什么是配合,? 基本尺寸相同的,、相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合,。根據(jù)使用的要求不同,,孔和軸之間的配合有松有緊,,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定配合分三類:間隙配合,、過盈配合和過渡配合。 5 h7 g+ Z& K7 o* U8 `* ]8 C% t
1)間隙配合 孔與軸配合時,,具有間隙(包括最小間隙等于零)的配合,,此時孔的公差帶在軸的公差帶之上。見圖1,。 - e3 @' p& w. Z+ \) {
/ L/ |8 P3 V' ]. d1 ]. V& P
' D( s8 e3 P# {$ K" y! _' `0 d9 d! Y
2)過盈配合 孔和軸配合時,,孔的尺寸減去相配合軸的尺寸,其代數(shù)差為負(fù)值為過盈,。具有過盈的配合稱為過盈配合,。此時孔的公差帶在軸的公差帶之下。見圖2,。 ) G+ m: A+ I# P9 j! ] q! A- p5 L
& b* c" O. a1 i4 N6 W/ ?5 ^4 L5 x6 p
$ Z. u8 H l+ C. w5 b/ L+ t
3)過渡配合 可能具有間隙或過盈的配合為過渡配合,。此時孔的公差帶與軸的公差帶相互交疊。見圖3,。
6 i4 E+ }; Q0 y2 g# u* Z; l% @
![]()
% j ]9 a$ [! C( `& K
3 f2 @7 F) k8 e9 e3 Y( u* h
軸承配合 滾動軸承是一種標(biāo)準(zhǔn)化部件,,具有摩擦力小、容易起動及更換簡便等優(yōu)點(diǎn),。我們在日常維修或從事機(jī)械設(shè)計(jì)時,,合理、正確選擇軸承配合是至關(guān)重要的,。 $ a* r; A; d2 ] E1 C& h
軸承配合的目的 軸承配合的目的在于使軸承內(nèi)圈與軸或外圈與外殼牢固地固定,,以免在相互配合面上出現(xiàn)不利的周向滑動。 這種不利的周向滑動(稱做蠕變)會引起異常發(fā)熱,、配合面磨損,、磨損鐵粉侵人軸承內(nèi)部、振動等各種問題,,使軸承不能充分發(fā)揮作用,。 因此對于軸承來說,,由于帶負(fù)荷旋轉(zhuǎn),一般必須讓套圈帶上過盈使之牢固地與軸或外殼固定。
7 D+ `) m8 Z( _7 h$ D
軸及外殼的尺寸公差與配合 公制系列的軸徑及外殼孔徑的尺寸公差已由JIS B 0401-1以及-2《尺寸公差與配合方式-第1部分,、第2部分》(以ISO 為基準(zhǔn)制定)標(biāo)準(zhǔn)化,,從中選定尺寸公差即可確定軸承與軸或外殼的配合。軸徑及外殼孔徑的尺寸公差與0級公差等級軸承的配合的關(guān)系如圖4所示,。 ! u& ~+ c3 k# K9 b0 @, @" b
![]()
. K+ ^) w4 B0 ~4 O5 V
圖4 軸頸及外殼孔徑的尺寸公差與配合的關(guān)系(0級公差等級軸承) 軸承常見的配合方法 軸承常見兩種配合方法,,分別為:壓入配合和加熱配合。 ' e% k' |1 D$ l9 J4 l
1)壓入配合 軸承內(nèi)圈與軸是緊配合,,外圈與軸承座孔是較松配合時,可用壓力機(jī)將軸承先壓裝在軸上,,然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi),,壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上,墊一軟金屬材料做的裝配套管(銅或軟鋼),裝配套管的內(nèi)徑應(yīng)比軸頸直徑略大,,外徑直徑應(yīng)比軸承內(nèi)圈擋邊略小,,以免壓在保持架上。軸承外圈與軸承座孔緊配合,,內(nèi)圈與軸較為松配合時,,可將軸承先壓入軸承座孔內(nèi),這時裝配套管的外徑應(yīng)略小于座孔的直徑,。如果軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時,,安裝室內(nèi)圈和外圈要同時壓入軸和座孔,裝配套管的結(jié)構(gòu)應(yīng)能同時押緊軸承內(nèi)圈和外圈的端面,。 * f0 y2 K) Y% G, b; Q+ @
