滾動軸承基礎知識

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滾動軸承基礎知識簡介
第一篇 用好滾動軸承的要點 滾動軸承是一種精密的機械支承元件,軸承用戶深切希望裝在主機上的軸承能夠在預定的使用期內不致損壞並保持其動態性能,但客觀事實有時並非盡如人意,突發的軸承失效事故……
滾動軸承基礎知識正文

第一篇 用好滾動軸承的要點

滾動軸承是一種精密的機械支承元件,軸承用戶深切希望裝在主機上的軸承能夠在預定的使用期內不致損壞並保持其動態性能,但客觀事實有時並非盡如人意,突發的軸承失效事故會給用戶造成重大損失。通過大量的滾動軸承失效分析研究表明,軸承短壽或過早的喪失精度,有的是由於材料缺陷或製造不當所致,但在相當大的程度上是由於沒有嚴格按照軸承使用要求進行安裝、維護,或者是軸承選型不當或實際載荷超過軸承本身的額定載荷等原因造成軸承的非正常損壞,例如,軸承零件的疲勞剝落在很大程度上就是因為潤滑油中混有雜質引起的。可見,要想實現滾動軸承具有更長的壽命和精度保持期,除要求軸承製造廠家提高產品質量外,軸承用戶也必須用科學的方法和程序使用軸承,否則,再好的軸承也會在惡劣的隨意的使用條件下夭折。

第一章節 滾動軸承的選擇和代用

1. 選擇的方法和步驟

能否正確選用滾動軸承,對主機能否獲得良好的工作性能,延長使用壽命;對企業能否縮短維修時間,減少維修費用,提高機器的運轉率,都有著十分重要的作用。因此,不論是設計製造單位,還是維修使用單位,在選擇滾動軸承時都必須高度重視,其選擇的全部程序見圖1�1。

一般來說,選擇軸承的步驟可能概括為:

1. 根據軸承工作條件(包括載荷方向及載荷類型、轉速、潤滑方式、同軸度要求、定位或非定位、安裝和維修環境、環境溫度等),選擇軸承基本類型、公差等級和游隙;

2. 根據軸承的工作條件和受力情況和壽命要求,通過計算確定軸承型號,或根據使用要求,選定軸承型號,再驗算壽命;

3. 驗算所選軸承的額定載荷和極限轉速。

選擇軸承的主要考慮因素是極限轉速、要求的確良壽命和載荷能力,其它的因素則有助於確定軸承類型、結構、尺寸及公差等級和游隙工求的最終方案。

1. 類型選擇

各類滾動軸承具有不同的特性,適用於各種機械的不同使用情況。選擇軸承類型時,

通常應考慮下列因素。一般情況下:對承受推力載荷時選用推力軸承、角接觸軸承,對高速應用場合通常使用球軸承,承受重的徑向載荷時,則選用滾子軸承。總之,選用人員應從不同生產廠家、眾多的軸承產品中,選用合適的類型。

? 軸承所佔機械的空間和位置

在機械設計中,一般先確定軸的尺寸,然後,根據軸的尺寸選擇滾動軸承。通常是小軸選用球軸承,大軸選用滾子軸承。但是,當軸承在機器的直徑方向受到限制時,則選用滾針軸承、特輕和超輕系列的球或滾子軸承;當軸承在機器的軸向位置受到限制時,可選用窄的或特窄系列的球或滾子軸承。

? 軸承所受載荷的大小、方向和性質

載荷是選用軸承的最主要因素。滾子軸承用於承受較重的載荷,球軸承用於承受較輕的或中等載荷,滲碳鋼製造或貝氏體淬火的軸承,可承受衝擊與振動載荷。

在載荷的作用方向方面,承受純徑向載荷時,可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。承受較小的純軸向載荷時,可選用推力球軸承;承受較大的純軸向載荷時,可選用推力滾子軸承。當軸承承受徑向和軸向聯合載荷時,一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。

? 軸承的調心性能

當軸的中

 

心線與軸承座中心線不同,有角度誤差,或因軸的兩支承間距較大而軸的剛性以較小,容易受力彎曲或傾斜時,可選用具有良好調心性能的調心球或調心滾子軸承,以及外球軸承。此類軸承在軸稍微傾斜或彎曲情況下,能保持正常工作。

軸承調心性能的好壞,與其允許的不同軸度有關,不同軸度值愈大,調心性能愈好。各類軸承允許的不同軸度見表1�1

? 軸承的剛性

軸承的剛性,是指軸承產生單位變形所需力之大小。滾動軸承的彈性變形很小,在大多數機械中可以不必考慮,但在某些機械中,如機床主軸,軸承剛性則是一個重要因素,一般應選用圓柱和圓錐滾子軸承。因為這兩類軸承在承受載荷時,其滾動體與滾道屬於點接觸,剛性較差。

另外,各類軸承還可以通過預緊,達到增大支承剛性的目的。如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承,為防止軸的振動,增加支承剛性,往往在安裝時預先施加一定的軸向力,使其相互壓緊。這裡特別指出:預緊量不可過大。過大時,將使軸承摩擦增大,溫升增高,影響軸承使用壽命。

? 軸承的轉速

每一個軸承型號都有其自身的極限轉速,它是由諸如尺寸、類型及結構等物理特性所決定的,極限轉速是指軸承的最高工作轉速(通常用r?min),超過這一極限會導致軸承溫度升高,潤滑劑乾枯,甚至使軸承卡死。

使用場合所要求的速度範圍有助於決定採用什麼類型的軸承,圖1�2給出了大多數通用軸承的典型速度範圍。D是軸承尺寸,它通常是指軸承的節圓直徑,在選擇軸承時,使用軸承內徑和外徑的平均值,單位mm.

用節圓直徑D乘以軸旋轉速度(單位r/min)得出一極限轉速因素(DN),DN在選擇軸承類型和尺寸時十分重要。大多數軸承製造廠家的產品目錄都提供其產品的極限轉速值,實踐證明,在低於極限轉速90%的狀態下工作是比較好的。

脂潤滑軸承的極限轉速比油潤滑軸承的極限轉速低,軸承的供油方式對可達到的極限轉速有影響。表1�2提供了幾種軸承潤滑形式的極限轉速修正係數(K )。必須注意,對脂潤滑軸承,其極限轉速一般僅是該軸承採用一個高質量的重複循環油系統時的極限轉速的80%,但對油霧潤滑系統,其極限轉速一般比相同的基本潤滑系統高50%。

保持架的設計和結構也影響軸承的極限轉速,因為滾動體與保持架表面是滑動接觸,用比較貴的、設計合理的、以高質量和低摩擦材料製成的保持架,不僅可將滾動體隔開來,而且有助於維持滑動接觸區的潤滑油膜。但象衝壓保持架之類價格低廉的保持架,通常只能使滾動體保持分離。因此,它們存在著易出事故和令人苦惱的滑動接觸,從而導致更低的極限轉速。

一般來說在較高轉速的工作場合下,宜選用深溝球軸承、角接觸軸承、圓柱滾子軸承;在較低轉速工作場合下,可選用圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承的極限轉速,一般約為深溝球軸承的65%,圓柱滾子軸承的70%,角接觸球軸承的60%。推力球軸承的極限轉速低,只能用於較低轉速的場合。

對於同一類軸承,尺寸愈小,允許轉速愈高。在選用軸承時,應注意要使實際轉速低於極限轉速。

? 軸承遊動和軸向位移

通常情況下,一個軸用兩個軸承相隔一定的距離給予支承。為了適應軸和外殼不同

 

程度的熱漲影響,安裝時應將一個軸承在軸向固定,另一個軸承使之在軸上可以遊動(即遊動支承),以防止因軸的伸長或收縮引起的卡死現象。遊動支承通常選用內圈或外圈無擋邊的圓柱滾子軸承(原2000型、32000型)和滾針軸承,這主要是此類軸承內部結構允許軸與外殼有適當軸向位移的緣故。此時,內圈與軸,外圈與外殼孔可採用緊配合。當採用不可分離型軸承做遊動支承時,如深溝球軸承、調心滾子軸承,在安裝中必須允許外圈與外殼孔,或內圈與軸採用較松配合,使之軸向可自由遊動。

圖1�3示出幾種定位和非定位的圓柱滾子軸承結構

圓錐滾子軸承、調心滾子軸承和深溝球軸承基本上屬於定位型,當用作非定位時則採用松配合安裝。所有推力滾子軸承均屬定位型軸承。

? 便利於軸承的安裝和拆卸

選用軸承類型時,對軸承安裝拆卸是否方便,亦必須考慮周全,特別是對大型和特大型軸承的安裝和拆卸尤為重要。一般的外圈可分離的角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承,安裝拆卸比較方便,它們的內圈和外圈可分別裝於軸上或殼體孔內。此外,內徑帶圓錐孔的,帶緊定套的調心滾子軸承、雙列圓柱滾子軸承和調心球軸承,也比較容易安裝拆卸。

? 其它要求

除上述因素外,還應考慮軸承的工作環境溫度、軸承密封及對摩擦力矩、振動、雜訊等的特殊要求。

1. 游隙選擇

游隙是滾動軸承能否正常工作的一個重要因素,分為軸向游隙和徑向游隙。選擇適當的游隙,可使載荷在軸承滾動體之間合理分佈;可限制軸(或外殼)的軸向和徑向位移,保證軸的旋轉精度;能使軸承在規定的溫度下正常工作;減少振動和雜訊,有利於提高軸承的壽命。因此。在選用軸承時,必須選擇適當的軸承游隙。

選擇軸承游隙時,應考慮以下幾個方面:

1. 軸承的工作條件,如載荷、溫度、轉速等;

2. 對軸承使用性能的要求(旋轉精度、摩擦力矩、振動、雜訊);

3. 軸承與軸和外殼孔為過盈配合時導致軸承游隙減小;

4. 軸承工作時,內外套圈的溫度差導致軸承游隙減小;

5. 因軸和外殼材料的膨脹係數不同,導致軸承游隙減小或增大。

根據使用經驗,球軸承最適宜的工作游隙為近於零;滾子軸承應保持有少量的工作游隙。在要求支承剛性良好的部件中,軸承允許有一定數值的預緊力。這裡特別指出,所謂工作游隙,是指軸承在實際運轉條件下的游隙。還有一種游隙叫原始游隙,是指軸承未安裝前的游隙。原始游隙大於安裝游隙。我們對游隙的選擇,主要是選擇合適的工作游隙。

