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发表于 2008-4-5 10:19:21
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由于滚动轴承多为已标准化的外购件,因而,在机械设计中,设计滚动轴承部件时,只需:
; q+ Y+ }8 {/ U; s! f) j! T* v 1、正确选择出能满足约束条件的滚动轴承,包括:合理选择轴承和校核所选出的轴承是否能满足强度、转速、经济等方面的约束;
3 L8 g- a' x s" y$ x- w 2、进行滚动轴承部件的组合设计
2 N! u1 H/ ]$ D4 H) C 滚动轴承的选择包括:合理选择轴承的类型、尺寸系列、内径以及诸如公差等级、特殊结构等。6 `$ T4 O# Y' k: X
一、类型选择 G0 \% B2 d7 o: z l) o
选用滚动轴承时,首先是选择滚动轴承的类型。选择轴承的类型,应考虑轴承的工作条件、各类轴承的特点、价格等因素。和一般的零件设计一样,轴承类型选择的方案也不是唯一的,可以有多种选择方案,选择时,应首先提出多种可行方案,经深入分析比较后,再决定选用一种较优的轴承类型。一般,选择滚动轴承时应考虑的问题主要有:1 y, w% Y; s* R( J. M; Z% S! D
1、轴承所受载荷的大小、方向和性质。这是选择轴承类型的主要依据。
+ ^! \. v& H3 \) R$ C0 Q6 n (1)载荷的大小与性质' K; h; J6 C6 t. Q" i. G! Z
通常,由于球轴承主要元件间的接触是点接触,适合于中小载荷及载荷波动较小的场合工作;滚子轴承主要元件间的接触是线接触,宜用于承受较大的载荷;
3 A) m! l' T f! Q7 v7 G5 H! }8 m (2)载荷方向
2 ?" [/ ^; a$ |2 `& l2 S 若轴承承受纯轴向载荷,一般选用推力轴承;若所承受的纯轴向载荷较小,可选用推力球轴承;若所承受的纯轴向载荷较大,可选用推力滚子轴承;若轴承承受纯径向载荷, 一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承;当轴承在承受径向载荷的同时,还承受不大的轴向载荷时,可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,当轴向载荷较大时,可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构,分别承担径向载荷和轴向载荷。 O' s$ f3 T/ ]; X2 k
2、轴承的转速. M. z6 b3 {0 Z6 p. ]
通常,转速较高,载荷较小或要求旋转精度较高时,宜选用球轴承;转速较低,载荷较大或有冲击载荷时,宜选用滚子轴承。
7 D) f; W/ q& m$ v 推力轴承的极限转速很低。工作转速较高时,若轴向载荷不很大,可采用角接触球轴承承受轴向载荷。
& S8 r: E* q* q7 R+ U6 |. { 3、轴承的调心性能
+ W' T& H+ a, a# x) B7 P 当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差时,或因轴受力弯曲或倾斜时,会造成轴承的内、外圈轴线发生偏斜。这时,应采用有一定调心性能的调心球轴承或调心滚子轴承。
9 x0 s* {2 I5 \# z2 U& U* ?5 x 对于支点跨距大、轴的弯曲变形大或多支点轴,也可考虑选用调心轴承。
# t1 W; w( t$ \; [, `8 X8 d: P- Z5 J. t 圆柱滚子轴承,滚针轴承以及圆锥滚子轴承对角度偏差敏感,宜用于轴承与座孔能保证同心、轴的刚度较高的地方。
8 @4 Y+ E3 | P5 J2 ~! M8 O" K 值得注意的是,各类轴承内圈轴线相对外圈轴线的倾斜角度是有限制的,超过限制角度,会使轴承寿命降低。
, |( z5 ?7 a1 |8 a4 h- b 4、轴承的安装和拆卸; F) V- I- R9 D, ^* \; P Z* j
当轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸轴承部件时,应优先选用内外圈可分离的轴承(如圆柱滚子轴承,滚针轴承、圆锥滚子轴承等)。当轴承在长轴上安装时,为了便于装拆,可以选用其内圈孔为1:12的圆锥孔的轴承。
; r+ y3 o4 t6 X) i8 T6 U 5、经济性要求/ [" h# P# d5 e0 m) \
一般,深沟球轴承价格最低,滚子轴承比球轴承价格高。轴承精度愈高,则价格愈高。选择轴承时,必须详细了解各类轴承的价格,在满足使用要求的前提下,尽可能的降低成本。& i/ J3 r- C' Q( H+ n
二、尺寸系列、内径等的选择
( `) K/ d) |- Q5 r9 D2 | 尺寸系列包括直径系列和宽(高)度系列。选择轴承的尺寸系列时,主要考虑轴承承受载荷的大小,此外,也要考虑结构的要求。就直径系列而言,载荷很小时,一般可以选择超轻或特轻系列;载荷很大时,可考虑选择重系列;一般情况下,可先选用轻系列或中系列,待校核后再根据具体情况进行调整。对于宽度系,一般情况下可选用正常系列,若结构上有特殊要求时,可根据具体情况选用其它系列。
' w: o3 P: [7 d+ y g 轴承内径的大小与轴颈直径有关,一般可根据轴颈直径初步确定。- H( E- K0 s2 [% H; F) B
公差等级,若无特殊要求,一般选用0级,若有特殊要求,可根据具体情况选用不同的公差等级。
5 S1 F, H- s5 O9 P+ ~' r 由于设计问题的复杂性,轴承的选择不应指望一次成功,必须在选择、校核乃至结构设计的全过程中,反复分析、比较和修改,才能选择出符合设计要求的较好的 |
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