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轴承的配合和游隙

轴承的配合和游隙

http://www.qdrjzc.com    2018-06-20    编辑:青岛瑞精机电设备有限公司
  1配合轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常重要,当配合过松时,配合面会产生相对滑动,称做蠕变。蠕变一旦产生会对磨损配合面,损伤轴或外壳,而且,磨损粉末会侵入轴承内部,造成发热、振动和破坏。过盈过大时,会导致外圈外径变小或内圈内径变大,会减小轴承内部游隙,另外,轴和外壳加工的几何精度也会影响轴承套圈的原有精度,从而影响轴承的使用性能。
  1.1配合的选择1.1.1负荷的性质与配合选择配合,根据轴承承受负荷的方向和内圈、外圈的旋转状况而定,一般参照表1。表1 合负荷的性质和配轴承旋转条件 图  例 负荷性质 配合方式内圈:旋转负圈:静止负荷方向:固定  内圈旋转负荷外圈静止负荷 内圈:采用静配合(过盈配合)外圈:可用动配合(游隙配合)内圈:静止负圈:旋转负荷方向:与外圈同时旋转  内圈:旋转负圈:静止负荷方向:固定内圈静止负荷外圈旋转负荷 内圈:可用动配合(游隙配合)外圈:采用静配合(过盈配合)内圈:静止负圈:旋转负荷方向:与内圈同时旋转。2)、推荐使用的配合为选择适合用途的配合,要考虑轴承负荷的性质、大小、温度条件、轴承的安装、拆卸各种条件因素。将轴承安装到薄壁外壳、空心轴的场合,过盈量需要比普通大;分离式外壳易使轴承外圈变形,因此外圈需要静配合的条件下应谨慎用;在振动大的场合,内圈、外圈应采取静配合。
  最一般的推荐配合,参照表2,表3表2 向心轴承与轴的配合条件 适用例(参考) 轴径(mm) 调心滚子轴承 备注球轴承 圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承 自动调心滚子轴承圆柱孔轴承和轴外圈旋转负荷 需要内圈在轴上易于移动 静止轴的车轮 所有尺寸g6 精度有要求时,用g5、h5,大轴承并要求便于移动的场合也可用h6不需内圈在轴上易于移动 张紧轮架、绳轮 h6内圈旋转或方向不定负荷 轻负荷0.06Cr(1)以下的负荷变动负荷 家电、泵、鼓风机、搬运车、精密机械、机床 18以下 — — Js5 精度有要求时用p5级,内径18mm以下的精度球轴承使用h5。18-100 40以下 — Js6(j6) 100-200 40-140 — k6— 140-200 — m6普通负荷(0.06~0.13)Cr(1)的负荷 一般轴承部分中大型电动机涡轮机、泵、发动机主轴、齿轮传动装置、木工机械 18以下 — — n6 单列圆锥滚子轴承及单列向心推力球轴承可以用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— — 超过500 r7重负荷(超过0.13Cr(1))的负荷或冲击负荷 铁道、产业车辆 电车主电动机建筑机械粉碎机 — 50-140 50-100 n6 需要大于普通游隙的轴承— 140-200 100-140 p6— 超过200 140-200 r6— — 200-500 r7仅承受轴向负荷 各种结构轴承部分的使用位置 所有尺寸 Js6(j6) —表3 向心轴承与外壳孔的配合条件 适用例(参考) 外壳孔公差范围等级 外圈的移动 备注整体型外壳孔外圈旋转负荷 壁轴承重负荷 汽车车轮(滚子轴承)起重机走行轮 P7 外圈不能向轴向方向移动。
  普通负荷、重负荷 汽车车轮(球轴承)振动筛 N7轻负荷或变动负荷 传送带轮、滑车张紧轮 M7不定向负荷大冲击负荷 电车的主机普通负荷或轻负荷 泵曲轴的主轴中大型电动机 K7 外圈原则上不能向轴向方向移动 外圈不需向轴向方向移动整体型外壳孔或分离型外壳孔 普通负荷或轻负荷JS7(J7) 外圈可以向轴向移动 需要外圈可以向轴向方向移动内圈旋转负荷 各类负荷 一般的轴承部分铁道车辆的轴承箱 H7外圈向轴向方向移动容易 ——普通负荷或轻负荷 带座轴承 H8整体型外壳 轴和内圈成为高温 造纸干燥机 G7普通负荷、轻负荷,特别需要精密旋转 磨削主轴后部球轴承高速离心压缩机固定侧轴承 JS6(J6) 外圈可以向轴向方向移动 —不定向方向负荷磨削主轴后部球轴承高速离心压缩机固定侧轴承 K6 外圈原则上固定于轴向方向 负荷的时,适用比K大的过盈量配合,特别要求高精度的情况下,须更进一步地按用途分别用小的允许差配合。