國家標準規定的游隙值分為三組:有基本組(0組)、小游隙輔助組(1、2組)和大游隙輔助組(3、4、5組)。選擇時,在正常工作條件下,宜優先選用基本組,便可使軸承得到合適的工作游隙。當基本組不能滿足使用要求時,則應選用輔助組游隙。大游隙輔助組適用於軸承與軸和外殼孔採用過盈配合,軸承內外圈溫差較大,深溝球軸承需要承受較大軸向負荷或需改善調心性能,心及要求提高極限轉速和降低軸承摩擦力矩等場合;小游隙輔助組適用於要求較高的旋轉精度、需嚴格控制外殼孔的軸向位移,以及需減少振動和雜訊的場合。

各類軸承的徑向游隙見國家標準的規定

 

1. 公差等級選擇

軸承的公等級,主要是根據軸對支承的旋轉精度要求來確定的。一般情況下,例如具有大嚙合公差的正齒輪減速器,可用PO級軸承,但某些對旋轉精度有嚴格要求或轉速很高的軸,如高精度、小跳動的機床主軸則選用高於PO級的軸承。

採用公差等級高的軸承時,其軸的外殼的製造公差應與軸承公差等級相適應,並應具有足夠的結構剛度。表1�3列出軸承公差等級選用實例,供參考。

2. 壽命和可靠性的計算

要求的使用壽命L是按照期望設備能工作的總累計時間來確定的,常用單位是工作小時數,壽命的計算也可用軸承總的轉數表示,在計算使用壽命過程中,各種工作狀態都必須考慮。設備工作是八小時一班制或工作日制?它是否整天連續使用?它是否頻繁啟停或一旦啟動就長期工作?表1�4給出了各種動力傳輸應用場合的一般使用壽命值。

維修費用、概率壽命及報廢也必須加以考慮,是設備長期使用后更換還是定期修理(包括更換軸承)費用上更節省?

當然,在決定所要求的壽命L時,軸承的可靠性是一個主要考慮因素,在軸承工業中標準的可靠性水平通常規定為90%,那就是說,以大量在相同應用場合下工作的軸承中,有90%的軸承在達到所選定的軸承工作壽命(L 壽命)時仍保持完好,如果要求失效率低,則要求的壽命L需加修正。

提高軸承可靠性,使其比90%的可靠性更高,可用降低10%失效率標準軸承的使用壽命來解決。換言之,如果想獲得更高的可靠性,標準軸承的壽命必須降低。例如:對一個可靠性為96%的軸承,必須定義軸承壽命為L ,而不是L 。在不增大軸承尺寸的情況下,你必須把原L 軸承壽命降低。

在後面我們將給出給定軸承的設計動態承載能力,它是速度、軸承實際載荷及設計壽命的函數。在給定的應用場合下,速度和實際載荷是給定的,因此動態了載能力是設計壽命的函數。為了把可靠性提高到96%,你可加大軸承的外形尺寸,從而達到工作可靠性為90%時的同樣水平,也就是說你可以提高其動態承載能力,使它高於90%的可靠性所需要的值,這就需選擇一個更大的軸承。

表1�5給出了壽命修正的百分比。這裡L 是標準10%失效的軸承壽命,在左邊一欄里,是要求的可靠性失效率,橫向以相應讀出修正百分比,這是標準L 壽命的百分比,它在要求提高軸承可靠性時十分有用。

例如,如果你要求軸承的居載能力失效率為4%,工作壽命超過1000小時,為實現這些要求,表上給出的壽命修正百分比為正常L 軸承壽命的53%。

用所要求的壽命除以修正百分比,這樣可得L 為:

1000/0。53=1887 (h)

這個結果表明:為得到96%可靠性所要求1000小時壽命,對應90%可靠性的軸承壽命把它引入動態承載能力方程用以計算軸承尺寸是有價值的。

載荷和當量載荷的計算

為了確定滿足要求的軸承額定載荷,必須考慮到設備所要承受的所有的力,以及在其給定周期每個力作用在軸承上的相應時間。

軸承所經受的各種情況或工作條件可以列成表格形式。注意,此處軸承載荷單位用N,轉速單位用r/min,在軸承預定的壽命時間內每種情況的有效作用時間百分比表達。這些可簡化成當量載荷P ,然後,每種情況用適當的方程來

 

決定當量載荷。

如果在整個運行周期內,速度和載荷為常數,則當量載荷就是計算載荷:

P =P 方程(A)

如果在一個長周期內,速度是常數,載荷從最小值P 逐漸變到最大值P ,則:

如果在給定有限周期內,速度是常數,載荷變化呈非線性(是階躍函數或冪函數,正弦函數,或某些函數的組合),在整個壽命期間,這種非線性變化隨機地重複,則:

其中P ,P ,、、、,P 代表在選定的時間間隔t ,t ,、、、,t 期間的作用載荷。注意,P ,P ,、、、,P 值中的某個或某幾個必須公式(A)或(B)計算。

如果載荷和速度都變化,並且每次載荷的變化都伴隨著相應的速度變化,則:

其中P ,P ,、、、,P 表示速度為n 、n 、、、n 時的作用載荷,q ,q ,、、、q 表示P 作用於n ,P 作用於n ,、、、,P 作用於n 時的時間百分比。這樣,由於各個速度已經包含在方程中了,所以壽命應當該用經修正的壽命公式來計算:

方程(E)中的係數“500”是時間值500小時,它是以國際標準轉速為33 /min為根據,相當於軸承壽命為500小時得到的。

修正當量載荷

許多使用場合遭受振動,使得軸承應力明顯提高。同樣,包括有初始的和永久性的不同軸度在內的許多應用場合,均要求顯著提高載荷能力。

振動載荷的補償是以相應的振動力(考慮最壞情況或最大振動載荷)為根據並與正常、穩定的徑向載荷相比較得出的。修正係數K必須作為當量載荷方程中的係數。表1�6列出了兩種可能情況下的係數:一個是K ,以振動力P 為根據,P 大於穩定載荷P ;另一個是K ,以P 為根據,P 大天P 。

需特別注意,軸承承受重載荷,但不運動這樣的工作條件格外危險,因為在滾動體和套圈上容量形成微小壓痕,產生強大的衝擊,就象汽車輪胎滾過坑窪一樣。這種象窪坑一樣的小壓痕在工作過程中能夠很快發展成點蝕,從而導致軸承失效。

另一個極端條件恰好相反,即高速但承受載荷甚小。此時若不施加預載荷,滾動體在滾道上滑動很大,這會導致快速過熱、潤滑劑分解破壞以及永久性損傷。

在軸承選擇中經常被忽略考慮的一個重要載荷就是設備本身產生的徑向力和軸向力。齒輪的重量和其他零部件的張力甚至軸的重量級都是應加入總載荷的重要的力。

確定需要的額定載荷容量

現在,要求的使用權壽命、當量載荷、軸的轉速及任何提高可靠度的修正係數可一起用來計算所需的軸承負荷容量。

其中:C=需要的額定動載荷容量,N

L=要求的L 使用壽命,h

N=軸的轉速,r/min

P =軸承的當量載荷,N

θ=滾動接觸類型的無量綱指數:

點接觸(球軸承)或線接觸(滾子軸承)。對球軸承:θ=3。00,

對滾子軸承:θ=3.33。

假設作用在滾動體表面的力均布,則C值可算得。但是,在動力傳輸設備中,不同軸度是個普遍存在的問題。在軸承選擇中,你必須加以補償。表1�7提供了幾種軸承類型允許的不同軸度。如果不超過允許值,則對此不需加以修正。

表1�7 允許的(無性能惡化)不同軸度

雖然每種類型的軸承對不同軸度有一組基本的修正係數,但生產廠家各自的設計特性也起著重要作用,你必須考慮這些特性。通

 

常,生產廠家的樣本上列出了他們產品的這些係數。

外形限制

對要求的額定載荷一旦確定了最終值,你必須考慮軸承安裝所需的外形尺寸,包括這裡所考慮的軸承的安裝及固定。以及與具有所要求額定載荷的軸承匹配的軸的尺寸大小。這些因素有助於確定軸承結構和尺寸,還可以排除某些軸承類型。在某些場合,由於空間的限制甚至在額定載荷確定之前就排除了選擇的餘地。

例如,如果軸承外形非常窄,球軸承是可在此工作的唯一類型。或者,如果必須使用直徑非常小的軸承箱,你就需在同一軸上安裝兩個或更多的滾子軸承才能達到足夠的額定載荷。

當軸的尺寸與要求的軸承額定載荷相衡量有很大差異時,出現了另一種常見的矛盾。如果軸大但載荷輕,即使要求的額定載荷很小,但也得提出一個昂貴的,高額定載荷的大型軸承,在這種情況下,最好與軸承廠家接觸,以便提出一個最經濟有效的解決辦法。

實例

基本工作條件。假設軸承應用在減速器上,軸承必須支承直徑約25mm的軸的一端,而軸上安裝一個正齒輪。

工作周期和軸承載荷。齒輪作用力的分析和變速器的工作周期表明:軸承約在3/4的時間裡所承受的徑向載荷為1780N,轉速為11000r/min,在1/4的運轉時間內,軸承所承受的徑向載荷為890N,轉速為3500r/min。良好的正嚙合幾乎不產生軸向力,不存在斜嚙合或者其它有效的軸向分力。預計兩方向的最大軸向力為89N,最大振動力為89N。

尺寸極限。由於受減速器內部設計的限制,允許軸承的最大外徑為70mm,最大計算擾度為6 ,最大位置不同軸度為0、0015。不要求用調心軸承。

環境。軸承的潤滑同嚙合潤滑一樣:從一個大的油槽噴油,最高預計溫度為140 F。

可靠性。軸承要連續工作必須有一個好的可靠性,採用8%的可靠失效率。

選擇步驟

1. 軸承內徑約25mm。

2. 軸承外徑為70mm。

3. 估計最大節圓直徑D(軸承內徑和外徑的平均值)為:

(25+70)/2=47.5(mm)

4. 計算最大DN值:

47.5×11000=0、52×106

5. 為選擇所要求的基本軸承類型,確定修正的DN值。首先,由潤滑類型找出修正軸承極限轉速係數。從圖1�2查得,採用小油槽連續工作時,係數為0.85。.採用大油槽間歇工作時,係數為0、95,取連續工作時的低係數值,則修正的DN值為:

1. 52×10?)/0、85=0、61×106

1. 利用步驟5得到的DN值及圖1�2的結果,我們發現角接觸球軸承和工業級、精密級圓柱滾子軸承、以及深溝球軸承的轉速範圍(極限轉速)等於或大於修正的DN值,因此,這些就是最初選擇的軸承類型。

2. 由方程(D)計算當量載荷:

3. 確定基本的減速器工作壽命。從表達式1�4得到,普通減速器的典型工作壽命為20000h。

4. 用給定的可靠性失效率修正工作壽命。利用表達1�5,8%的可靠性失效率給出的壽命修正係數為85%;因此修正工作壽命L為:

20000/0。85=23529(h)

10、用方程(E)計算需要的額定動載荷C:

11、用振動來修正C.在此例中,最小穩定載荷890N大於最大振動載荷89N,振動載荷與穩定載荷之比為0.1,利用表1—6,採用線性插值法在兩個最接近的載荷率之間插入一修正係數值

 

,該係數計算如下:

(1.00+1.020)/2=1.010

則額定載荷的修正值為:

C=1.010×29746(N)

12、根據撓曲不同軸度和位置不同軸度,確定是否要對C進行修正。表1—1表明這兩種不同軸度的預期值均在無補償值範圍之內,所以不需修正。如果兩種不同軸度或其中之一的預期值超過無補償範圍,則必須查閱軸承製造廠家文獻來確定採用何種補償。

13、查找滿足要求的軸承類型。表1—8表明從本表中可以查到所需的軸承。對任何類型的軸承,額定動載荷C值必須等於或高於上面我們提到的最終修正值29746N.

實際上,你可熟悉要容易地確定能滿足要求的表中每種軸承類型的價格及尺寸,在你選擇時可能考慮到了這些價格因素,在這裡我們假定:在表1—8中標有“大”的承載能力的軸承最貴,因此,應予淘汰。

最好的選擇是內徑為30mm的工業級圓柱滾子軸承,現在集中考慮這一基本軸承類型,繼續選擇過程。

14、確定軸承是定位型還是非定位型。因為軸承必須在兩個方向承受軸向載荷,所以在軸的一端要求一個雙向定位型軸承。

15、選擇軸承公差等級。由於減速器不需要較高的精度,所以採用PO級。

16、再檢查看有無特殊的熱環境。因預計最大工作溫度是140°F,因此不需要特殊材料。從而,游隙為0組值。

再檢查DN和極限轉速:

Dm6x =(30+62)/2=46(mm)

要求的最高轉速為非作歹11000r/min給出的DN值為506000,稍低於步驟4中DN的計算值,也在圖1—2給出的工業級圓柱滾子軸承的DN值範圍之內。從軸承目錄上可以看到,該軸承的極限轉速是16000r/min,遠在最大轉速11000r/min之上,因此,不需要考慮特殊的熱環境。

17、考慮同軸度要求。這裡沒有特殊的同軸度要求,因此,使用標準軸承即可,但在製造公差上要保證軸承座的同軸度好。

18、考慮安裝要求,便於安裝。與生產人員探討表明,對他們來說最好的方法是在軸上只安裝內圈,在減速器安裝過程中再安裝外圈和滾子,然後再與活動定位件安裝在一起。這導致了第二次結構選擇,從圖1—3雙向定位欄選擇第二種定位結構,活動定位件由螺母和鎖緊墊圈固定在內圈上。由於軸承容易拆除,所以這種結構便於更換。維修人員只需一個拆卸器就可以拆除內圈。

19、總體選擇。最終確定的軸承是滿足要求的最小最經濟的軸承,它是工業級圓柱滾子軸承,內徑30mm,外徑62mm,寬度16mm,採用在內圈上帶活動定位件的定位結構,0組游隙,公差等級用ISOPO級。

近年來瑞典的SKF公司提出了新的軸承壽命理論,利用這種理論選擇軸承尺寸的方法。已載於其出版的軸承樣本中。

1. 滾動軸承的代用

1.代用原則

滾動軸承有這麼一個特點:同一類型的軸承內徑相同時,伴隨著直徑系列的遞增,其外徑和寬度也相應增大,軸承的額定動載荷和額定靜載荷也隨著提高;外徑尺寸相同時,隨著直徑系列的遞增,其內徑卻隨著變小,寬度相應增大,軸承額定動載荷和超定靜載荷也相應增大。對同一內徑,可找到多種外徑和寬度不同的軸承;而對同一外徑,又可找到多種內徑和寬度不同的軸承。對於同一內徑和外徑還可找到不同寬度的軸承,這就為滾動軸承的代用奠定了

 

基礎,提供了方便。

根據滾動軸承的這個尺寸特點和使用實踐,選取代用軸承時,應遵循下列原則:

1. 根據軸承資料查出原使用軸承的額定動載荷C值及額定靜載荷C0值,並根據前述的軸承使用壽命計算公式進行原使用軸承和準備代用軸承的計算壽命及承載能力的計算比較。必須指出,軸承使用壽命與軸承的額定動載荷C值的3(球軸承)或者10/3(滾子軸承)次方成遞增關係,但額定動載荷C值的大小並不是衡量軸承使用壽命的唯一標準,如發現所代用軸承的額定動載荷C值比原使用軸承小時,則應綜合考慮軸承的其它技術特性和主機維修次數的增加以及經濟成本的問題,或從潤滑角度採取相應的有效措施來延長軸承的實際使用壽命,以滿足代用的合理性。

2. 代用的軸承每分鐘允許的極限轉速應等於或高於原配軸承在機械設備中工作時的實際轉速。因為軸承轉速愈高,其滾動體的離心力就愈大,這樣不僅增加了軸承載荷,而且使單位時間軸承受力次數增多,易使材料產生疲勞,降低軸承壽命,所以代用軸承的極限轉速應選得高一些。

3. 代用軸承的尺寸要與原配軸承尺寸相同,不能改變與軸承外圈配合的殼體孔尺寸,或與軸承內圈配合的軸頸尺寸,以便今後買到原軸承時,可重新安裝原配軸承。

4. 代用軸承的游隙要與原軸承的游隙一致。

5. 代用軸承的公差等級應等於或高於原配軸承,避免安裝后使機械設備精度受到影響。

6. 採用鑲套法進行軸承代用時,要保證套的內、外圓柱而的同軸度,並應在加工套時正確選擇公差配合。

對於以國產軸承取代進口軸承時,首先要從原設備資料或現場實際設備中了解國外軸承的代號、製造廠商以及所使用的軸承的技術特性,隨後再進行代用工作,並要注意:

? 根據原設備中所使用的國外軸承的尺寸、規格、類型以及製造廠商的基本代號,從國內外軸承型號對照手冊中找出相應的可代用軸承的基本系列和代號,並核對軸承的安裝尺寸,特別是雙列、四列圓錐滾子軸承以及(單列)圓錐滾子軸承、角接觸球軸承成對組裝后的裝配寬度(或高度)和實際使用的軸承是否一致。

? 了解軸承的技術特性。軸承的技術特性一般都用軸承代號中的前置或後置代號表示,前後置代號的表示方法及相應的技術含義各軸承製造廠都不相同,但不論哪一個軸承製造廠,由於一種軸承只能有一個代號,一個和軸承基本代號相配的前後置代號只能表達一種技術特性,因此在進行國內外軸承代用時一定期弄清楚軸承製造廠或公司的名稱,隨後從有關資料中查找軸承代號的前置和後置代號的技術含義,了解原軸承的結構或技術特性。

? 在無資料可查的情況下,可由國內軸承製造廠的專家確定代用方案,或根據原引進軸承的測繪中確定軸承的主要技術參數去試製新產品,並經上機試用或和國外軸承進行性能對比后逐步實現代用。

軸承的選擇和代用是一項很細緻的技術工作,應當盡量地做到軸承使用者和軸承設計製造者的結合,特別在選用和開發新結構軸承及用國內軸承代替重大設備中的國外軸承時更應如此。

1. 代用方法

1. 直接代用

當所選代用軸承,不論是同一類型或非同一類型,只要其內、外徑和寬度尺寸及技術性能完全相同,不需任何修改加工,即

 

可安裝代用。

例如,東方紅—40型拖拉機中的NJ306(原代號42306)軸承,內徑為30mm,外徑為72mm,寬度為19mm,可直接選用NF306(原代號12306)、6306(原代號306)軸承代用。

2. 加墊代用

當所選代用軸承的內徑、外徑與原配軸承與代用軸承的寬度差。墊的內徑與軸頸採用鬆動配合,外徑相當於軸承內圈的外徑,且兩端面應平行。安裝時,墊靠軸肩安裝,外面安裝代用軸承。

例如,東風—50拖拉機中的32209(原代號7509)軸承,內徑45mm,外徑85mm,寬度24。75mm。當選用30209(原代號7209)軸承代用時,其內、外徑相同,但寬度較窄,為20。75mm,只要加一個4mm厚的墊即可代用。如圖1—4。

3. 以寬代窄代用

當有的軸承找不到尺寸相近的代用軸承,而軸向安裝位置又不受限制時,可以較寬軸承代替較窄軸承使用。

例如,手扶拖拉機車軸上使用的30207(原代號7207)和30205(原代號7205)軸承,就可用32207(原代號7507)和32205(原代號7505)軸承代用。32207與30207軸承內、外徑相同,而寬度寬6mm;32205與30205軸承內、外徑相同,而寬度寬3mm,由於軸端有螺紋,可用鎖緊螺母調整軸承間隙並予以鎖緊。32207、32205軸承由於額定動載荷C和額定靜載荷C。都高於原軸承,代用后將使其工作壽命有所提高。

4. 內徑鑲套代用

當所選代用軸承的寬度、外徑等於原配軸承,而內徑大於原配軸承時,可採用內徑鑲套,如圖1—5。套的內徑直接與軸頸配合,其尺寸公差與技術要求和原配軸承內徑相同。套的外徑直接與代用軸承內徑配合,其配合性質應採用稍緊的基孔制過渡配合。套的材料選用45號鋼製造,一般不需熱處理即可使用。

