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精密軸承上的接口有何講究?(二)

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2022.02.06


精密軸承布置層面的接口主要是正確選擇軸承類型以及如何實(shí)現(xiàn)軸承的定位或者浮動(dòng)。通常軸系都有兩端軸承支撐,所以需要兩端的軸承或軸承組之間能協(xié)同配合工作。軸系傳動(dòng)層面接口內(nèi)容則是理解不同傳動(dòng)方式對(duì)軸系及軸承的作用和影響。以下逐一詳細(xì)介紹三個(gè)窗口的內(nèi)容。

(1)單個(gè)軸承窗口

徑向精密軸承的內(nèi)外徑面的兩個(gè)圓柱面分別與軸承座孔和軸配合。由于需要承受徑向作用力,所以這兩個(gè)配合面需要確保接觸完全,支撐堅(jiān)實(shí)。軸向軸承的支撐面在設(shè)計(jì)周邊結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)并不是百分百被關(guān)注的,比如最大的支撐內(nèi)徑過(guò)小,或者最小支撐外徑過(guò)大而導(dǎo)致的支撐不足時(shí)有所見(jiàn)。特別地,還要考慮在支撐內(nèi)外徑尺寸滿足要求的時(shí)候,還要看支撐結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是否足夠。

為獲得對(duì)軸承套圈的良好支撐,最理想的情況當(dāng)然是采用緊配合。在工程實(shí)踐中,考慮到安裝拆卸的便捷性,對(duì)內(nèi)外圈不可拆分軸承常常只采用一個(gè)緊配合。下圖是常用的精密軸承配合面公差。配合松緊的正確選擇和實(shí)現(xiàn)是軸承使用中的一個(gè)關(guān)鍵。配合不良,輕則軸承跑圈,重則套圈碎裂。當(dāng)軸承套圈承受的載荷是大小或者方向不斷改變的,原則上這個(gè)套圈必須與相鄰安裝部件緊配合。即便(徑向)軸承套圈是緊配合,套圈的定位仍然是必要的。徑向軸承套圈的定位方式有卡環(huán)定位,壓蓋定位,擋肩定位,鎖緊螺母定位,緊定套定位等等。

(2)軸承布置窗口

絕大多數(shù)時(shí)候一根軸上兩端都有精密軸承支撐。本身精密軸承類型多樣,再加各種軸承間的不同組合方式,因此不同應(yīng)用場(chǎng)合,軸系的軸承布置方式可謂五花八門,從最簡(jiǎn)單的兩個(gè)深溝球軸承,到復(fù)雜的多列徑向軸承與多列推力軸承的組合。 關(guān)于一根軸上的軸承布置經(jīng)驗(yàn)原則卻非常簡(jiǎn)單。

1) 盡可能采用一端定位另一端浮動(dòng)的布置;

2) 盡可能解耦載荷,讓徑向軸承只承受純徑向力,讓推力軸承只承載軸向力。

對(duì)于第一點(diǎn),現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中也存在兩端定位,或者兩端浮動(dòng)的布置,但是這是有條件的。比如絲桿支撐在采取兩端定位布置時(shí),必須事先了解絲桿工作時(shí)的溫升,然后根據(jù)溫升計(jì)算絲桿的預(yù)拉伸量并按此安裝,最后才能保證絲桿正常工作和獲得理想壽命。

采用軸承組來(lái)支承組合載荷(徑向力和軸向力)的最大難點(diǎn)在于各個(gè)軸承實(shí)際承受的載荷并非均勻一致的,甚至可能是極度不均的。不巧的是,軸系的壽命是由承載最大壽命最短的那個(gè)軸承決定的。因此,多個(gè)軸承組合的軸承布置方式是高難度的,是需要科學(xué)計(jì)算謹(jǐn)慎分析的?;蛘哒f(shuō),在不了解單個(gè)精密軸承上分配多少載荷的情況下采用軸承組的布置方式是魯莽的。所以,關(guān)于精密軸承布置的第二點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)原則,在工程實(shí)踐中,用徑向軸承來(lái)支承徑向載荷,用軸向軸承來(lái)支承軸向載荷往往是一個(gè)簡(jiǎn)單有效的辦法。

(3) 軸系傳動(dòng)窗口

不同傳動(dòng)方式具有各自力學(xué)的幾何的特性,對(duì)軸系和軸承的作用和影響相應(yīng)地各有特點(diǎn)。常見(jiàn)的傳動(dòng)方式有:聯(lián)軸器,鍵,皮帶(齒形帶),齒輪,蝸輪蝸桿,離合器,曲柄連桿等。舉例來(lái)講,柔性聯(lián)軸器只傳遞一個(gè)力矩,因此不會(huì)引起軸的撓曲。剛性聯(lián)軸器安裝不當(dāng)就會(huì)引入大小未知的力的作用,齒輪傳動(dòng)則可能除了傳遞力矩還附加一個(gè)徑向力。

以上所提及的軸承應(yīng)用“接口”的三個(gè)層面,實(shí)際無(wú)非給精密軸承的正確使用提供一個(gè)簡(jiǎn)明扼要的chencklist,方便軸承用戶對(duì)照檢查,用好精密軸承。

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