2)加熱配合 通過加熱軸承或軸承座,,利用熱膨脹將緊配合轉(zhuǎn)變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常用和省力的安裝方法,。此法適于過盈量較大的軸承的安裝,,熱裝前把軸承或可分離型軸承的套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃,然后從油中取出盡快裝到軸上,,為防止冷卻后內(nèi)圈端面和軸肩貼合不緊,,軸承冷卻后可以再進(jìn)行軸向緊固。軸承外圈與輕金屬制的軸承座是緊配合時,,采用加熱軸承座的熱裝方法,,可以避免配合面受到擦傷。用油箱加熱軸承時,,在距箱底一定距離處應(yīng)有一網(wǎng)柵,或者用鉤子吊著軸承,,軸承不能放到箱底上,以防沉雜質(zhì)進(jìn)入軸承內(nèi)或不均勻的加熱,,油箱中必須有溫度計(jì),,嚴(yán)格控制油溫不得超過100℃,,以防止發(fā)生回火效應(yīng),使套圈的硬度降低,。 ! M4 z+ \4 ]" \: {4 P# J
軸承配合的選擇及影響 軸承選擇配合時,,應(yīng)充分考慮軸承的使用條件,主要有:負(fù)荷的性質(zhì)與大�,�,;運(yùn)轉(zhuǎn)時的溫度分布;軸承內(nèi)部游隙,;軸與外殼的加工精度,、材料及壁厚結(jié)構(gòu);安裝與拆卸的方法,;是否需要利用配合面吸收軸的熱膨脹,;軸承的形式與尺寸。 1)負(fù)荷性質(zhì)的影響 軸承負(fù)荷根據(jù)其性質(zhì)可分為內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷,、外圈旋轉(zhuǎn)負(fù)荷和不定向負(fù)荷,,其與配合的關(guān)系如表1所示。 % Y2 F; t- X. K( F( Q
![]()
+ D( \% k7 q6 T& t
. c/ N1 d `9 N- u# o% h( x
2)負(fù)荷大小的影響 內(nèi)圈在徑向負(fù)荷作用下,,半徑方向既被壓縮又有所伸張,,周長趨于微小增加,因此初始過盈將減少,。 過盈減少量可由下式計(jì)算: 7 b5 h6 y7 @- Z/ ]
![]()
5 [; Y b+ l& X" ]
因此,,當(dāng)徑向負(fù)荷為重負(fù)荷(超過Co值的25%)時,配合 必須比輕負(fù)荷時緊,。若是沖擊負(fù)荷,,配合必須更緊。
+ D8 d( y4 n; m% S, q% s* z
3)配合面粗糙度的影響 若考慮配合面的塑性變形,,則配合后的有效過盈受配合面加工精度的影響,,近似地可用下式表示。
6 t/ ]0 S9 D8 \& f6 E3 I# v
![]()
, r7 P) c, x. b! }( p' b
% G; s0 V. l- V8 q% f; b" J* A
一般來說,,運(yùn)轉(zhuǎn)時的軸承溫度高于周邊溫度,,而且軸承帶負(fù)荷旋轉(zhuǎn)時,內(nèi)圈溫度高于軸溫,,因此熱膨脹將使有效過盈減少,。 現(xiàn)設(shè)軸承內(nèi)部與外殼周邊的溫差為⊿t,則不妨可假定內(nèi)圈與軸在配合面的溫差近似地為(0. 10~0. 15)⊿t。 因此溫差產(chǎn)生的過盈減少量⊿dt可由下式計(jì)算: & s0 ^, A9 r% X$ X5 h
1 B l( e. W2 `) ], Y: A1 ^+ }
! h; p- }& M8 U4 ?2 ^# s7 a" J, s
因此,,當(dāng)軸承溫度高于軸溫時,,配合必須緊。 另外,,在外圈與外殼之間,,由于溫差,、線膨脹系數(shù)不同,相反過盈量會增大,。因此在考慮利用外圈與外殼配合面之間的滑動來吸收軸的熱膨脹時,,需要加意。 5)配合產(chǎn)生的軸承內(nèi)的最大應(yīng)力 軸承采用過盈配合安裝時,,套圈會伸張或收縮,,從而產(chǎn)生應(yīng)力。應(yīng)力過大時,,套圈會發(fā)生破裂,,需要加以注意。配合產(chǎn)生的軸承內(nèi)的最大應(yīng)力可由表2算式計(jì)算,。
+ t& s. Q: z" ~: H) o2 |; T# f
3 n! \6 E$ g$ S5 L
表2 配合產(chǎn)生軸承內(nèi)的最大應(yīng)力 作為參考值,,最大過盈量不超過軸徑的1/1000,或由表2算式計(jì)算出的最大應(yīng)力不大于120 MPa為安全,。 6)其他 安裝精度要求特別高時,應(yīng)提高軸及外殼的精度,。但一般來說,,外殼比軸難加工,精度也低,,因此放松外圈與外殼的配合為宜,。 采用中空軸及薄壁外殼時,配合應(yīng)比通常緊,。 采用雙半型外殼時,,應(yīng)放松與外圈的配合。另開段對于鑄鋁等輕合金外殼,,配合應(yīng)比通常緊一些,。 8 W# Z- h7 p: D6 N
|