軸承的選定及使用時的注意事項

黃易

《軸承的選定及使用時的注意事項》word內(nèi)容
* X$ g5 t. g& Q! u. r$ l$ H3 z' w3 Z
, T6 c4 E- Z% C) ~$ _# ]7 M  i軸承選定概要
5 q- M3 e) b5 E9 w- Y滾動軸承的種類、類型及尺寸是多種多樣的。為使機械裝置發(fā)揮出預(yù)期的性能，選擇最適宜的軸承是至關(guān)重要的。
- P- X  B3 O2 D' a. D0 A( E6 r為選定軸承，需要分析諸多要因，從各個角度進行研究、評價有關(guān)選擇軸承的程序，并無特殊規(guī)格，但一般順序如下：
7 K9 b* I8 `6 e- a4 f(1)掌握機械裝置和軸承的使用條件等
(2)明確對軸承的要求
(3)選定軸承的類型
(4)選定軸承配置方式
(5)選定軸承尺寸
4 z  i3 n, [- l' J! ]' Q(6)選定軸承規(guī)格
' x- o/ S$ v& d0 M(7)選定軸承的安裝方法
軸承的使用條件與環(huán)境條件
正確把握軸承在機械裝置的使用部位及使用條件與環(huán)境條件是選擇適宜軸承的前提。為之，需要取得以下幾個方面的數(shù)據(jù)和資料：
(1)機械裝置的功能與結(jié)構(gòu)
+ L1 o5 r0 p& G2 T* z(2)軸承的使用部位
+ s* n; a0 ^$ I, ?* M! t- {: c(3)軸承負荷(大小、方向)
(4)旋轉(zhuǎn)速度
(5)振動、沖擊
; F- Z6 f8 I, _  N5 w7 j: J% s$ d(6)軸承溫度(周圍溫度、溫升)
, l" o: _& N) b% g  }(7)周圍氣氛(腐蝕性，清潔性，潤滑性)
軸承配置方式的選擇
通常，軸是以兩個軸承在徑向和軸向進行支撐的，此時，將一側(cè)的軸承稱為固定側(cè)軸承，它承受徑向和軸向兩種負荷，起固定軸與軸承箱之間的相對軸向位移的作用。將另一側(cè)稱之為自由側(cè)，僅承受徑向負荷，軸向可以相對移動，以此解決因溫度變化而產(chǎn)生的軸的伸縮部題和安裝軸承的間隔誤差。
. k1 B/ p! Z4 C# e% }- F" e對于固定側(cè)軸承，需選擇可用滾動面在軸向移動(如圓柱滾子軸承)或以裝配面移動(如向心球軸承)的軸承。在比較短的軸上，固定側(cè)與自由側(cè)無甚別的情況下，使用只單向固定軸向移動的軸承(如向心推力球軸承)。
4 _0 c' G9 `% o" x2 u& E軸承類型的選定
選擇軸承類型時，全面掌握軸承的使用條件是至關(guān)重要的。下表列出了主要的分析項目:
分析項目 選擇方法
2 n; x2 I5 J* B* k1)軸承的安裝空間 能容納于軸承安裝空間內(nèi)的軸承型 由于設(shè)計軸系時注重軸的剛性和強度，因此一般先確定軸徑，即軸承內(nèi)徑。但滾動軸承有多種尺寸系列和類型，應(yīng)從中選擇最為合適的軸承類型。
) N( m& A+ t7 J9 U" i5 x: G2)負荷 軸承負荷的大小、方向和性質(zhì)[軸承的負荷能力用基本額定負荷表示，其數(shù)值載于軸承尺寸表] 軸承負荷富于變化，如負荷的大小、是否只有徑向負荷、軸向負荷是單向還是雙向、振動或沖擊的程度等等。在考慮了這些因素后，再來選擇最為合適的軸承類型。一般來說，相同內(nèi)徑的軸承的徑向負荷能力按下列順序遞增：深溝球軸承＜角接觸球軸承＜圓柱滾子軸承＜圓錐滾子軸承＜調(diào)心滾子軸承
3)轉(zhuǎn)速 能適應(yīng)機械轉(zhuǎn)速的軸承類型[軸承轉(zhuǎn)速的界限值基準用極限轉(zhuǎn)速表示，其數(shù)值載于軸承尺寸表] 軸承的極限轉(zhuǎn)速不僅取于軸承類型還限于軸承尺寸、保持架型式、精度等級、負荷條件和潤滑方式等，因此，選擇時必須考慮這些因素。下列軸承大多用于高速旋轉(zhuǎn)：深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承
2 {7 J! r  [! _, \8 G1 D4)旋轉(zhuǎn)精度 具有所需旋轉(zhuǎn)精度的軸承類型[軸承的尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度已由GB按軸承類型標準化了] 機床主軸、燃汽輪機和控制機器分別要求高旋轉(zhuǎn)精度、高轉(zhuǎn)速和低摩擦，這時應(yīng)該使用5級精度以上的軸承。一般使用下列軸承：深溝球軸承、接觸球軸承、圓柱滾子軸承
