为了保证滚动轴承在预定期限内正常工作,除了正确选择滚动轴承类型和尺寸外,还要解决轴承的轴向定位,轴承与其他零件的配合、装拆和间隙调整等一系列问题,也就是还要合理地进行轴承的组合设计。
一、滚动轴承的轴向固定
轴的位置是靠轴承来定位的,轴工作时,既要防止轴向窜动,又要保证滚动体不因轴受热膨胀而卡住。轴的轴向定位,根据其两端轴承的不同结构,可分为以下三类:
1.两端固定
如图4-22(a)所示,两端的支承均能限制一个方向的轴向移动,两个支承合起来就限制了轴的双向移动。这种结构形式简单,适用于普通工作温度下的短轴(跨距≤350mm),考虑到轴受热后的伸长,一般在轴承端盖与轴承外圈端面上留有补偿间隙c=0.2~0.4mm。间隙量的大小,通常用一组垫片来调整。如图4-22(b)所示。
2.一端固定、一端游动
如图4-23所示,左端轴承限制轴的双向移动,右端轴承可作轴向游动。选用深沟球轴承作为游动支承时,应在轴承外圈与轴承盖间留有间隙;选用圆柱滚子轴承作为游动支承时,靠其本身内、外圈可分离的特性满足游动要求。这种固定方式适用于跨距较大或工作温度较高的轴,如图4-23(b)所示。
图4-22 两端固定轴承
图4-23 一端固定、一端游动支承
3.两端游动
如图4-24所示,两端的轴承均不限制轴的轴向移动。如人字齿轮轴,由于轮齿两侧螺旋角不易做到完全对称,为了防止轮齿卡死或两侧受力不均匀,应采用轴系能有左右微量轴向游动的结构,图中两端都选用圆柱滚子轴承,滚动体与外圈间可轴向移动。与其相啮合的另一轴系则必须两端固定,以使该轴系在箱体中有固定位置。
图4-24 两端游动支承
二、轴承组合的调整
1.轴承间隙的调整
为保证轴承正常运转,在装配轴承时,滚动轴承内、外套圈与滚动体之间存在一定的间隙,常用的轴承间隙的调整方法有三种:
(1)调整垫片。如图4-25所示,靠加减轴承盖与机座间的垫片厚度进行调整。
(2)可调压盖。如图4-26所示,靠端盖上的螺钉调整轴承外圈可调压盖的位置来调整轴承游隙,调整后用螺母锁紧防松。
图4-25 调整垫片
图4-26 可调压盖
2.轴承的预紧
对于内部游隙可调的轴承,为提高轴承的刚度和旋转精度,在安装轴承时使其受到一定的轴向力,消除轴承的游隙并使滚动体和内、外圈接触处产生微小弹性变形,这种方法称为轴承的预紧。常用的方法有利用金属垫片,如图4-27(a)所示;或磨窄套圈,如图4-27(b)所示。(https://www.xing528.com)
3.轴系位置的调整
轴系位置调整的目的是使轴上零件具有准确的工作位置,如圆锥齿轮传动,要求两个圆锥顶点相重合,方能保证啮合。又如蜗杆传动,则要求蜗轮主平面通过蜗杆轴线等。图4-28所示为圆锥齿轮轴承组合位置的调整方式,可增减套杯与箱体间垫片的厚度使套杯作轴向移动,来调整锥齿轮的轴向位置。增减垫片2的厚度可调整轴承游隙。
三、滚动轴承的配合
图4-27 轴承的预紧
滚动轴承是标准件,因此,轴承内圈与轴的配合采用基孔制,轴承外圈与座孔的配合采用基轴制。由于轴承配合内外径的上偏差均为零,因而相同的配合种类,内圈与轴的配合较紧,外圈与轴承座孔的配合较松。选择配合时,应考虑载荷的方向、大小和性质,以及轴承类型、转速和使用条件等因素。一般轴承内圈旋转,内圈与轴选有过盈的配合,常用k5,m5,m6,n6,p6,r6等;不旋转的套圈一般为外圈,外圈与座孔选用有间隙的配合,常用H7,G7,J7等。
图4-28 轴系位置的调整
1—调整轴向位置垫片;2—调整游隙垫片
四、轴承的装拆
轴承的内圈与轴颈的配合一般都较紧,安装时可以用压力机配专用压套在内圈上施加压力,将轴承压套到轴颈上,也可在内圈上加套后用锤子均匀地敲击装入轴颈,如图4-29所示,但不允许直接敲击外圈,以防损坏轴承。对于尺寸较大的轴承,可先将轴承放在温度为80℃~100℃的热油中预热,然后进行安装。拆卸轴承一般可用压力机或拆卸工具(图4-30)。为拆卸方便,设计时应留拆卸高度,或在轴肩上预先开槽,以便安放拆卸工具,使钩爪能钩住内圈。
图4-29 用手锤安装轴承
图4-30 轴承的拆卸
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