  内圈旋转负荷 变动负荷,特别需要精密旋转和大刚性 机床主轴用圆柱滚子轴承 M6或N6 外圈固定于轴向方向要求无噪音运转 家用电器 H6 外圈向轴向方向移动 —3)、轴、外壳的精度和表面粗糙度轴、外壳精度不要好的情况下,轴承受其影响,不能发挥所需性能。比如,安装部分挡肩如果精度不好,会产生内、外圈倾斜。在轴承负荷外,加上端部集中负荷,使轴承疲劳寿命下降,更严重的会成为保持架破损,烧结的原因。再者,外壳由于外部负荷而造成的变形不大。需要能够充分支撑轴承的刚性,刚性愈高,对轴承噪音、负荷分布则愈有利。
  在一般使用条件下,车削终加工或精密镗床加工就可以。但是,对于旋转跳动、噪声要求严格的场合及负荷条件过于苛刻,则需采用磨削终加工。在整体外壳排列2个以上轴承时,外壳配合面要设计得能够加工穿孔。在一般的使用条件下,轴、外壳的精度与光洁度可根据下表4。表4轴、外壳的精度与光洁度项目 轴承的等级 轴 外壳圆度公差 0级、6级5级、4级 IT3 ~ IT42 2IT3 ~ IT42 2 IT4 ~ IT52 2IT3 ~ IT42 2圆柱度公差 0级、6级5级、4级 IT3 ~ IT42 2IT2 ~ IT32 2 IT4 ~ IT52 2IT2 ~ IT32 2挡肩的跳动公差 0级、6级5级、4级 IT3IT3 IT3~IT4IT3配合面光洁度Rmax 小型轴承大轴承 3.2S6.3S 6.3S12.5S。
  2轴承游隙:轴承游隙如图1:图1 轴承游隙2.1轴承内部游隙所谓轴承内部游隙,即指轴承在未安装于轴或轴承箱时,将其内圈或外圈的一固定,然后使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,可以分为径向游隙和轴向游隙。在测量轴承的内部就游隙时,为使测量值稳定,一般在套圈上施加测试负荷。因此,测试值要比实际游隙值大,即多出一个施加测试负荷而产生的弹性变形量。轴承内部游隙的实际值根据表4.5。对上述弹性变形造成的游隙增加量加以修正。滚子轴承的弹性变形量可忽略不计。表4.5为消除测试负荷影响的径向游隙修正量(深沟球轴承) 单位:um公称轴承型号内径d(mm) 测试负荷(N) 游隙修正量超过 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轴承游隙的选择轴承的运转游隙,由于轴承配合以及内外圈温差的原因,一般要比初期游隙小。运转游隙与轴承的寿命、温升、振动以及噪音有着密切的关系,所以必须将其设定为最佳状态。
  从理论上讲,轴承在运转时,稍带负的运转游隙,则轴承的寿命最大。但要保持这一最佳游隙是非常困难的。随着使用条件的变化,轴承的负游隙会相应增大,从而导致轴承寿命显著下降或产生发热。因此,一般将轴承的初期游隙定为略大于零。图2:轴承径向游隙的变化2.3轴承游隙的选择标准从理论上讲,轴承在安全运转状态下,稍微有点负的运转游隙时,轴承寿命最大。但实际上要保持这一最佳状态是非常困难的一旦某种使用条件变化,则负游隙增大,从而招致轴承寿命显著下降或发热。因此,通常选择初期游隙时,要求运转游隙取为仅稍大于零。
  对于通常条件下使用的轴承,将采用普通负荷的配合,转速和温度正常时,只需选择相应的普通游隙,使可得到适宜的运转游隙。表6 非常普通游隙适用举例使用条件 适用场合 选用游隙承受重负荷,冲击负荷,过盈量大 铁道车辆用车轴 C3振动筛 C3、C4承受不定向负荷,内外圈均采用静配合 铁道车辆牵引电机 C4拖拉机、终减速机 C4轴承或内圈受热造纸机、烘干机 C3、C4轧机辊道锟 C3降低旋转振动与噪声 微型马达 C2调整游隙与控制轴的振动 NTN机床主轴(双列圆柱滚子轴承) C9NA、C0NA。

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