第十六章_滾動(dòng)軸承

1、為保證軸承在機(jī)器中正常工作，除合理選擇軸承類型、尺寸外，還應(yīng)正確進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)，處理好軸承與其周圍零件之間的關(guān)系。也就是要解決軸承的軸向位置固定、軸承與其他零件的配合、間隙調(diào)整、裝拆和潤(rùn)滑密封等一系列問(wèn)題。 16-5 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì) 組合設(shè)計(jì)內(nèi)容：組合設(shè)計(jì)內(nèi)容： 正確合理考慮軸承安裝、固定、調(diào)整、密封、潤(rùn)滑、軸系剛度、精度問(wèn)題。 組合設(shè)計(jì)要求：組合設(shè)計(jì)要求： 固定可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、保證精度、調(diào)整方便。 軸承不是單一的個(gè)體，它是用來(lái)支承軸軸承不是單一的個(gè)體，它是用來(lái)支承軸的，而軸又要帶動(dòng)軸上零件工作。所以軸承的，而軸又要帶動(dòng)軸上零件工作。所以軸承的設(shè)計(jì)一定包含合理設(shè)計(jì)軸承的組合。的設(shè)計(jì)一定

2、包含合理設(shè)計(jì)軸承的組合。一、滾動(dòng)軸承（軸系）的固定一、滾動(dòng)軸承（軸系）的固定在軸向載荷、附加軸向力作用下，滾動(dòng)軸承軸系有“左移”、“右移”趨勢(shì)，防止軸向竄動(dòng)，三種固定結(jié)構(gòu)：1、（雙支點(diǎn)單向固定）2、（單支點(diǎn)雙向固定）：3、如圖16-12a所示，使軸的兩個(gè)支點(diǎn)中每一個(gè)支點(diǎn)都能限制軸的單向移動(dòng)，兩個(gè)支點(diǎn)合起來(lái)就限制了軸的雙向移動(dòng)，這種固定方式稱為兩端固定。它適用于工作溫度變化不大的短軸，考慮到軸因受熱而伸長(zhǎng)，在軸承蓋與外圈端面之間應(yīng)留出熱補(bǔ)償間隙c, c=0.20.3mm(圖16-12b)。另外還有兩支點(diǎn)均采用角接觸球軸承及圓錐滾子軸承支承的雙支點(diǎn)單向固定結(jié)構(gòu)。安裝時(shí)，軸承外圈與端蓋間隙：0.20

3、.3mm很小，不必畫出允許軸少量熱膨脹，用或調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)。用于mml400t不高不大的軸。組合后，限制軸雙向移動(dòng)，承受雙向軸向力Fa。Fa大:30000 70000型Fa小:60000型軸承類型2. 一端固定、一端游動(dòng)v這種固定方式是在兩個(gè)支點(diǎn)中使一個(gè)支點(diǎn)雙向固定以承受軸向力，另一個(gè)支點(diǎn)則可作軸向游動(dòng)(圖16-13)?？勺鬏S向游動(dòng)的支點(diǎn)稱為游動(dòng)支點(diǎn)，顯然它不能承受軸向載荷。v當(dāng)支承跨距較大(l350mm)、工作溫度較高(t50)時(shí)，軸受熱伸長(zhǎng)量較大，必須給軸系以熱膨脹的余地，以免軸承被卡死，同時(shí)又要保證軸系相對(duì)固定以實(shí)現(xiàn)其正確的工作位置，應(yīng)采用一端雙向固定，另一支點(diǎn)游動(dòng)的配置型式。固定端可采用

4、單個(gè)深溝球軸承、兩個(gè)角接觸球軸承或圓錐滾子軸承組合及向心軸承與推力軸承組合等，要求軸承的內(nèi)、外圈都要固定，以便能承受雙向軸向載荷，保證軸系固定。游動(dòng)端既可采用深溝球軸承這樣的內(nèi)、外圈不可分離的軸承，也可采用內(nèi)、外圈可分離的圓柱滾子軸承或滾針軸承。當(dāng)采用內(nèi)、外圈不可分離的軸承時(shí)，只需固定軸承內(nèi)圈，而讓外圈可以在軸承座孔內(nèi)自由游動(dòng)(圖16-13a) ；當(dāng)采用內(nèi)、外圈可分離的軸承時(shí)，軸承的內(nèi)、外圈均需固定，此時(shí)靠滾子與套圈間的游動(dòng)來(lái)保證軸的自由伸縮(圖b) u如下是幾種常見的一端固定、一端游動(dòng)的配置。、（單支點(diǎn)雙向固定）：用于mml400t較高： （6；一對(duì)3、7類；向心推力組合）大的軸補(bǔ)償（游動(dòng)端