5)剛性 能滿足機械軸系所需剛性的軸承類型[軸承承受負荷時，滾動體與滾道的接觸部分會產(chǎn)生彈性變形?！案邉傂浴笔侵高@種彈性變形的變形量較小] 在機床主軸和汽車末級減速裝置等部位，在提高軸的剛性的同時，還必須提高軸承的剛性。滾子軸承承受負荷生的變形比球軸承小。對軸承施加預(yù)緊(負游隙)可以提高剛性。該方法適用于角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。
5 @% k% X( p* o" {' l- e6)內(nèi)圈與外圈的相對傾斜 分析使軸承內(nèi)圈與外圈產(chǎn)生相對傾斜的因素(如負荷引起的軸的撓曲、軸及外殼的精度不良或安裝誤差)，并選擇能適應(yīng)這種使用條件的軸承類型。 如果內(nèi)圈與外圈的相對傾斜過大，軸承會因產(chǎn)生內(nèi)部負荷造成損傷。因此應(yīng)選擇可以承受這種傾斜的軸承類型。一般來說，允許傾斜角(或調(diào)心角)按下列順序遞增：圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、深溝球軸承(角接觸球軸承)、調(diào)心滾子(球)軸承
) t' {4 z  H# e: j( M4 I$ s7)安裝與拆卸 定期檢查等的裝拆頻度及裝拆方法 裝拆頻繁時，使用內(nèi)圈與外圈可分離的圓柱滾子軸承，滾針軸承及圓錐滾子軸承較為方便。圓錐孔調(diào)心球軸承及圓錐孔調(diào)心滾子軸承通過使用緊固件或退卸套可便于裝拆。
軸承結(jié)構(gòu)的選定
" j7 ^* j" j# G機械的類型不一樣，軸承的使用條件會有差別，對其性能要求也不盡相同，但一般來說，一根軸上使用的軸承不少于兩個。
4 E" C: Z' h  }而且，為了便于軸向定位，使用時大多將一個軸承用作固定端軸承，其余則用作自由端軸承。下表列出了固定端與自由端軸承結(jié)構(gòu)的選擇。
內(nèi)　　　容 適用的軸承型式
固定端軸承 用于使軸承軸向定位及固定
) O, m+ P1 Q  f) \. G) x9 A3 L$ I選用可同時承受徑向與軸向負荷的軸承
% x0 D+ ^% R" W7 u4 [為承受雙向軸向負荷，安裝時還需要根據(jù)軸向負荷的大小考慮相應(yīng)的強度。 深溝球軸承　組合角接觸球軸承
雙列角接觸球軸承　調(diào)心球軸承　
1 v- S( I1 ?* p( w" n1 Z: S" y帶擋邊圓柱滾子軸承(NUP型、NH型)
雙列滾子軸承　調(diào)心滾子軸承
自由端軸承 用于避讓因運轉(zhuǎn)時的溫度變化引起的軸的伸縮，以及用于調(diào)軸承的軸向位置。
. C% q! S8 j- T: r2 W宜選用只承受徑向負荷且內(nèi)圈與外圈可分離的軸承。
! E. b; p% S7 e- t9 q3 c使用非分離軸承時，外圈與外殼之間一般采用間隙配合，以便軸伸縮時連同軸承一起做軸向避讓。 用于避讓因運轉(zhuǎn)時的溫度變化引起的軸的伸縮，以及用于調(diào)軸承的軸向位置。
+ k) o7 b8 f5 s/ V9 E+ W% Y8 f宜選用只承受徑向負荷且內(nèi)圈與外圈可分離的軸承。
使用非分離軸承時，外圈與外殼之間一般采用間隙配合，以便軸伸縮時連同軸承一起做軸向避讓。
- t" U5 G1 R$ c: _不分固定端與自由端時 在軸承間距小、軸伸縮的影響不大時，將可承受軸向負荷的兩個角接觸球軸承或圓錐滾子軸承等正面或背面配置使用。
2 J/ }. B8 X  V1 H! C3 s4 s# m用螺母或墊片調(diào)安裝后的軸向游隙。 深溝球軸承　角接觸球軸承
調(diào)心球軸承　圓柱滾子軸承
& U/ E0 t  k! @5 z(NJ型、NF型)
圓錐滾子軸承　調(diào)心滾子軸承
3 r" l' q/ o1 S: Q$ K; W( c用于立軸時 固定端選用可同時承受徑向負荷與軸向負荷的軸承。軸向負荷的軸承軸向負荷較大時，將推力軸承與向心軸承并用。
同樣自由端選用只可承受徑向負荷的軸承，以避讓軸的伸縮。 固定端
組合角接觸球軸承(背面組合)
! a: v) h6 J2 ?9 n% g" H雙列圓錐滾子軸承(37000型)
