高温轴承厂对轴承组合结构设计总结了四点

[ 关键词：轴承组合结构设计　发表日期：2018-04-26 09:41:38 ]

　　在确定了轴承的类型和型号以后，还必须正确的进行滚动轴承组合结构设计，才能保证轴承的正常工作。高温轴承厂对轴承组合结构设计总结了四点：轴系支承端结构、轴承与相关零件的配合、轴承的润滑与密封、提高轴承系统的刚度，下面详细讲下。

1、轴系支承端结构

　　为保证滚动轴承轴系能正常传递轴向力且不发生窜动，在轴上零件定位固定的基础上，必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构。典型的结构形式有三类：

（1） 两端单向固定

　　普通工作温度下的短轴（跨距 L<400mm），支点常采用两端单向固定方式，每个轴承分别承受一个方向的轴向力。为允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时应留有0.25mm-0.4mm的轴向间隙（间隙很小，结构图上不必画出），间隙量常用垫片或调整螺钉调节。

（2）一端双向固定、一端游动

　　当轴较长或工作温度较高时，轴的热膨胀收缩量较大，宜采用一端双向固定、一端游动的支点结构。固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力，故内外圈在轴向都要固定，以补偿轴的热胀冷缩。而游动端则保证轴伸缩时能自由游动。为避免松脱，游动轴承内圈应与轴作轴向固定（常采用弹性挡圈）。

　　游动支承若采用内外圈不可分离型轴承，如深沟球轴承，只需固定内圈，其外圈在座孔内可以轴向游动，并应在轴外圈与端盖之间留有间隙，若使用的是可分离型的圆柱滚子轴承或滚针轴承，则内外圈都要固定，靠滚子与套圈间的游动来保证轴端移动。当轴向载荷较大时，固定支承可以采用若干轴承组合的形式，如向心轴承和推力轴承组合在一起的结构；也可以采用两个角接触球轴承 ( 或圆锥滚子轴承 ) 组合在一起的结构。

（3）两端游动

　　要求能左右双向移动的轴，可采用两端游动的轴系结构。例如一对人字齿轮轴，由于人字齿轮本身的相互轴向限位作用，它们的轴承内外圈的轴向紧固应设计成只保证其中一根轴相对机座有固定的轴向位置，而另一根轴上的两个轴承都必须是游动的，以防止齿轮卡死或人字齿两侧受力不均匀。不论滚动轴承是采用哪种固定方式，轴承内圈与轴、轴承外圈与座孔之间必须有轴向固定。

轴承内圈一端一般用轴肩或套筒定位，另一端常用的轴上固定方法有：

① 轴用弹性挡圈固定，它主要用于转速较低，较小轴向载荷的地方；
② 轴端挡圈固定，可用于较高转速、较大轴向载荷处，并仅适用于轴端；
③ 圆螺母及止动垫圈固定，主（a）（b）要用于转速高、承受较大轴向载荷的场合。

内圈轴向固定的常用方法 外圈在轴承座孔内轴向固定的常用方法：

① 孔用弹性挡圈固定 ， 用于转速较低，轴向 载荷较小的场合；
② 止动环固定，它用于轴承座孔不便做凸肩且外壳为剖分式结构；
③ 用轴承端盖固定，它用于转速高、轴向力大的各类轴承；
④ 螺纹环固定，用于转速高、轴向载荷较大，不适用于使用端盖固定的场合，并可用螺纹环调整轴承游隙。

　　滚动轴承的内、外圈是否需要固定以及轴向如何固定，取决于轴承的类型、轴承是否承受轴向载荷（单向或双向）、载荷的大小、以及是固定支承还是游动支承等条件。

2、轴承与相关零件的配合

　　滚动轴承的配合主要是指内圈与轴的配合及外圈与机座孔的配合，轴承的轴向固定就是通过配合来保证的。由于滚动轴承是标准件，所以内圈与轴的配合采用基孔制，外圈与轴座孔的配合采用基轴制。0 级公差滚动轴承常用配合及轴、轴承座的公差带见图 6 所示 。由公差带可以看出，滚动轴承内径的公差带在零线之下，而一般圆柱公差标准中基准孔的公差带在零线之上。因此，轴承内圈与轴的配合比圆柱公差标准中规定的基孔制同类配合要紧一些，圆柱公差标准中的许多过渡配合在这里实际成为过盈配合，而有的间隙配合，在这里实际变为过渡配合。轴承外圈与外壳孔的配合与圆柱公差标准中规定的基轴制同类配合 相比较，配合性质的类别基本一致，但由于轴承外径的公差值较小，因而配合也较紧。