5、自由伸縮）：N類：滾子與外圈間游動(dòng)6類：外圈與座間游動(dòng)內(nèi)圈與軸固定有時(shí)為了滿足某種特殊需要還采用兩端游動(dòng)的配置形式。如圖所示的人字齒輪傳動(dòng)，大齒輪設(shè)計(jì)成兩端單向固定式結(jié)構(gòu)，由于人字齒輪本身的相互軸向限位作用，小人字齒輪軸系的軸向位置被限定了，不必再另外考慮其軸向固定問(wèn)題，為了防止齒輪被卡死或人字齒輪兩側(cè)受力不均，此時(shí)可采用兩端均為圓柱滾子軸承的兩端游動(dòng)式配置。 3、二、軸承組合的調(diào)整 1. 軸承間隙的調(diào)整 軸承間隙的調(diào)整方法有：1)靠加減軸承蓋與機(jī)座間墊片厚度進(jìn)行調(diào)整（圖16-14a）2)利用螺釘1通過(guò)軸承外圈壓蓋3移動(dòng)外圈位置進(jìn)行調(diào)整（圖16-14b），調(diào)整之后，用螺母2鎖緊防松。1.軸承間

6、隙的調(diào)整2. 軸承的預(yù)緊滾動(dòng)軸承的旋轉(zhuǎn)精度主要取決于軸承裝置的剛性大小。為了提高軸承裝置的剛性，對(duì)于成對(duì)并列安裝使用的角接觸球軸承和圓錐滾子軸承，常采用預(yù)緊軸承。所謂預(yù)緊，所謂預(yù)緊，是指在安裝時(shí)用某種方法使軸承中產(chǎn)生并保持一個(gè)相當(dāng)大的軸向力，以消除軸承的軸向游隙，并使?jié)L動(dòng)體與內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生初始預(yù)變形。預(yù)緊的目的是：預(yù)緊的目的是：提高支承剛性；減少振動(dòng)和噪音；提高旋轉(zhuǎn)精度和軸承的壽命。軸承帶負(fù)游隙運(yùn)行預(yù)緊力可以利用金屬墊片（圖16-15a）、磨窄套圈（圖16-15b）、用螺紋端蓋推壓軸承外圈（用于圓錐滾子軸承）或利用彈簧推壓外圈（如圖所示）等方法獲得。v由于預(yù)緊，軸承的載荷增大，預(yù)緊量過(guò)大，

7、軸承在工作時(shí)的磨損和發(fā)熱也大大增加，使軸承壽命相應(yīng)降低，因此軸承是否采用預(yù)緊應(yīng)按照需要決定。同時(shí)要嚴(yán)格控制預(yù)緊力，必要時(shí)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。3. 軸承組合位置的調(diào)整軸承組合位置調(diào)整的目的，是使軸上的零件（如齒輪、帶輪等）具有準(zhǔn)確的工作位置。如圓錐齒輪傳動(dòng)，要求兩個(gè)節(jié)錐頂點(diǎn)相重合，方能保證正確嚙合，又如蝸桿傳動(dòng)，則要求蝸輪中間平面通過(guò)蝸桿的軸線等。如圖所示為圓錐齒輪軸承組合位置的調(diào)整，套杯與機(jī)座間的墊片用來(lái)調(diào)整圓錐齒輪軸的軸向位置，而套杯與軸承蓋之間的墊片則用來(lái)調(diào)整軸承游隙。L1b軸承（軸系）調(diào)整1）的調(diào)整2）的調(diào)整：要求兩齒輪。：要求。滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，因此，軸承內(nèi)孔與軸的配合為基孔制，軸承外圈與

8、軸承座孔的配合為基軸制。三、滾動(dòng)軸承的配合游隙受載滾動(dòng)體承載 游隙合適，其大、小受影響。影響運(yùn)轉(zhuǎn)精度壽命+-0+-0G7H7Js7J7js6j6k6m6n6?DH7?dk6內(nèi)圈膨脹外圈收縮游隙標(biāo)準(zhǔn)件：內(nèi)圈基孔制 外圈基軸制 （不標(biāo)注）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，軸承的內(nèi)孔與外徑均為上偏差為零、下偏差為負(fù)的公差帶，這與普通圓柱體公差的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同，這一規(guī)定使軸承內(nèi)孔與軸的配合比通常的基孔制同類配合要緊得多。另外，由于外徑公差值較小，因而外徑與軸承座孔的配合與通常的基軸制同類配合相比也較為緊密。軸承配合的選擇，應(yīng)考慮軸承的類型和尺寸，載荷的大小、方向和性質(zhì)，工作溫度，旋轉(zhuǎn)精度要求等因素。幾條選擇原則：幾條選擇原

9、則：載荷方向不變時(shí)，對(duì)于內(nèi)圈回轉(zhuǎn)而外圈固定不動(dòng)的軸承，軸承內(nèi)孔與軸頸之間必須選過(guò)盈配合，如k6、m6、n6 ，外徑與軸承座孔之間可選間隙配合，如G7、H7、J7等。載荷與內(nèi)圈同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸承內(nèi)孔與軸頸之間可選間隙配合，而外圈與座孔之間必須選過(guò)盈配合。轉(zhuǎn)速愈高、載荷愈大、沖擊振動(dòng)愈嚴(yán)重、工作溫度愈高時(shí)，應(yīng)選愈緊一些的配合。剖分式箱體，軸承外圈與座孔間應(yīng)選用較松的配合。游動(dòng)支承的軸承，外圈與座孔應(yīng)選用間隙配合。 四、軸承的軸向固定及裝拆四、軸承的軸向固定及裝拆1、軸承內(nèi)、外圈的軸向固定 根據(jù)軸向載荷大小選用不同結(jié)構(gòu)，如軸端擋圈、圓螺母、套筒、彈性擋圈、端蓋等。 2、裝拆（大尺寸軸承）：熱油8090