5. 外徑鑲套代用

當所選代用軸承的內徑、寬度等於原配軸承而外徑小於原配軸承時,可採用外徑鑲套。套的外徑直接與殼體孔配合,其尺寸公差與技術要求和原配軸承外徑相同。套的內徑與代用軸承的外徑應採用稍緊的基軸制過渡配合。

6. 外徑或內徑鑲套加墊代用

當所選代用軸承內徑與原配軸承相同,而外徑、寬度小於原配軸承時,可採用外徑鑲套並加墊代用。墊應加在軸肩部位,如圖1—6。如果代用軸承的內徑大,寬度小,則採用內徑鑲套加墊。

7. 內徑和外徑大於原配軸承,而外徑又小於原配軸承時,可採用內、外徑同時鑲套代用。

這種方法多用於非標準軸承和較大軸承的代用,一般不宜採用,因為它需要加工大小兩個套,耗費加工時間及材料。

8. 用兩套軸承代用一套軸承

當所選代用軸承內徑等於或大於原配軸承內徑,而外徑等於或小於原配軸承外徑,寬度又等於或小於原配軸承寬度的二分之一時,可採用兩套軸承代替一套軸承使用。這種方法有利於提高代用軸承的承載能力和工作壽命。

例如,鐵牛—55拖拉機中NU2312(原代號32612)軸承,尺寸為60×130×46(mm),可選用同一類型的NU212(原代號32212)兩套軸承代用。NU212軸承尺寸為60×110×22(mm),代用時,外徑鑲套,並於軸肩加2mm寬的墊即可。代用后,其工作壽命與原配軸承基本相同。

? 軸承改制代用

當軸承屬同一類型,僅結構不同時,可將軸承改制代用。如6409N(原代號50409)

 

軸承,可用6409(原代號409)軸承在外圓上切止動槽代用,其尺寸完全相同。改制時,由於軸承硬度較高,為HRC61—64,因此,一般選用YT30、YW1、YW2合金刀,在車床上低速小進給,加乳化液切削改制。

? 改變軸或殼體孔尺寸

當所選用軸承內徑略小於原配軸承內徑,外徑略大於原配軸承外徑時,可採取此法代用。即將軸車小,加工到與代用軸承內徑相配合的尺寸,或將殼體孔鏜大,加工到與代用軸承外徑相配合的尺寸。這裡值得注意的是,軸徑或殼體孔徑的加工量不能太大,以免影響零件強度。

此法僅適用於個別已淘汰的非標準軸承和以後再也買不到原配軸承,一般是不宜採用的。

? 進口軸承的代用

隨著改革開放的深入,市場經濟的推行,關貿總協定締約國地位的恢復,我國同各國的交往越來越頻繁,國外的機電設備將大批湧入中國市場。當這些機電設備需要維修時,設備上原安裝的國外軸承要拆卸更換,進口的國外軸承一時又買不到,或者基於經濟上的考慮,就得用國產軸承代用。

對進口軸承的代用方法有兩種:一是查國內外軸承型號對照手冊,採取相同型號代用;二是按國產軸承代號辦法,查找相應的國產軸承代用,即先確定軸承類型、結構特點,技術性能,再測量內、外徑和寬度尺寸,最後根據所測技術數據,查找滾動軸承產品樣本,確定要代用的軸承型號。

1. 鑲套代用時的配合公差

當滾動軸承採用外徑鑲套法代用時,由於套的外徑直接與殼體孔配合,其外徑可採用與原配軸承外徑相同的製造公差,而套的內徑與代用軸承的外徑則採用稍緊的基軸制過渡配合。套的外徑公差按原軸承外徑的ΔDmp選取,套的內徑公差參照GB1801—79選取。

當滾動軸承採用內徑鑲套法代用時,由於套的內徑直接與軸配合,其內徑可採用與原配軸承內徑相同的製造公差,而套的外徑與代用軸承的內徑則採用稍緊的基孔制過渡配合。套的內徑公差按原配軸承內孔的Δdmp選取,套的外徑公差,參照GB1801—79選取。

另外,在選取配合公差時,要注意:

1. 滾動軸承孔與基孔制的孔其極限偏差的方向不同;

2. 滾動軸承的外徑與基軸制的軸其極限偏差的方向雖然相同,但數值也非完全對應。

所以在確定代用件的內、外徑尺寸時,要根據軸承的公差等級和配合要求,經過計算選定適當的極限偏差。

1. 滾動軸承代用一般的規律

滾動軸承的代用,一般是先從比原本軸承所在的直徑系列較低的直徑系列中選取代用軸承的,而且選取的代用軸承其外徑應與原配軸承相同,內徑則大於原配軸承。這主要是考慮到:(1)加工方便,節省材料;(2)代用后,軸承的額定載荷較高,壽命不受影響。

1. 深溝球軸承代用規律

6400—6300、6200代用。

6300—6200、6100代用。

6200—6000代用。

60000—2Z—6000—Z代用。

例如,60000N型屬外圈有止動槽的深溝球軸承,選取代用軸承時,對6408N(原代號50408)軸承可選取6310(原代號50310)內徑鑲套代用,也可選取6408(原代號408)在外徑一端切槽代用。6310(原代號310)軸承可選取6212(原代號212)、6210(原代號210)軸承內徑鑲套加墊代用。

2. 圓錐滾子軸

 

承代用規律

32300—32200、30300代用

32200—30200代用

30300—32200、30200代用

30200—32000代用

例如,32308(原代號7608)軸承,可選32210(原代號7510)內徑鑲套加墊代用;亦可選32208(原代號7508)外徑鑲套加墊代用。也可選30308(原代號7308)加墊代用。

圓錐滾子軸承由於經常成對使用,安裝時均有間隙調整機構(一般用螺母或增減墊片調整),在選取代用軸承中,當代用軸承的寬度比原配軸承稍薄或稍厚時,可不再加墊圈,只有相差較大時,才在軸向加墊。

(3)圓柱滾子軸承代用規律

N2300—N2200、N300、N200代用

N2200—N200、N1000代用

N400—N300、N2200代用

N300—N2200、N200代用

N200—N1000代用

此外,圓柱滾子軸承還有NU0000(原代號32000)型、NJ0000(原代號42000)型,這兩種類型具有和N0000(原代號20000)型軸承相同的直徑系列,因而其代用規律和N0000型相同。同時,N0000型、NU0000型、NJ0000型、NF0000型還可以相代用。例如,NU2312(原代號32612)軸承,可由N2312(原代號2612)軸承代用,尺寸完全相同,不需加工。

1. 角接觸球軸承代用規律

角接觸球軸承依接觸角大小劃分,有a為15°的7000C(原代號3600)型、a為25°的7000AC(原代號46000)型、a為40°的7000B(原代號66000)型三種,每種類型都具有象深溝球軸承那樣直徑系列。它們除在本類型的直徑系列內代用外,還可互相代用,且多以接觸角大的軸承代用接觸角小的軸承。其代用規律為:

7400C—7300C、7200C、7400AC、7300AC、7200AC代用

7300C—7200C、7000C、7300AC、7200AC、7000AC代用

7200C—7000C、7200AC、7000AC代用

例如,7307C(原代號36307)軸承,可用7208C(原代號36208)軸承內徑鑲套加墊代用;也可用7307AC(原代號46307)軸承代用,其外形尺寸完全相同,不需加工。

1. 不同類型軸承相互代用規律

根據對滾動軸承的結構和尺寸特點分析比較,在大部分滾動軸承代號中,右三位數字相同的軸承,其內、外徑尺寸也完全相同(滾針軸承、單向推力球軸承及非標準軸承除外),如6308(原代號308)軸承與N308(原代號2308)、NU308(原代號32308)、NJ308(原代號42308)、6308N(原代號50308)、6308—Z(原代號60308)、1308(原代號1308)、7308C(原代號36308)、7308AC(原代號46308)等軸承的外形尺寸,都是40×90×23(mm),尺寸完全相同。因此,在選取代用軸承中,當同類型軸承找不到時,可廣泛地選取其他類型軸承代用。

通常是:

圓柱滾子軸承與深溝球軸承相互代用,其次可用調心球軸承或調心滾子軸承代用。

圓錐滾子軸承與角接觸球軸承和深溝球軸承相互代用。

調心滾子軸承和調心球軸承相互代用。

第二章節 滾動軸承的安裝

1. 軸與殼體孔的檢修

滾動軸承在安裝之前,應先對與之配合的軸、殼體孔、端蓋等零件進行嚴格檢驗;對使用過的軸、殼體孔,更應作全面精度檢驗,不合要求的零件應予以修復或更換。否則,不允許裝配。

1. 軸的檢修

1. 檢驗軸頸的偏心,彎曲與直徑變動量

 

(橢圓度)

將軸頂在車床兩頂尖上,或置於用V型鐵支承的鑄鐵平板上,用千分表指針接觸與軸承配合的軸頸,然後緩慢轉動軸,觀察千分表指針在軸頸上的擺動。若軸轉動一周,指針只朝一而擺動,然後又回到最初位置,這說明軸有偏心或彎曲,其偏心、彎曲量的大小為千分表指針擺動值的一半;若軸轉動一周,千分表指針擺動兩次后,又回到最初位置,說明軸頸橢圓,千分表指針指數的最大值與最小值之差即為橢圓度值。當軸的偏心與彎曲度大於規定值時,應對軸校直或車磨加工。橢圓度值一般應不超過軸頸尺寸公差的1/2,過大者應予以焊、車、磨,進行修復。

2. 檢驗軸頸的表面粗糙度

軸頸有毛刺、碰痕時,應先用細銼銼掉,再用細砂布打磨拋光。

3. 檢驗軸頸的軸肩垂直度和軸肩根部的圓角半徑

軸肩的垂直度用直角尺寸靠緊軸肩處,使其密合,然後借燈光或陽光檢驗,如漏光均勻或不漏光,說明軸肩垂直。軸肩根部的圓角半徑可用圓角樣板檢驗。圓角半徑太大,則軸承與軸肩靠不緊,使用中易引起振動;圓角半徑太小,則影響軸的強度。因此,軸肩根部的圓角半徑必須小於軸承內圈的圓角半徑,一般應為軸承內圈圓角半徑的1/2,才能保證軸承緊靠軸肩。

