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          轴承组合设计应该注意的问题

             为了保证轴承能够正常工作,除了合理选择轴承类型、尺寸外,还应正确的进行轴承的组合结构设计。即解决轴系的轴向位置固定、轴承与相关零件的配合、间隙的调整、装拆、润滑和密封等几个方面的问题。(本文主要讲解轴承固定组合设计,其余略)

          学习时注意不同组合类型的特点及其适用场合!

          几个应该注意的问题:

          1、内圈固定问题:

          1)轴肩固定:承受大的轴向力;

          2)轴肩和弹性挡圈:用于深沟球轴承,所受轴向力不大,且转速不高的场合;

          3)轴肩和轴端压板:用于高转速及承受中等大的轴向力的场合;

          4)轴肩和圆螺母及止推垫圈:用于承受大的轴向力的场合。

          5)设计时应该注意轴肩处圆角应小于轴承内圈圆角;轴肩高度应小于轴承内圈厚度(通常应不大于轴承内圈高度的3/4,过高不便于轴承的拆卸)。

          2、外圈固定问题:

          1)孔肩和孔用弹性挡圈:用于深沟球轴承,所受轴向力不大的场合;

          2)止动环嵌入轴承外圈的止动槽内;

          3)端盖固定:单向固定承受大的轴向力,用于转速及很大轴向力的各类轴承;

          4)螺纹环:转速高、轴向力大且不宜使用轴承盖紧固的场合。

          5)为了拆卸方便,孔肩高度要小于轴承外圈;

          6)轴承组合设计时,一根轴上的两个轴承座孔,必须保证同轴度,应一次镗出:轴承尺寸不同时刻加衬筒。

          滚动轴承轴系支点固定结构:

          1、双支点单向固定

          普通工作温度(t≤70℃)的短轴(跨距L≤400mm),常采用双支点单向固定的型式。即两端支点中的每个支点分别承受一个方向的轴向力,限制轴承一个方向的运动,两个支点合起来就限制了轴的双向移动。轴向力不大时,可采用深沟球轴承。轴向力较大时,可选用一对角接触球轴承或一对圆锥滚子轴承。考虑到轴工作时因受热而伸长,在轴承盖与外圈端面之间应留出0.25~0.4mm热补偿间隙(间隙很小,结构图上不必画出),间隙或游隙的大小,常用垫片或调整螺钉调节。

          2、单支点双向固定

          应用场合:

          当轴承的跨度较长或工作温度较高时,轴有较大的热膨胀伸缩量,这时应采用单支点双向固定的轴承组合结构。

          结构特点:

          两个方向的轴向力由同一支点上的轴承承受,这个支点上的轴承应是可以承受双向轴向载荷的轴承或轴承组合,这一端称为固定端。固定端上的轴承(或轴承组合)相对于轴或箱体孔应双向固定,当轴受热伸长时,另一端上的轴承应能够沿轴向自由移动,不产生附加载荷,不使轴系卡死,称为游动端。

          常见的组合:

          轴向力不是很大时,固定端深沟球轴承-游动端深沟球轴承;固定端用内外圈均带挡边的圆柱滚子轴承—游动端用外圈双向无挡边的圆柱滚子轴承。

          轴向载荷较大时,固定支点可采用两个圆锥滚子轴承(或角接触球轴承)“背对背”或“面对面”组合在一起的结构,也可采用推力轴承和向心轴承组合在一起的结构。

          正装(或称为面对面安装)、反装(或称为背对背安装或背靠背安装):角接触轴承有个压力角,法线中间相交就是面对面,反之就是背靠背。
          1)反装(背靠背)时,载荷作用中心处于轴承中心线之外;交点间跨距较大,悬臂长度较小,故悬臂端刚性较大,当轴受热伸长时,轴承游隙增大,轴承不会卡死破坏,但会使定位预紧的预紧量减小。
          2)正装(面对面)时,载荷作用中心处于轴承中心线之内,载荷作用中心间跨距小,轴受径向载荷后挠度小;此排列结构简单、拆装方便,当轴受热伸长时,轴承游隙减小,容易造成轴承卡死,因此在安装时要特别注意轴承游隙的调整。
          3)串联安装时,载荷作用中心线处于轴承中心线同一侧;它适合轴向载荷大,需多个轴承联合承担的情况,为保证两套或多套轴承轴向受载均匀,需仔细选配轴承内外圈宽度。


          3、两端游动
          这种轴系结构两端均采用完全不具有定位能力的轴承,整个轴系的轴向位置处于完全浮动状态。
          两端游动轴系的轴向位置在工作中是依靠传动零件确定的,一般这种轴系结构应用在双斜齿轮轴系或人资齿轮轴系中。在人字齿轮传动中,为避免人资齿轮两半齿圈受力不均匀或卡死,常将小齿轮做成可以两端游动的轴系结构。
          这种轴系的传动零件具有双向轴向定位能力,如果轴承也具有轴向定位能力则构成过定位的轴系,这是不允许的。
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