4 [  r$ W7 T$ S/ Y. c0 u. S* O  k. e推力軸承與向心軸承并用
; W. K  l" x, F0 t' ~1 A* R$ O6 k安裝
) M* X/ K! v# ^0 |' \; t1 N軸承屬于精密的機械部件，在安裝前請勿打開包裝，避免生銹。對已經(jīng)脂潤滑的軸承及雙側(cè)具油封或防塵蓋，密封圈軸承可直接安裝，不必清洗。
* 　方法
! m$ t+ j6 W8 p: q7 V! n軸承的安裝過程中，必須掌握一個原則，即只能通過相應(yīng)套圈來傳遞安裝力或力矩。
) J" z& b  Q$ M+ S壓入配合
軸承內(nèi)圈與軸使緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機將軸承先壓裝在軸上，然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi)，壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管(銅或軟鋼)。
+ Q& \- n, N" J8 g+ j, H軸承外圈與軸承座孔緊配合，內(nèi)圈與軸為較松配合時，可將軸承先壓入軸承座孔內(nèi)，這時裝配套管的外徑應(yīng)略小于座孔的直徑。
如果軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時，安裝室內(nèi)圈和外圈要同時壓入軸和座孔，裝配套管的結(jié)構(gòu)應(yīng)能同時押緊軸承內(nèi)圈和外圈的端面。
5 _3 c1 N) m) j1 S) @2 \% u6 r. h加熱配合
通過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉(zhuǎn)變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適于過盈量較大的軸承的安裝，熱裝前把軸承或可分離型軸承的套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃，然后從油中取出盡快裝到軸上，為防止冷卻后內(nèi)圈端面和軸肩貼合不緊，軸承冷卻后可以再進行軸向緊固。軸承外圈與輕金屬制的軸承座緊配合時，采用加熱軸承座的熱裝方法，可以避免配合面受到擦傷。
8 @3 {5 E. x2 j4 U用油箱加熱軸承時，在距箱底一定距離處應(yīng)有一網(wǎng)柵，用鉤子吊著軸承，軸承不能放到箱底上，以防沉雜質(zhì)進入軸承內(nèi)或不均勻的加熱，油箱中必須有溫度計，嚴格控制油溫不得超過100℃，以防止發(fā)生回火效應(yīng)，使套圈的硬度降低。
1 L' S) v; J# Z6 W4 ^0 O推力軸承的安裝
: `, I  t$ ^0 H0 ^) f, _$ w推力軸承的周全與軸的配合一般為過渡配合，座圈與軸承座孔的配合一般為間隙配合，因此這種軸承較易安裝，雙向推力軸承的中軸泉應(yīng)在軸上固定，以防止相對于軸轉(zhuǎn)動。
軸承的安裝方法，一般情況下是軸旋轉(zhuǎn)的情況居多，因此內(nèi)圈與軸的配合為過贏配合，軸承外圈與軸承室的配合為間隙配合。
* 　軸承運轉(zhuǎn)檢查
! m/ Z4 {7 \# B軸承安裝好后要進行檢查，應(yīng)保證軸承安裝到位，旋轉(zhuǎn)靈活，無卡滯現(xiàn)象，如軸承安裝不當，會使軸承溫度迅速上升而損壞，甚至發(fā)生軸承卡死斷裂等重大事故。
; \" U8 [) A, ~! N- R- f# G* W軸承的使用和保管
& V* H. s' b" r" p* e! ~4 u(1)在軸承使用時，保持周圍環(huán)境的潔凈，不要粘上手汗和污物。規(guī)定由熟悉軸承的人員使用，特別需要小心傷、壓痕、欠損等。為保證軸承的使用性能，應(yīng)根椐設(shè)備的作業(yè)標準，定期對軸承進行維護、保養(yǎng)和檢修，內(nèi)容包括監(jiān)控運行狀態(tài)、補充潤滑劑、定期拆卸檢查。
(2)軸承不得直接在地上儲存(需離地30cm以上)，避免直射光線和陰冷的墻壁。為了防止生銹，保管在溫度20℃左右、濕度65％以下的環(huán)境中，軸承放置在酸性空氣中，容易生銹、變色，要用手套、木棉回絲擦拭軸承、軸、外殼，垃圾進入軸承內(nèi)部和配合部分是發(fā)生異常的原因，因此需要注意。