4. 檢驗軸頸尺寸

可用千分尺或千分表檢驗。當軸頸磨損嚴重,尺寸小於規定配合要求,與軸承內徑配合鬆動時,應對軸承頸予以修復。一般修復方法有下面四種:

1. 鑲套當軸頸較粗時(大於40mm),可先將軸頸車削掉10—15mm,再把配製好的套放在熱機油內加熱,用熱裝法將套裝到車細的軸頸上,最後將鑲套的外徑進行精加工,使尺寸符合與軸承內徑配合的要求。

2. 焊補助先將磨細的軸頸粗車一刀,車削掉0。3—0。5mm,再用氣焊或電焊補焊,補焊后,在機床上將軸頸車磨至規定尺寸。為預防補焊時軸產生彎曲變形,可採用反向變形的對稱平衡式復焊法焊補。

3. 鍍鉻和低溫鍍鐵面無私當軸頸尺寸磨損較輕,或加工后尺超過差時,可用此法先鍍后磨,予以修復。

4. 滾花沖眼花繚亂當軸頸尺寸磨損輕微或加工稍有超差時,可用樣沖於軸頸圓周均勻打出若干小孔眼,靠小孔眼邊緣的凸超部分增大軸頸尺寸,或者在車床上用滾花刀對準軸頸滾花,增大軸頸尺寸,與軸承配合進行安裝。此法僅可作為一時應急措施,一般不宜採用。

1. 殼體孔的檢修

1. 檢驗殼體孔的橢圓和圓柱度(錐度)

對整體式殼體孔,用內徑千分尺或遊標卡尺檢驗;對開式殼體孔,須將其上下兩部分合在一起,用螺栓擰緊,待接合緊貼後進行檢驗。

2. 檢驗殼體孔與軸擋肩的垂直度

軸擋肩與旋轉中心線不垂直時,載荷 易集中在軸承局部的滾動體上,使其受力不均,產生蠕動,並使滾道受壓過大,導致變形,影響壽命。可用光隙法以直角尺貼緊軸肩檢驗,亦可用千分表指針測量軸肩端面跳動量檢驗。

3. 檢驗殼體孔的磨損量及同軸度

軸承座的殼體孔由於磨損變形或鏜孔加工誤差,往往會出現兩端孔不同心。若不同心,安裝后就會使軸上的齒輪軸線傾斜,破壞主動齒輪與從動齒輪的中心距,損毀機件,卡死軸承彎裂軸承座殼體孔.因此對軸承座殼體孔的同軸度應嚴格檢驗.檢驗后,當軸承座殼體孔的磨損量大於0.1mm,或兩軸承座

 

殼體孔的同軸度大於0.7mm時,可採用鑲套法修復。先將殼體孔鏜大,再壓入襯套,並沿其接縫處圓周三等分分佈鑽2—3mm深的三個盲孔,然後在盲孔處堆焊牢固鏜平,最後將所鑲襯套的內孔鏜至與軸承外徑相配合的尺寸即可。當孔的磨損量及同軸度較小時,可用粘結法修復。即用50%的聚醯胺樹脂、50%的“6101”環氧樹脂加鐵粉,或用農機1號、2號膠加鐵粉,粘結在軸承座殼體孔內,待固化后鏜至所需尺寸。

? 安裝前的準備工作

1. 對安裝場地的選擇和要求

安裝場地應與車床、磨床和其他機械設備相距一段距離。場地應打掃乾淨,經常保持乾燥清潔,嚴防鐵屑、砂粒、灰塵、水分進入軸承。

2. 檢驗軸承型號、備好安裝工具

檢驗軸承型號、尺寸是否符合安裝要求,並根據軸承的結構特點和與之配合的各個零部件,選擇好適當的裝配方法 ,準備好安裝時用的工具和量具。常用的安裝工具有手錘、銅棒、套筒、專用墊板、螺蚊夾具、壓力機等,量具有遊標卡尺、千分尺、千分表等。

3. 檢驗軸承裝配表面

軸承裝配表面及與之配合的零件表面,如有碰傷、鏽蝕層、磨屑、砂粒、灰塵和泥土存在,一則軸承安裝困難,造成裝配位置不正確;二則這些附著物形成磨料、易擦損軸承工作表面,影響裝配質量。因此,安裝前應對軸頸、軸承座殼體孔的表面、台肩端面、及連接零件如襯套、墊圈、端等的配合表面,進行仔細檢驗。如有鏽蝕層,可用細銼銼掉,細砂布打光,同時也要清除軸承裝配表面及其連接零件上的附著物。

軸承的清洗

1. 軸承的清洗

新買的軸承上面,絕大多數都塗有油脂。這些油脂主要用於防止軸承生鏽,並不起潤滑作用,因此,必須經過徹底清洗才能安裝使用。清洗的方法是:凡用防鏽油封存的軸承,可用汽油或煤油清洗。凡用厚油和防鏽油脂如工業用凡士林防鏽的軸承,可先用10號機油或變壓器油加熱溶解清洗(油溫不得超過100℃),把軸承浸入油。人,待防鏽油脂溶化取出冷卻后,再用汽油或煤油清洗。凡用氣相劑、防鏽水和其他水溶性防鏽材料防鏽的軸承,可用皂類基其他清洗劑,諸如664、平平加、6503、6501等清洗劑清洗。

用汽油或煤油清洗時,應一手捏住軸承內圈,另一手慢慢轉動外圈,直至軸承的滾動體、滾道、保持架上的油污完全洗掉之後,再清洗凈軸承外圈的表面。清洗時還應注意,開始時宜緩慢轉動,往複搖晃,不得過分用力旋轉,否則,軸承的滾道和滾動體易被附著的污物損傷。軸承清洗數量較大時,為了節省汽油、煤油和保證清洗質量,可分粗、細清洗兩步進行。

對於不便拆卸的軸承,可用熱淚盈眶油沖洗。即以溫度90°--100℃的熱機油淋燙,使舊油溶化,用鐵鉤或小勺把軸承內舊油挖凈,再用煤油將軸承內部的殘餘舊油、機油沖凈,最後用汽油沖洗一遍即可。

軸承的清洗質量靠手感檢驗。軸承清洗完畢后,仔細觀察,在其內外圈滾道里、滾動體上及保持架的縫隙里總會有一些剩餘的油。檢驗時,可先用乾淨的塞尺鈄剩餘的油刮出,塗於拇指上,用食指來回慢慢搓研,手指間若有沙沙響聲,說明軸承未清洗乾淨,應再洗一遍。最後將軸承拿在手上,捏住內圈,撥動外圈水平旋轉(大型軸承可放在裝配台上,

 

內圈墊墊,外圈懸空,壓緊內圈子,轉動外圈),以旋轉靈活、無阻滯、無跳動為合格。

對清洗好的軸承,填加潤滑劑后,應放在裝配台上,下面墊以凈布或紙墊,上面蓋上塑料布,以待裝配,不允許放在地面或箱子上。挪動軸承時,不允許直接用手拿,應戴帆布手套或用凈布將軸承包起后再拿,否則,由於手上有汗氣、潮氣,接觸后易使軸承產生指紋銹。

對兩面帶防塵蓋或密封圈的軸承,以及塗有防鏽、潤滑兩用油脂的軸承,因在製造時就已注入了潤滑脂,故安裝前不要清洗,例如,工農—12型、紅衛—12型手拖和東方紅20拖拉機離合器用51708ZHS(原代號688808)軸承。

2. 軸和軸承座殼體孔及其他零件的清洗

先用汽油或煤油清洗,干布擦凈,然後塗以少量油以利安裝。這些零件清洗后,應注意凡鑄件上有型砂的要徹底清除;凡與軸承配合的零部件上有毛刺尖角時,必須去掉,以免殘砂和金屬碎屑在安裝時落入軸承內部,影響裝配質量。

1. 注意事項

對內、外圈可分離的軸承,不要把外圈互相調換弄錯以免影響接觸質量。對調心球和調心滾子軸承,不得任意把軸承呂的滾動體取出混放,以免安裝位置錯亂影響精度。

安裝軸承時,為便於察看軸承代號,不致安錯,應將軸承套圈的打字面朝外擺放和安裝。

2. 軸承及軸承座殼體孔的加熱

對於過盈量較大的中、大型軸承,為了便於安裝,必須裝前加熱;對於緊配合的輕金屬軸承座殼體孔(如鋁軸承座),因硬度很低,為預防軸承外圈壓入時軸承座殼體孔的表面被划傷、拉毛,亦應加熱安裝。加熱方法,一般是將軸承或分離型軸承套圈,放入盛有潔凈機油的油箱里,使機油淹沒軸承,均勻加熱。溫度達到80—90℃時,取出擦凈,趁熱安裝。油箱可用2—3mm厚的鐵板製成,距箱底50—70mm高處加一多孔鐵板,軸承置於多孔鐵板上加熱。其目的是避免油中沉澱雜質進入軸承。

但是,對於兩面帶有防塵蓋或密封圈的軸承,因在製造中已加入潤滑劑,安裝前期不能加熱。

1. 滾動軸承的配合選擇

1. 選擇配合的依據

根據作用於軸承上的載荷相對於套圈的旋轉情況,軸承套圈所承受的載荷有三種:局部載荷、循環載荷、擺動載荷。通常循環載荷(旋轉載荷)、擺動載荷採用緊配合;局部載荷除使用上有特殊要求外,一般不宜採用緊配合。當軸承套圈承受持動載荷而且是重負荷時,內、外圈均應採用過盈配合,但有時外圈可稍松一點,應能在軸承座殼體孔內作軸向遊動;當軸承套圈承受擺動載荷且載荷較輕時,可採用比緊配合稍松一些的配合。

(2)載荷大小

軸承套圈與軸或殼體孔之間的過盈量取決於載荷的大小,載荷較重時,採用較大過盈量配合;載荷較輕時,採用較小過盈量配合。一般徑向載荷P小於0。07C時為輕載荷,P大於0。07C而等於或小於0。15C時為正常載荷,P大於0。15C時為重載荷(C為軸承的額定動載荷)。

? 工作溫度

軸承在運轉時,套圈的溫度經常高於相鄰零件的溫度,因此,軸承內圈可能因熱膨脹而與軸產生鬆動,外圈可能因熱膨脹而影響軸承在殼體孔內軸向遊動。幫選擇配合時,對軸承裝置部分的溫度差、脹縮量應考慮進去,溫度差大時,選擇軸與內圈的配合過盈量應大

