轴承配合的选择及影响
轴承配合的选择及影响
轴承选择配合时,应充分考虑轴承的使用条件,主要有:负荷的性质与大小;运转时的温度分布;轴承内部游隙;轴与外壳的加工精度、材料及壁厚结构;安装与拆卸的方法;是否需要利用配合面吸收轴的热膨胀;轴承的形式与尺寸。
1)负荷性质的影响
轴承负荷根据其性质可分为内圈旋转负荷、外圈旋转负荷和不定向负荷。
2)负荷大小的影响
内圈在径向负荷作用下,半径方向既被压缩又有所伸张,周长趋于微小增加,因此初始过盈将减少。
因此,当径向负荷为重负荷(超过Co值的25%)时,配合 必须比轻负荷时紧。若是冲击负荷,配合必须更紧。
3)配合面粗糙度的影响
若考虑配合面的塑性变形,则配合后的有效过盈受配合面加工精度的影响,近似地可用下式表示。
4)温度的影响
一般来说,运转时的轴承温度高于周边温度,而且轴承带负荷旋转时,内圈温度高于轴温,因此热膨胀将使有效过盈减少。
现设轴承内部与外壳周边的温差为⊿t,则不妨可假定内圈与轴在配合面的温差近似地为(0. 10~0. 15)⊿t。
因此温差产生的过盈减少量⊿dt可由下式计算:
因此,当轴承温度高于轴温时,配合必须紧。
另外,在外圈与外壳之间,由于温差、线膨胀系数不同,相反过盈量会增大。因此在考虑利用外圈与外壳配合面之间的滑动来吸收轴的热膨胀时,需要加以意。
5)配合产生的轴承内的最大应力
轴承采用过盈配合安装时,套圈会伸张或收缩,从而产生应力。应力过大时,套圈会发生破裂,需要加以注意。配合产生的轴承内的最大应力可由表2算式计算。
作为参考值,最大过盈量不超过轴径的1/1000,或由表2算式计算出的最大应力∂不大于120 MPa为安全。
6)其他
安装精度要求特别高时,应提高轴及外壳的精度。但一般来说,外壳比轴难加工,精度也低,因此放松外圈与外壳的配合为宜。
采用中空轴及薄壁外壳时,配合应比通常紧。
采用双半型外壳时,应放松与外圈的配合。另开段对于铸铝等轻合金外壳,配合应比通常紧一些。