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滚动轴承的配合、表10 当量动负荷Pr与Cr的关系、为了防止轴承内圈与轴,轴承外圈与轴外壳在机器运转中产生打滑现象,选择和保持正确的配合非常重要。为了选择合适的配合,必须考虑负荷的类型和大小、轴承类型及其他一些设计和性能要求。

滚动轴承的配合

  为了防止轴承内圈与轴,轴承外圈与轴外壳在机器运转中产生打滑现象,选择和保持正确的配合非常重要。为了选择合适的配合,必须考虑负荷的类型和大小、轴承类型及其他一些设计和性能要求。
  圆柱形内孔的轴承在选择轴承配合时,应考虑以下因素:
  1 负荷的类型
  根据作用于轴承上的负荷对套圈的旋转情况,可将套圈所承受的负荷分为:固定负荷、回转负荷和摆动负荷。
  (1)固定负荷
  合成径向负荷,由套圈滚道的局部区域所承受,并传至轴或轴承座的相对局部区域,这种负荷称为固定负荷。固定负荷的特点是合成径向负荷向量与套圈相对静止。承受固定负荷的套圈一般可选用较松的配合。
  (2)回转负荷
  作用于套圈上的合成径向负荷向量沿着滚道圆周方向旋转,顺此地由滚道的各个部位所承受,这种负荷称为回转负荷,又叫循环负荷。回转负荷的特点是合成径向负荷向量与套圈相对旋转。
  承受回转负荷的套圈与轴或外壳孔选用过渡或过盈配合。若以间隙配合安装,轴承套圈与轴或外壳孔之间将会发生打滑现象,接触面因而磨损,并由于摩擦发热,是温度急剧升高,轴承很快损坏。配合过盈量的大小依运转情况而定,以轴承在负荷下工作时,套圈在轴上或外壳孔内的配合表面上不出现“爬行”为原则。
  (3)摆动负荷
  作用于套圈上的合成径向负荷向量在套圈滚道的一定区域内相对摆动,为滚道一定区域所承受,或作用于轴承上的负荷是冲击负荷、振动负荷,其方向或数值经常变动者,这种负荷称摆动负荷,又称不定方向负荷。
  轴承承受摆动负荷时,特别是在承受重负荷时,内外圈均应采用过盈配合。内圈旋转时,通常采用回转负荷时的配合,但有时外圈必须在轴承箱内轴向游动或其负荷较轻时,可采用比回转负荷稍轻松的配合。
  2 负荷的大小
  轴承套圈在负荷的径向分量作用下在径向受到压缩,会引起配合成松弛,在重回转负荷的情况下易产生打滑现象。因此,对于重负荷场合,通常应比在轻负荷和正常负荷场合的配合为紧。负荷愈重,其配合过盈量应愈大。
  当量径向负荷分“轻”、“正常”及“重”负荷,一般具有下列表10所示关系(Cr表示轴承的基本额定动负荷)

表10 当量动负荷Pr与Cr的关系

径向负荷Pr 球轴承 滚子轴承(圆锥轴承除外)
轻负荷 Pr≤0.07Cr Pr≤0.08Cr
正常负荷 0.07Cr<Pr≤0.15Cr 0.08Cr<Pr≤0.18Cr
重负荷 Pr>0.15Cr Pr>0.18Cr

  3 工作温度
当轴承在运转时,套圈的温度通常比相邻零件的温度高,轴承内圈可能因膨胀而与轴松动,外圈可能因热膨胀而影响轴承的轴向游动。所以在选择配合时必须注意考虑温度的差异和其热传导的方向。
  4 轴承的旋转精度
当对轴承的旋转精度和运转的平稳性要求较高时,为了消除弹性变形及振动的影响,尽量避免采用间隙配合。
  5 轴和轴承箱的结构设计和材质
如果轴或轴承箱表面形状不规则,将导致轴承内、外圈的不正常变形,并且受力不均。对开式轴承箱,与轴承外圈的配合不宜采用过盈配合,但也不应使外圈在轴承箱孔内转动。当轴承安装于薄壁、轻合金轴承箱或空心轴上时,为了保证轴承有足够的支承面,应采用比厚壁轴承箱、铸铁轴承箱或实心轴上所选择的配合要紧。

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