 

些。

? 旋轉精度

對軸承有較高旋轉精度要求時,為消除彈性變形和振動影響,應避免採用間隙配合。

? 軸承殼體孔的結構與材料

對形式殼體孔,與軸承外圈配合時不宜採用過盈配合,也不應使外圈在殼體孔內轉動。對於安裝在薄壁殼體孔、輕金屬殼體孔或空心軸上的軸承,應採用比厚壁殼體孔、鑄鐵殼體孔或實心軸更緊的配合。

? 安裝與拆卸方便

對於重型機械,軸承宜採用松配合。當需要採用緊配合時,可選用分離型軸承、內圈帶錐孔和帶緊定套或退卸套軸承。

? 軸承的軸向位移

配合中,當要求軸承的一個套圈在運轉中能軸向遊動時,軸承外圈與軸承座殼體孔應採用松配合。

1. 配合的選擇

軸承與軸的配合採用基孔制,而與外殼的配合則採用基軸制。軸承與軸的配合與機器製造業中所採用的公差配合制度不同,軸承內徑的公差帶多處於零錢以下,因此,在採用相同配合的條件下,軸承內徑與軸的配合比通常的配合較為緊密。軸承外徑的公差帶與基軸制中軸的公差帶雖然同處於零線以下,但其取值與一般公差制度也不相同。

各類軸承在安裝時,對軸和外殼孔的公差帶的選擇見表2—1~2—4。不同公差等級的軸承與軸及外殼配合的公差,見GB275—84,或軸承樣本。

1. 滾動軸承的安裝要點

1. 安裝方法

1. 利用銅棒和手工鍾擊安裝

這是安裝中小型軸承的一種簡便辦法。當軸承內圈為緊配合,外圈為較松配合時,將銅棒緊貼軸承內圈端面,用和錘直接敲擊銅棒,通過銅棒傳力,將軸承徐徐裝到軸上。軸承內圈較大時,可用銅棒沿軸承內圈端面周圍均勻用力敲擊,切忌只敲打一邊,也不能用力過猛,要對稱敲打,輕輕敲打慢慢裝上,以免裝斜擊裂軸承。

當軸承外圈為緊配合,內圈為較松配合時,可採用與上述相反的方法,用手錘敲擊緊貼軸承外圈端面的銅棒,把軸承壓入軸承座中,最後裝到軸上,此法不易損傷機件。

2. 利用套筒安裝

此法與利用銅棒安裝軸承道理相同。它是將套筒直接壓在軸承端面上(軸承裝在軸上時壓住內圈端面;裝在殼體孔內時壓儀錶6外圈端面),用手錘敲擊力能均勻地分佈在安裝的軸承整個套圈端面上,並能與壓力機配合使用,安裝省力省時,質量可靠。

安裝所用的套筒應為軟金屬製造(銅或低碳鋼管均可)。若軸承安裝在軸上時,套筒內徑應略大於軸頸1—4mm,外徑略小於軸承內圈擋邊直徑,或以套筒厚度為準,其厚度應製成等於軸承內圈厚度的2/3—4/5,且套筒兩端應平整並與筒身垂直。若軸承安裝在座孔內時,套筒外徑應略小於軸承外徑。

利用套筒安裝軸承時,如機件不大,可置於台鉗上安裝。鉗口墊以銅片或鋁片,以防軸被夾傷。如機件尺寸較大,應放在木架上安裝。先將軸承裝到軸上,再安裝套筒,用手錘均勻敲擊套筒慢慢裝合。當套筒端蓋為平頂時,手錘應沿其圓周依次均勻敲擊套。

表2—1 安裝向心軸承和角接觸軸承的軸公差帶

註:①凡對公差有較高要求的場合,應用j5、k5……代替j6、k6……等。

②單列圓錐滾子軸承和單列角接觸球軸承,因內部游隙的影響不甚重要,可用k6和m6代替k5和m5。

③應選用軸承徑向游隙大於基本組的滾子軸承。

 

凡有較高的公差等級或轉速要求的場合,應選用h7,IT5為軸頸形狀公差。

尺寸大於500mm,其形狀公差為IT7。

表2—2 安裝推力軸承的軸公差帶

表2—3 安裝向心軸承和角接觸軸承的外殼孔公差帶

表2—4 安裝推力軸承的外殼孔公差帶

筒兩邊,當套筒端蓋呈球面形時,手錘應敲擊球面端蓋的中心處。

若軸承的內、外圈與軸和軸承座孔均為緊配合時,可將套筒的一端端面製成雙環,或用單環套筒下加圓盤安裝軸承,如圖2—1 、 2—2.。安裝時,將雙環套筒或圓盤緊貼軸承內、外圈端面,用壓力機加壓可手錘敲擊,把軸承壓到軸上和軸承座孔中。這樣可以避免安裝時保持架受到損傷。這種安裝方法僅適用於安裝保持架不凸出套圈端面的軸承。

1. 利用壓力機安裝

此方法與利用套筒安裝一起使用,可袋子手錘加壓。其特點是軸承不受敲擊,與軸承相配的密封裝置等零件不會受損傷。

採用壓力機安裝軸承時,應使壓力機機桿中心線與套筒和軸承的中心線重合,使所加壓力位於中心,以防安裝歪斜壓裂軸承。

2. 加熱安裝

對於安裝過盈量較大的軸承或大尺寸軸承,為了便於安裝,可利用熱脹冷縮原理,將軸承加熱後用銅棒、套筒和手錘安裝。加熱方法如本章第二節內關於軸承及軸承座殼體孔加熱所述,溫度一般在100℃以下,80—90℃較為合適。溫度過高時,易造成軸承套圈滾道和滾動體退火,影響硬度和耐磨性,導致軸承壽命降低及過早報廢。

利用加熱法安裝軸承時,油溫達到規定溫度10分鐘后,應迅速將軸承從油液中取出,趁熱裝於軸上。必要時,可用安裝工具在軸承內圈端面上稍加一點壓力,這樣更容易安裝。軸承裝於軸上后,必須立即壓住內圈,直到冷卻為止。

目前國外一些軸承公司已研製出多種用於在安裝軸承時加熱軸承的裝置,如電感應加熱器等。

1. 不同類型軸承的安裝

深溝球軸承的安裝

深溝球軸承品種規格多,數量大,應用廣泛。安裝方法比較簡單,應重點考慮配合選擇。它的內圈與軸頸的配合過盈量可按下式計算:

?

式中

△d—軸承內徑與軸頸之間和過盈量(μm)

d—軸承內徑(mm)

B—軸承寬度(mm)

R—軸承徑向載荷(N)

ΔT—軸承內部與殼體孔周圍之間的溫度差,一般取5—10℃

計算后,根據計算的過盈量,確定與軸的配合性質,然後將軸加工至所需尺寸進行安裝。

1. 滿裝滾針軸承的安裝

安裝滿裝滾針軸承,通常是利用輔助套筒進行的。輔助輥、輔助套筒的外徑應比軸直徑小0。1—0。3mm。安裝時,先將軸承外圈內表面塗以潤滑脂,靠緊內表面貼放滾針(放入最後一根滾針時應留有間隙),接著把代替軸頸或軸承內圈的輔助輥或輔助套筒推入外圈孔內,並使其端面對準安裝軸端面或已安裝在軸上的軸承內圈端面,然後用壓力機或手錘敲打施加壓力。這時,輔助輥或輔助套筒托住滾針不使滾針掉出,軸頸以其自身的倒角將滾針掀起,隨著滾針軸承在軸頸上向里緩緩移動,輔助輥或輔助套筒便慢慢退出,直至裝到工作位置為止。

滾針軸承也可以這樣安裝,即將輔助套筒外徑塗一薄層潤滑油,套入軸承外圈,使輔助套筒和軸承外圈構成一個環形孔,

 

然後再於環形孔中裝滾針。裝完滾針之後,用工作軸將輔助套筒推出即可。

對於無內圈或無外圈的滾針軸承,在安裝時,可先將軸或殼體孔的滾動表面塗一薄層潤滑脂,並把滾針依次緊貼於安裝部位的潤滑脂上。貼放最後一根滾針時應留有間隙,間隙的大小在滾針軸承的圓周上以0。5mm為宜。千萬不能把最後一根滾針硬擠裝進去,或者少裝一根滾針,因為硬擠裝時,軸承會被卡死不能旋轉;少裝時,間隙過大,易造成軸承運轉時滾針發生扭擺和折斷。

這裡特別指出,對於只有衝壓外圈的滾針軸承,由於外圈壁很薄,最好不用手錘敲打安裝,應使用壓力機壓入。因為手錘敲打時,壓力不均勻,容易使滾針軸承的外圈產生局部變形。

2. 圓錐滾子軸承的安裝

圓錐滾子軸承屬可分離型軸承,內外圈可以分開。因此安裝時,可分別把內圈保持架滾動體組件壓裝於軸上,外圈單獨裝入軸承座孔內,如圖2—3。利用套筒壓裝時,應注意,必須使套筒一端置於外圈端面,不得置於傾斜的滾道面上。

圓錐滾子軸承多為成對安裝使用,如圖2—4。在安裝中應重點把握三個方面:選擇安裝配合;調整軸向游隙;進行試運轉和檢測溫度。

? 選擇安裝配合

圓錐滾子軸承的外圈與軸承座殼體孔不宜採用過盈配合,內圈與軸頸的配合也不宜過緊,要求在安裝中使用螺母調整時應能使其產生較靈活的軸向位移。因為圓錐滾子軸承若採用過盈配合,易使軸承的接觸角改變,造成軸承載荷分佈不均,引起高的溫升。故而,這類軸承的內、外圈與軸頸和軸承座殼體孔的安裝配合,一般應以雙手大拇指能將軸承剛剛推入軸頸與殼體孔為最好。