10、加熱軸承或干冰冷卻軸頸。（大批量）：中小型軸承用軟錘敲入或用一段管子壓住內(nèi)圈敲入。裝：設(shè)計(jì)軸承組合時(shí)，應(yīng)考慮有利于軸承裝拆，以便在裝拆過(guò)程中不致?lián)p壞軸承和其他零件。拆：專用拆卸器。如圖16-17所示，若軸肩高度大于軸承內(nèi)圈外徑時(shí)，就難以放置拆卸工具的鉤頭。對(duì)外圈拆卸要求也是如此，應(yīng)留出拆卸高度h1，（圖16-18a、b）或在殼體上做出能放里拆卸螺釘?shù)穆菘祝▓Dc）。滾動(dòng)軸承的安裝與拆卸（1）軸承的安裝冷壓法熱套法（2）軸承的拆卸（2）軸承的拆卸采用中用工具或壓力機(jī)拆卸軸承 為方便拆卸，軸上定位軸肩的高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈的高度。錯(cuò)誤的施力正確的施力裝拆滾動(dòng)軸承時(shí)，不能通過(guò)滾動(dòng)體來(lái)傳力，以免使?jié)L道或滾

11、動(dòng)體造成損傷。由于軸承的配合較緊，裝拆時(shí)以使用專門的工具為宜。 1210613991411711284523軸系結(jié)構(gòu)改錯(cuò)作業(yè)分析軸系結(jié)構(gòu)應(yīng)從以下幾方面考慮：n1.軸上零件的固定（周向和軸向）；n2.轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件的關(guān)系；n3.零件的結(jié)構(gòu)工藝性；n4.裝拆與調(diào)整；n5.潤(rùn)滑與密封。本題分析n轉(zhuǎn)動(dòng)件與靜止件接觸n1. 軸與透蓋接觸；它們之間應(yīng)留有間隙。n2. 擋圈與軸承外圈接觸；應(yīng)減小當(dāng)圈外徑。n軸上零件未定位、固定n3. 聯(lián)軸器周向沒有固定；它們之間應(yīng)加鍵。n4. 左軸承內(nèi)圈卡環(huán)無(wú)用；應(yīng)取消。n工藝不合理n5. 聯(lián)軸器孔未打通；應(yīng)制出通孔。n6. 在處應(yīng)設(shè)計(jì)出軸肩，未定位聯(lián)軸器。n7.軸精加工面

12、過(guò)長(zhǎng)，造成軸承裝拆不便，且刮傷密封處表面。應(yīng)在裝軸承處設(shè)計(jì)出非定位軸肩。n8.平鍵不應(yīng)超出裝齒輪的軸肩。現(xiàn)結(jié)構(gòu)造成擋圈不能與齒輪端面緊密貼合，或必須在檔圈內(nèi)開槽，使工藝復(fù)雜，應(yīng)將鍵設(shè)計(jì)在軸肩里面。n9. 軸頭與齒輪轂一樣長(zhǎng)，造成檔圈與齒輪轂端面有可能貼不上，應(yīng)將軸比輪轂寬設(shè)計(jì)得短些。n10.軸環(huán)過(guò)高，造成左軸承拆不下來(lái)。應(yīng)設(shè)計(jì)成比軸承內(nèi)圈外徑小些。n11.箱體裝軸承蓋處是加工面與非加工面分開。應(yīng)在裝軸承處設(shè)計(jì)出凸臺(tái)。n潤(rùn)滑與密封問(wèn)題n12.軸承與箱體間無(wú)墊片，不能調(diào)整軸承游隙。應(yīng)加墊片，還可以起密封作用。n13.齒輪用油潤(rùn)滑，軸承用脂潤(rùn)滑，而在處無(wú)擋油環(huán)，應(yīng)加擋油環(huán)，防止?jié)櫥粷?rùn)滑油稀釋而流失。n14.透蓋處無(wú)密封，應(yīng)加密封裝置。 如圖為一軸系結(jié)構(gòu)圖。試確定其中的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，并畫出正確結(jié)構(gòu)圖。解析 各錯(cuò)誤類型如下: (1)對(duì)于錐面定位，必須壓緊，所以應(yīng)縮短軸段，并加軸端檔圈(在解題時(shí)本鋁也可以視作有兩處錯(cuò)誤)。(2)錐面定位的軸向和周向定位均為圓錐面，擋圈不可接觸錐面軸上零件。(3)套筒同時(shí)接觸動(dòng)、靜面(去除套筒后，2，3錯(cuò)誤同時(shí)去除)。(4)軸承透蓋與軸伸沒有間隙，且因中缺少密封裝置。(5)應(yīng)加調(diào)整墊片。(6)軸承無(wú)法裝入，