第2节 滚动轴承结合
3 滚动轴承与配合件的配合
轴承内圈通常与轴一起旋转,为防止结合面间相对滑动而产生磨损,多选用小过盈的配合。为此,标准将内圈内径的公差带规定在零线的下方,使它与形成标准过渡配合的轴的公差带(j、js、k、m、n)相配时,得到较紧的配合。
轴承外围安装在外壳孔中,通常不旋转。考虑到工作时温度升高会使轴热胀伸长而产生轴向移动,因此两端轴承中有一端应是游动支承,配合应较松。不然,轴发生弯曲使轴承内部有可能卡死。为此,标准将外圈外径公差带规定在零线的厂方,它与基本偏差h的轴公差带位置相同,但公差值是根据轴承特别需要,依其公差等级另行规定的。所以,与相应孔的公差带形成的配合基本上与标准配合的性质相同。
轴承与轴和外壳孔的配合,要根据轴承的类型和尺寸、轴承的工作条件、径向载荷的性质和大小、轴和外壳的材料与结构、装拆要求以及工作温度等条件来选择,其中最主要的是径向载荷的性质和大小。
作用在轴承上的径向载荷,一般是由定向载荷(如皮带的拉力或齿轮的作用力)和旋转载荷(如机件的离心力)合成的。按照作用方向与套圈的相对运动关系,径向载荷可以分为三类:
局部载荷:与套圈相对静止的径向载荷称为局部载荷。作用在静止套圈上的方向不变的径向载荷Fr,即为局部载荷,如图6—14(a)中的外圈和图6—14(b)中的内圈所承受的载荷。
循环载荷:与套圈相对旋转的径向载荷称为循环载荷。作用在旋转套圈的方向不变的径向负荷Fr,即为循环载荷,如图6—14 (a)中的内圈和图6—14
(b)中的外圈所承受的载荷。
摆动栽荷:局部载荷与较小的循环载荷的合成称为摆动载荷。承受摆动载荷的套圈,其合成的径向载荷相对于套圈在有限范围内摆动,因此,只有套圈的一部分受到载荷的作用。例如在图6—14
(c)和图6—14 (d)所示,当定向载荷Fr大于旋转载荷Fc时,二者的合成载荷的大小将周期性的变化,只在一定区域内摆动如图6—14(e)所示。此时静止的套圈承受摆动载荷,而旋转套圈则仍承受循环载荷

承受局部载荷的套圈应选较松的过渡配合或较紧的间隙配合,以便使套圈滚道间的摩擦力矩带动套圈转位,使套圈磨损均匀,延长轴承的使用寿命。承受循环载荷的套圈应选过盈配合或较紧的过渡配合,其过盈量的大小以不使套圈与轴颈或外壳孔配合表面产生爬行现象为原则。承受摆动载荷的套圈,其配合可与循环载荷相同或稍松。
向心轴承载荷的大小用径向当量动载荷Pr与径向额定动载荷Cr的比值区分。Pr/Cr值≤0.07为轻载荷;Pr/Cr>0.07~0.15为正常载荷; Pr/Cr>0.15为重载荷。承受重载或冲击载荷的套圈,容易产生变形,使配合面受力不均匀,引起配合松动,应选较紧的配合;承受轻载荷的套圈.可选较松的配合。
此外,轴承工作时,由于摩擦发热和其他热源的影响,套圈的温度高于与其配合零件的温度。因此,轴承内圈与轴的配合可能变松;外圈与外壳孔的配合可能变紧,从而影响轴承的轴向游隙,所以轴承的工作温度较高时,应对选用的配合进行适当的修正。
为轴承的安装与拆卸方便,对重型机械用的大型或特大型的轴承,宜采用较松的配合。
随着轴承尺寸的增大,过盈配合的过盈应随之增大,间隙配合的间隙也应随之增大。
当轴承的旋转速度较高,又在冲击振动载荷下工作时,轴承与轴颈及外壳孔的配合最好都选用过盈配合。
轴颈和外壳孔的公差等级应随轴承的公差等级、旋转精度和运动平稳性要求的提高而提高。与0、6级轴承相配合的轴颈和外壳孔的公差等级,—般分别为TT6和TT7。
综上所述,影响滚动轴承配合选用的因素很多,通常难以用计算法确定,所以在实际设计时常采用类比法。
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