? 調整軸向游隙

對於圓錐滾子軸承的安裝軸向游隙,可用軸頸上的調整螺母、調整墊片和軸承座孔內的螺紋,或用預緊彈簧等方法進行調整。軸向游隙的大小,與軸承安裝時的布置、軸承間的距離、軸與軸承座的材料有關,可根據工作條件確定。對於高載荷高轉速的圓錐滾子軸承,調整游隙時,必須考慮溫升對軸向游隙的影響,將溫升引起的游隙減小量估算在內,也就是說,軸向游隙要適當地調整得大一點。對於低轉速和承受振動的軸承,應採取無游隙安裝,或施加預載荷安裝。其目的是為了使圓錐滾子軸承的滾子和滾道產生良好接觸,載荷均勻分佈,防止滾子和滾道受振動衝擊遭到破壞。調整后,軸向游隙的大小用千分表檢驗。方法是先將千分表固定在機身或軸承座上,使千分表觸頭頂住軸的光潔表面,沿軸向左右推軸,錶針的最大擺動量即為軸向游隙值。

? 進行試運轉和檢測溫度

為使圓錐滾子軸承的滾子與滾道接觸良好,並獲得合適的軸向游隙,在圓錐滾子軸承安裝和每次調整游隙后,均應進行試運轉和檢測溫度。方法是先低速運轉2—8分鐘,再中速試轉2小時,然後逐級提至高速。每級轉速試運轉不得少於30分鐘,溫升率每小時不能超過5℃,最後的穩定溫度不得超過70℃。

此外,在圓錐滾子軸承的安裝和調整游隙中,還應注意,必須使圓錐滾子與內圈大擋邊接觸良好。

1. 角接觸球軸承的安裝

角接觸球軸承的安裝比深溝球軸承複雜,多為成對安裝,並需採用預載入荷。安裝得好,可使主機的工作精度、軸承壽命大大提高;否則,不僅精度達

 

不到要求,壽命也會受到影響。

1. 安裝形式

角接觸球軸承的安裝形式,有背對背、面對面和串聯排列三種。背對背(兩軸承的寬端面相對)安裝時,軸承的接觸角線沿迴轉軸線方向擴散,可增加其徑向和軸向的支承角度剛性,抗變形能力最大;面對面(兩軸承的窄端面相對)安裝時,軸承的接觸角線朝迴轉軸線方向收斂,其地承角度剛性較小。由於軸承的內圈伸出外圈,當兩軸承的外圈壓緊到一起時,外圈的原始間隙消除,可以增加軸承的預載入荷;串聯排列(兩軸承的寬端面在一個方向)安裝時,軸承的接觸角線同向且平行,可使兩軸承分擔同一方向的工作載荷。但使用這種安裝形式時,為了保證安裝的軸向穩定性,兩對串聯排列的軸承必須在軸的兩端對置安裝。

2. 預載入荷的獲得

預載入荷可通過修磨軸承中一個套圈的端面,或用兩個不同厚度的隔圈放在一對軸承的內、外圈之間,把軸承夾緊在一起,使鋼球與滾道緊密接觸而得到。

預載入荷的大小對軸承使用壽命影響很大,據有關資料介紹,當軸承裝配有0。012mm過盈量時,使用壽命降低38%,有0。016mm過盈量時,使用壽命降低50%;當軸承裝配有0。004mm間隙時,使用壽命顯著下降,有0。008mm間隙時,使用壽命下降70%。因此,對預載入荷的大小進行合理選擇,十分重要。一般高轉速宜選用小的預載入荷,低轉速宜選用大的預載入荷。同時,預載入荷應稍大於或等於軸向工作載荷。

預載入荷的計算

選擇預載入荷時,最小預載入荷的計算公式如下:

Aomin=1.58tgaR±0.5A(N)

式中 R��作用於軸承上的徑向載荷(N)

A��作用於軸承上的軸向載荷(N)

A��通過鋼球和滾道接觸點的直線與通過各鋼球中心平面的直線兩者之間的夾角(即公稱接觸角):

7000C a=15°

7000AC a=25°

7000B a=40°

成對的軸承中每個軸承都按此式計算。式中“+”號用於軸向工作載荷使原有預公盈值減少的那一個軸承;“�”號用於軸向工作載荷使原有預公盈值加大的那一個軸承。兩個成對軸承的最小預載入荷量Aomin應按兩個軸承所求得的兩個值中的最大值選取 (根據裝配經驗,一般取50N左右的預載入荷)。

預載入荷的調整

空運轉試驗。角接觸球軸承經裝配檢驗合格后,要以工作轉速作空運轉試驗,時間不少於2h,溫升應不超過15℃。

1. 推力球軸承的安裝

軸圈與軸多採用過渡配合,座圈與軸多採用動配合,且常常成對安裝。同時在安裝中,還應注意檢驗其軸向游隙,以及與軸一起轉動的軸圈和軸中心線的垂直度。

2. 圓錐孔軸承的安裝

圓錐孔軸承多為內徑呈圓錐孔的調心球軸承、圓柱滾子軸承和調心滾子軸承。這類軸承可以直接安裝在有錐度的軸頸上,也可以利用有錐面的緊定套或退卸套,安裝在圓柱形的軸頸上。

圓錐孔軸承的配合要求,一般較為緊密。安裝衣后均需測量軸承的徑向游隙。因為它的配合鬆緊程度不是由軸頸公差決定,而是根據軸承安裝時壓進錐形配合面上的距離所引起的軸承徑向游隙減小量來決定的,壓進距離愈大,徑向游隙減小量愈來愈多,軸承配合愈來愈緊密;反之,壓進距離愈小,徑向游

 

隙減小量愈少,軸承配合也就比較松。由此可以看出,圓錐孔軸承的配合鬆緊程度,完全是靠軸承安裝前後的徑向游隙減小量保證的。

為了保證圓錐孔軸承的安裝質量,這裡摘錄了部分原蘇聯調心球軸承原始徑向游隙的允許減小量(表2—5),和德國的FAG公司規定的有圓錐孔的圓柱滾子軸承徑向游隙減小量(表2—6),及有圓錐孔的調心滾子軸承徑向游隙減小量(表2—7),可供測量圓錐孔軸承安裝前後的徑向游隙時參考。在使用時,一般不應超過表中數值。

徑向游隙的測量方法。對不可分離型的調心球、調心滾子軸承採用塞孓測量,當用塞尺測量調心滾子軸承時,為保證內圈的兩個滾道相對於外圈不致辭產生傾斜,應在其兩列滾子處分別測量。對於小型調心滾子軸承,當徑向游隙很小,無法有塞尺測量時,可用測量軸承在錐面上的軸向位移來代替(軸向位移數值見表2—6、表2—7)。如果軸向位移也不能測量,則軸承應在軸承座殼體外安裝,然後再壓入軸承座孔。壓入后,用手撥動,應使外圈能順利轉動。對可分離型的圓柱滾子軸承的徑向游隙,則用外徑千分尺測量,即用測量內圈裝在軸頸上之後的膨脹量來代替。

表2—5 調心球軸承原始徑向游隙允許減少量(摘錄) 單位 mm

表2—6 有圓錐孔的圓柱滾子軸承徑向游隙減小量(摘錄) 單位 mm

這裡應注意,對於安裝不合要求或經過拆卸的軸承重新安裝時,其徑向游隙小量,軸向位移量或內圈膨脹量,必須重新測定。

圓錐孔軸承常見的安裝方法有三種:

1. 將軸承直接安在錐形軸頸上

這種方法,對於中小型軸承可以使用安裝套筒,也可以使用鎖緊螺母和鉤形板手將軸承推向錐面。不過最好應採用鎖緊螺母安裝,因為它可以精確控制圓錐孔軸承的徑向游隙減小量,如圖2—10。

2. 將軸承安裝在帶有錐面的退卸套上

此法可採取類似上述辦法,用鎖緊螺母壓入。退卸套位於軸頸和軸承內徑之間,如圖2—11。

3. 將軸承安裝在緊定套上

安裝時,用緊定螺母把軸承推上緊定套的錐面,如圖2—12。

1. 圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的安裝

這類軸承多用於機床主軸,如NN3020K(原代號3182120)軸承。它的安裝與圓錐孔調心滾子軸承的安裝,原則上基本相同,配合的鬆緊程度是靠安裝前後軸承的徑向游隙減小量來實現的。在安裝中,徑向游隙減小量一般由測量軸承內圈對軸的軸向位移來代替。軸向位移按下式計算:

? L=K(eH—en+a)(mm)

式中eH——原始徑向游隙

en——軸承裝配徑向游隙

a——常數,為0.01

k——隨空心軸壁厚而定的比例係數

k值與和軸承配合的主軸直徑d,以及和主軸配合的軸頸平均外徑d。有關。K值見表2—8,eH值見表2—9,en值見表2—10。安裝時,軸承的軸向位移量,可用千分尺接觸軸承內圈端面測定。

系靠兩軸承內、外隔圈的厚度調整。確定兩軸承內、外隔圈厚度差的方法有三:

第一種是測量法

先將軸承放在圓座體上,上壓一個重量等於A(預載入荷)的鐵塊,使軸承消除間隙,鋼球與滾道產生一定的彈性變形,然後用百分表測量軸承內、外圈端面的尺寸

 

差。當軸承為背地背安裝時,應對兩個軸承都測量寬端面一邊的內、外圈尺寸差△K1;當軸承為面對面(窄端面相對)安裝時,應對兩個軸承都測量窄端面一邊的內外圈尺寸差△K2;當軸承為串聯排列時,則對一個軸承測量其寬端面一邊的內外圈尺寸差,對另一個軸承測量其窄端面一邊內外圈尺寸差。

為背對背安裝的一對軸承。今測得一軸承寬端面處內、外圈尺寸矩為+0。07mm,另一軸承寬端面處內外圈子尺寸差為+0。08mm,內隔圈厚度為6。25mm,求外隔圈子厚度。

外隔圈厚度=6。25+(0。07+0。08)=6。40(mm)

測量尺寸時,每個軸承測量三次,間隔120°測一次,最後取其平均值。

圖2—7為串聯排列安裝的一對軸承。今測得一軸承寬端面處內外圈尺寸差為+0。16mm,另一軸承窄端面處內外圈尺寸差為—0。12mm,內隔圈厚度為6。25mm,求外隔圈厚度。

外隔圈厚度=6。25+(0。16—0。12)=6。29(mm)

第二種是感覺法

此法主要靠實踐經驗確定內外隔圈厚度。常見的感覺法有三;一是先將外隔圈圓柱面按120°分別鑽三個直徑為2—3mm的小孔,並將成對的兩面套依其安裝方式(背對背、面對面或串聯排序)加入內外隔圈,軸承上部壓一等於預載入荷的鐵塊,然後用?1。5mm左右的小棒,順次通過三個小孔觸動內隔圈,檢查內外隔圈在兩端面間的阻力。憑手感覺,內外隔圈阻力應相似,否則可研磨隔圈端面。二是以左手中指和食指壓緊兩套軸承(約等於50左右預載入荷),消除其全部間隙,右手指分別撥動內、外隔圈,確定阻力是否相似。三是用雙手的拇指和食指捏緊兩套軸承,消除其全部間隙,用一手中指伸入軸承內孔,撥動原先放偏的內隔圈,檢查其阻力與外圈是否相似。

第三種是彈簧預載入荷法。

對於串聯排列安裝的軸承,除採用測量法或感覺法確定內、外圈厚度外,在配裝時還要用若干只圓柱彈簧作用於軸承內、外圈,以實現預載入荷。彈簧的計算公式如下:

每一個彈簧應產生的力為

式中d——彈簧鋼絲直徑(cm)

D——彈簧平均直徑(cm)

R——彈簧容許應力(40000—70000N/c?)

n——圓柱形彈簧數量

彈簧鋼絲直徑

彈簧螺距

式中 G��抗扭彈性模數,等於7。5×106N/c?

