電機(jī)軸承的選擇原則和游隙變化
對(duì)于電機(jī)設(shè)計(jì)人員而言,軸承選用非常重要。電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一是分析和計(jì)算軸承的設(shè)計(jì)壽命和疲勞壽命,并確定軸承尺寸。
軸承的選擇不僅應(yīng)考慮潤(rùn)滑脂的壽命,潤(rùn)滑脂老化引起的磨損和噪聲,而且還需要根據(jù)不同的場(chǎng)合對(duì)精度,配合,游隙,保持架,潤(rùn)滑脂,密封結(jié)構(gòu),裝卸或其它特殊要求進(jìn)行綜合評(píng)估。
使用設(shè)備與設(shè)計(jì)壽命
選擇軸承時(shí),增加疲勞壽命系數(shù)意味著選擇大軸承,但必須考慮軸的強(qiáng)度,剛性和安裝尺寸等,疲勞壽命不一定是唯一的限制條件。根據(jù)使用條件,在各種機(jī)械中使用的軸承具有參考設(shè)計(jì)壽命,該壽命由經(jīng)驗(yàn)疲勞壽命系數(shù)表示。
軸承的安裝與配合
安裝軸承時(shí),軸承的內(nèi)徑和軸、外徑以及=外殼的匹配是非常重要的。
當(dāng)配合太松時(shí),配合面會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),并且配合面會(huì)迅速磨損,從而損壞軸或軸承座;同時(shí),磨損粉末會(huì)侵入軸承內(nèi)部,進(jìn)一步加劇磨損,從而引起發(fā)熱,振動(dòng)和損壞。
如果配合太緊或過(guò)盈量過(guò)大,會(huì)導(dǎo)致外圈外徑變小或內(nèi)圈的內(nèi)徑增大,從而減小軸承的內(nèi)部游隙;另一方面,外圈或內(nèi)圈變形不均勻,軸承噪聲增加。軸和軸承座加工的幾何精度也會(huì)影響軸承套圈的精度,從而影響軸承的性能。
滾動(dòng)軸承配合選用的原則
軸承套圈相對(duì)于負(fù)載的狀態(tài)
相對(duì)于載荷方向?yàn)樾D(zhuǎn)或擺動(dòng)的套圈,應(yīng)選擇過(guò)盈配合或過(guò)度配合。相對(duì)于載荷方向固定的套圈應(yīng)選擇間隙配合,當(dāng)使用不可分離的軸承作為流動(dòng)支承時(shí),應(yīng)將相對(duì)于載荷方向?yàn)楣潭ǖ奶兹τ米饔蝿?dòng)套圈,并選擇間隙配合或過(guò)渡配合。
負(fù)載類(lèi)型和大小
當(dāng)受到?jīng)_擊載荷或重載荷時(shí),一般應(yīng)選擇比正常、輕負(fù)荷時(shí)更為緊密的配合。向心軸承負(fù)荷大小用徑向當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷與徑向額定動(dòng)負(fù)荷的比值劃分,負(fù)荷越大則配合過(guò)盈越大。
軸承游隙
對(duì)軸承游隙使用過(guò)盈配合將導(dǎo)致軸承間隙的減小。安裝后,應(yīng)檢查軸承的游隙是否滿足使用要求,并應(yīng)正確選擇配合和軸承游隙。
其他因素
軸和軸承座的材料,強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能;外部因素在軸承中產(chǎn)生的熱量的傳遞路徑和傳遞,支承安裝和調(diào)節(jié)性能等都會(huì)影響配合的選擇。
影響軸承游隙的因素
所謂內(nèi)部軸承游隙,是指在未將軸承安裝在軸或軸承箱上時(shí),將內(nèi)圈或外圈中一方固定后,然后使未被固定的一方做徑向,軸向,角向移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)量。根據(jù)運(yùn)動(dòng)方向,可分為徑向游隙,軸向游隙和角向游隙。
由于軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸承配合以及內(nèi)圈和外圈之間的溫差,軸承通常小于初始游隙。從理論上講,當(dāng)軸承運(yùn)行時(shí),如果略帶負(fù)的游隙,則軸承壽命最長(zhǎng)。但保持最佳間隙非常困難。隨著使用條件的改變,軸承的負(fù)游隙將相應(yīng)增加,這將導(dǎo)致軸承壽命或熱量顯著減少或發(fā)熱。因此,軸承的初始游隙通常設(shè)置為略大于零。
(1)過(guò)盈引起的游隙減少量
當(dāng)軸承以靜態(tài)配合方式安裝在軸或軸承箱上時(shí),內(nèi)圈會(huì)膨脹,而外圈會(huì)收縮,這會(huì)減少軸承的內(nèi)部游隙。內(nèi)圈或外圈的膨脹或收縮量根據(jù)軸承形式,軸和軸承箱的形狀,尺寸和材料而異,大約近似過(guò)盈量的70%至90%。
(2)內(nèi)圈和外圈之間的溫差引起的游隙減少量
當(dāng)軸承運(yùn)行時(shí),外圈的溫度通常比內(nèi)圈或滾動(dòng)體的溫度低5-10°C。如果軸承箱的發(fā)熱量很大或軸連接到熱源,或者空心軸內(nèi)部有熱流體流動(dòng),則內(nèi)圈的溫差更大,內(nèi)圈和外圈的熱膨脹差異成為游隙減少量。
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