推荐这种安装方法。
在图 90 所示系统的 轴承 安装中,当轴温度高于 轴承 座时,两个外部 轴承 会产生过大的轴向载荷。但两个内轴承没有负载,出现温升增加、预紧增加、润滑油破坏的恶性循环,也是不可接受的安装布置,也不推荐。
轴承 正确串联安装并背对背布置,如图 91 所示,在这种安装中轴和内圈隔圈的轴向膨胀既不会增加轴向载荷也不会增加 轴承 预载荷。
因此角接触轴承配对,为防止因热膨胀而增加预紧力,最好将用于机床主轴的 轴承 背对背安装。当使用两对 轴承 时角接触轴承配对,每对串联安装,但背靠背排列,如图 91 所示。
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