提高轴承系统的刚度、保证两端轴承座孔的同轴度,能有效地提高轴的回转精度、减少振动和噪声、延长轴承寿命。常用的措施有以下3种。
1.提高轴承座的刚度
提高轴承座的刚度能有效保证轴承座孔受力时保持正确的形状。可通过增加轴承座孔厚度、缩短壁板上轴承座的悬臂部分、增加加强肋的方法来提高轴承座的刚度,如图9.29(a)所示。如果外壳是用轻合金或非金属制成的,安装轴承处应采用钢或铸铁制的套杯,如图9.29(b)所示。
图9.29 提高轴承座刚度
(a)增加加强肋;(b)采用钢或铸铁制的套杯
2.合理安排轴承的组合方式
同一支点采用两个轴承支承,不同安装方式的刚度是不同的。图9.30所示为一对圆锥滚子轴承组合支承方法,由于正装[图9.30(a)]时两轴承压力中心间的距离B1小于反装[图9.30(b)]时的B2,故正装轴承的支承刚度较低,反装轴承有较高的支承刚度。
图9.30 一对圆锥滚子轴承组合支承方法
(a)正装;(b)反装
对于成对使用但在不同支点的向心推力轴承,其安装方式对轴系的刚度也有较大的影响,应根据载荷的作用位置进行刚度分析。载荷作用于两轴承之间时,正装轴系的支承刚度较好;载荷作用于两轴承外侧时,反装轴系的支承刚度较好。具体情况如表9.11所示。
表9.11 向心推力轴承不同安装方式对轴系刚性的影响
对于同一根轴上两个支承的座孔,必须尽可能保证其同轴度,以免轴承内外圈间产生过大的偏斜。最好的办法就是采用整体结构的外壳,并把安装轴承的两个孔一次镗出。例如,在一根轴上装有不同尺寸的轴承时,外壳上的轴承孔也需一次镗出,这时可利用轴承盒(衬套)来安装尺寸较小的轴承。当两轴承孔分别处于对开的外壳上时,则应把分离的外壳组合在一起进行镗孔,以保证两座孔的同轴度。
3.轴承预紧(https://www.xing528.com)
轴承预紧是指在安装轴承时,采用某种方法产生并保持一定的预紧力,达到消除轴承游隙,使滚动体和套圈之间产生一定预变形的目的。预紧常用来提高轴承的旋转精度与轴承刚度,同时可以减少轴承的振动和噪声。滚动轴承的预紧包括径向预紧和轴向预紧。
径向预紧是利用轴承与套圈的过盈配合,使轴承内圈膨胀或外圈收缩,以消除径向游隙并产生一定的预变形。轴向预紧旨在消除轴承中的轴向游隙。常用的轴向预紧方法有以下几种。
(1)夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈而预紧,如图9.31(a)所示。
图9.31 轴承常用的轴向预紧方法
(2)弹簧预紧。将弹簧安装在轴承部件中,始终用弹簧顶住不旋转的外圈,可以得到稳定的预紧力,如图9.31(b)所示。
(3)不等宽套筒预紧。为了提高轴承组合部件的刚度,两角接触球轴承通常需要相隔一定的距离安装,在套圈之间用不同宽度的套筒来实现预紧,其预紧力可通过调节两套筒的长度差来控制,如图9.31(c)所示。
(4)磨窄内圈(或外圈)预紧。在角接触球轴承的端面上,磨去一定的预紧变形量,使单个轴承非基准端面凸出另一套圈基准端面,凸出量为δ,当成对轴承安装到轴和轴承座时,用紧固装置压紧端面,两轴承即处于预紧状态,如图9.32所示。在滚动轴承手册或样本中,可查到同型号成对安装的角接触球轴承的不同系列预紧力及相应的内、外圈磨窄量。
图9.32 磨窄内圈(或外圈)预紧
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