滚动轴承(0级公差)的配合：

　　滚动轴承配合的选择应保证轴承正常运转，防止内圈与轴、外圈与外壳孔在工作时发生相对转动。轴承配合种类的选择应根据转速的高低、载荷的大小、温度的变化等因素来决定。配合过紧，会使轴承的内部间隙减小甚至完全消除，结果使滚动体的转动不灵活甚至被卡死；配合过松，则会影响轴的旋转精度和降低轴承的承载能力。

　　一般原则是：转动圈（一般为内圈）的配合选紧些，固定圈（一般为外圈）的配合选松些；载荷大、转速高、振动较大和工作温度变化大的轴承，配合应选得紧些；游动座圈和需经常拆卸的轴承，配合应选得松些。对一般机械，与轴承内圈配合的回转轴常采用n6、m6 k5、k6、js6等；与不转动的外圈相配合的轴承座孔常采用 J6、J7、H7、G7 等配合。请注意它与一般圆柱体的配合方式的标注方法不同，由于滚动轴承是标准件，所以它只能标注轴颈及座孔直径公差代号。另外，轴颈与座孔表面的圆柱度公差、轴肩及座孔肩的端面圆跳动、配合表面粗糙度等可查阅有关设计手册及参照同类机器的使用经验确定。轴承在轴上一般用轴肩或套筒定位，定位端面与轴线保持良好的垂直度。为保证可靠定位，轴肩圆角半径r 1 必须小于轴承的圆角半径r。轴肩的高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸。

3、轴承的润滑与密封

（1）滚动轴承的润滑

　　滚动轴承的润滑主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同时也有吸振、冷却、防锈和密封等作用。合理的润滑对提高轴承性能，延长轴承的使用寿命有重要意义。滚动轴承润滑剂的选择主要取决于速度、载荷、温度等工作条件。

　　一般情况下，采用的润滑油黏度应不低于13mm 2 /s~32mm 2 /s（球轴承油粘度略低而滚子轴承略高）。脂润滑轴承在低速、工作温度65°C 以下时可选钙基脂，较高温度时选用钠基脂或钙钠基脂；高速或载荷工况复杂时可选锂基脂；潮湿环境可选用铝基脂或钡基脂，而不宜选用遇水分解的钠基脂。

（2）滚动轴承的密封

　　为了充分发挥轴承的性能，要防止润滑剂中脂或油的泄漏，而且还要防止有害异物从外部侵入轴承内，因而有必要尽可能采用完全密封。密封装置是轴承系统的重要设计环节之一。设计要求应能达到长期密封和防尘作用；摩擦和安装误差都要小；拆卸、装配方便保养简单。密封按照其原理不同可分为接触式密封和非接触式密封两大类。非接触式密封不受速度限制。接触式密封只能用在线速度较低的场合，为保证密封的寿命及减少轴的磨损，轴接触部分的硬度应在HRC40以上，表面粗糙度宜小于Ra1。60μm- Ra0。80μm。

4、提高轴承系统的刚度

　　轴承的预紧是轴承安装时采用一定的措施使轴承中的滚动体和内外套圈之间产生一定的预变形，以保证轴承内外圈均处于压紧状态的一种措施。预紧可以增加轴承的刚度，提高旋转精度，延长轴承的寿命。例如，对于重要机械主轴部件轴承，要求较高的支承刚度和旋转精度，就须采用预紧。预紧可以利用加金属垫片、磨窄套圈和加内外隔套等方法获得。