彈簧的壓縮量

安裝中應注意的幾個問題

a. 必須配好內外隔圈厚度,隔圈兩廟面的平行度不應超過0。002mm。

b. 軸承必須選配。每組軸承的內徑差、外徑差均應在0。002—0。003mm之間,並應與殼體孔保持0。004—0。008mm、與軸頸保持0。0025—0。005mm的間隙。在實際安裝中,應以雙手拇指將軸承能剛剛推入的配合最好。

c. 軸承座孔和軸頸的圓度、殼體孔兩端的同軸度,以及軸頸的徑向跳動不應超過0。003mm。

d. 與軸承套圈端面接觸的零件端面應塗色檢查,接觸面積不得低於80%。

e. 必須定向安裝。即將全部軸承內圈徑向跳動的最高點對準軸頸徑向跳動的最低點,軸承外圈徑向跳動的最高點裝在殼體孔內時要成一直線。

安裝中應注意的事項

1. 安裝時不允許在軸承上鑽孔、刻槽、倒角、車端面。否則,容易引起軸承套圈變形,影響軸承精

 

度及壽命,同時切削掉的金屬容易進入軸承的工作表面,加速滾道和滾動體的磨損,使軸承造成過早損壞。

表2--8 比例係數值

表2—9 雙列圓柱滾子軸承原始徑向游隙

表2—10 雙列圓柱滾子裝配徑向游隙

2. 安裝時不允許用手錘直接敲打軸承套圈。軸承的基準端面慶朝內緊靠軸肩安裝。軸承的基準端面是根據軸承端面有無打字來區分的,深溝球軸承、調心球軸承、圓柱滾子軸承、調心滾子軸承和滾針軸承,以無字端面為基準面;角接觸球軸承和圓錐滾子軸承,以有字端面為基準面。

3. 安裝時壓力應加在有安裝過盈配合的套圈端面上,即裝在軸上時,壓力應加在軸承內圈端面上;裝入軸承座孔內時,壓力應加在軸承外圈端面上。不允許通過滾動體和保持傳遞壓力。

4. 對於內圈為緊配合、外圈為滑配合的軸承,安裝時,屬不可分離型者應先將軸承裝於軸上,再將軸連同軸承一起裝入軸承座殼體孔內;司可分離型者,內、外圈可分別單獨安裝。

5. 為防止軸承安裝傾斜,安裝時軸和軸承孔的中心線必須重合。如安裝不正,需重新安裝時,必須通過內圈端面,將軸承拉出。

1. 軸承安裝后檢驗

軸承安裝的正確與否,對其壽命及主機精度有著直接的影響。如果安裝不當,軸承不僅有振動,雜訊大,精度低,溫升遞增大,而且還有被卡死燒壞的危險;反之,安裝得好,不僅能保證精度,壽命也會大大延長。因此,軸承安裝之後,必須進行檢驗。

重點檢驗項目如下:

1. 檢驗安裝位置

軸承安裝后,首先檢驗運轉零件與固定零件是否相碰,潤滑油能否暢通地流入軸承,密封裝置與軸向緊固裝置安裝是否正確。

2. 檢驗徑向游隙

除安裝帶預過盈的軸承外,都應檢驗徑向游隙。深溝球軸承可用手轉動檢驗,以平穩靈活、無振動,無左右擺動為好。圓柱滾子和調心滾子軸承可用塞尺檢驗,將塞尺插進滾子和軸承套圈之間,塞尺插入深度應大於滾子長度的1/2。當軸承的徑向游隙無法用塞尺測量時,可測量軸承在軸向的移動量,來代替徑向游隙的減小量。通常情況下,如軸承內圈為圓錐孔,則在圓錐面上的軸向移動量大約是徑向游隙縮小量的15倍。

軸承的徑向游隙,有些安裝后不合格是可以調整的,如角接觸球軸承、圓錐滾子軸承;有些則是在製造時已按標準規定調好,安裝后不合格也不能再調整,如深溝球軸承、調心球軸承、圓柱滾子軸承、調心滾子軸承等。這類軸承安裝后經檢驗若不合格,徑向裝配游隙太小,則說明軸承的配合選擇不當,或裝配部位加工不正確。此時,必須將軸承卸下,查明原因,加以消除后重新安裝。當然軸承游隙過大也不行。

3. 檢驗軸承與軸肩的靠緊程度

一般情況下,緊配合過盈安裝的軸承必須靠緊軸肩。檢驗方法:(1)燈光法。即將電燈對準軸承和軸肩處,看漏光情況判斷。如果不漏光,說明安裝正確;如果沿軸肩周圍均勻漏光,說明軸承未與軸肩靠緊,應對軸承施加壓力使之靠緊;如果有部分漏光,說明軸承安裝傾斜,可用手錘、銅棒或套筒敲擊軸承內圈,慢慢安正。(2)厚薄規檢驗法。厚薄規的厚度應由0。03mm開始。檢驗時,在軸承內圈端面和軸肩的整個圓周上試插幾處,如發現有間隙且很均勻,說明軸承未裝到位,應對軸承內

 

圈加壓使其靠緊軸肩;如果加大壓力也靠不緊,說明軸頸圓角部位的圓角太大,把軸承卡住了,應修整軸頸圓角,使其變小;如果發現軸承內圈端面與軸承肩個別部位厚薄規能通過,說明不此時必須拆卸下來,予以修整,重新安裝。

如果軸承以過盈配合安裝在軸承座孔內,軸承外圈被殼體孔擋肩固定時,其外圈端面與殼體孔擋肩端面是否靠緊,安裝是否正確,也可用厚薄規檢驗。

4. 推力軸承安裝后的檢驗

安裝推力軸承時,應檢驗軸圈和軸中心線的垂直度。方法是將千分表固定於箱殼端面,使表的觸頭頂在軸承軸圈滾道上邊轉動軸承,邊觀察千分表指針,若指針偏擺,說明軸圈和軸中心線不垂直。箱殼孔較深時,亦可用加長的千分表頭檢驗。

推力軸承安裝正確時,其座圈能自動適應滾動體的滾動,確保滾動體位於上下圈滾道。如果裝反了,不僅軸承工作不正常,且各配合面會遭到嚴重磨損。由於軸圈與座圈和區別不很明顯,裝配中應格外小心,切勿搞錯。此外,推力軸承的座圈與軸承座孔之間還應留有0。2—0。5mm的間隙,用以補償零件加工、安裝不精確造成的誤差,當運轉中軸承套圈中心偏移時,此間隙可確保其自動調整,避免碰觸摩擦,使其正常運轉。否則,將引起軸承劇烈損傷。

試運轉

試運轉中,檢驗軸承的雜訊、溫升、振動是否符合要求。一般軸承工作溫度應低於90℃,溫度過高時,將導致軸承發熱退火或燒損,降低使用壽命。

1. 軸承安裝實例

1. 解放牌CA10B型載重汽車萬向節部位十字軸承的安裝

先以少許黃油將滾針粘貼在軸承殼內,裝上油封,並依次把十字軸裝在萬向節*內(黃油嘴一面朝傳動軸),把軸承殼裝在傳動軸*上。為防止損傷機件,在用手錘敲打軸承殼安裝時,不要用力過猛,不得裝偏。然後用舊軸承殼或比軸承殼直徑略小的銅棒,靠台鉗夾入,以露出鎖銷環圈為止,最後由鎖片、鎖銷或螺絲等緊固。

安裝后,用手板動十字軸,檢驗鬆緊程度,以能使十字軸自由轉動為宜。切忌軸承殼與油封。

2. 豐收��35型拖拉機變速箱滾針軸承的安裝

安裝時先將Ф3×20滾針、倒檔齒內隔圈和外隔圈拌以黃油,然後沿一端孔壁粘貼上29根滾針,中間裝上內隔圈,緊接著再粘貼上29根滾針,最後兩端各裝一外隔圈即成。

安裝時,滾革要裝正,不可歪斜,整個孔壁要嵌滿,產應使滾針間留有適當間隙。間隙大小以取滾針直徑之半為宜,太大易折斷滾針,太小易擠緊滾針轉不動。

3. 泰山��50型拖拉機中央傳動和差速器軸承的安裝

1. 安裝小圓錐齒輪總成軸承時,先將30310(原代號7310)、32310(原代號7610)軸承外圈裝入軸承座殼體孔內,內圈置油中加熱70—90℃,再將32310軸承內圈從油中取出裝於小圓錐齒輪軸上靠近齒輪的一端,然後把齒輪軸裝入軸承座殼體孔,並從前端裝入30310軸承內圈,最後擰上緊固螺母即成。

2. 裝配差速器左邊32216(原代號7516)軸承和右邊30216(原代號7216)軸承內圈時,應在油中加熱至70—90℃再裝。裝外圈時,應於外圈端面和軸承座間加一定厚度墊片,以調整關速器總成的軸向竄動量。當差速器總成裝入後橋殼體,擰緊兩邊軸承座固定螺釘后,用手轉動,

 

應平穩,無阻滯感覺,且不應有慣性轉動。

 

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