五、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的軸向載荷的計算
角接觸球軸承和圓錐滾子軸承(統稱向心推力軸承)的結構特點是在滾動體和滾道接觸處存在著接觸角?當它承受徑向載荷及時,作用在承載區內第一個滾動體上的法向力可分解為徑向分力和軸向分力,各滾動體下所受軸向分力的和即為軸承的內部軸向力。
確定各軸承所受軸向載荷,把內部軸向力的方向與外加軸向載荷P,的方向一致的軸承標為,另一端標為軸承。然後取內圈及軸為示力體,由力的平衡關係進行分析計算。
綜上所述,計算角接觸球軸承和圓錐滾子軸承所受軸向力的方法可歸結為:根據結構先判明軸上全部軸向力(包括外載荷和軸承內部軸向力)合力的指向,分析哪一端軸承被“壓緊”哪一端軸承被“放鬆”,“放鬆”端軸承的軸向載荷等於它本身的內部軸向力,“壓緊”端軸承的軸向載荷等於除它本身內部軸向力外,其餘軸向力的代數和。
六、滾動軸承的靜載荷計算
為限製滾動軸承在很大靜載荷和衝擊載荷作用下產生的塑性變形,應按靜載荷作校核計算。
—般情況下,使軸承受載最大的滾動體與較弱套圈滾道上產生的永久變形量之和正好等於滾動體直徑的萬分之一時的載荷稱為徑向(軸向)基本額定靜載荷,可在軸承標準中查到。
16-10滾動軸承的組合設計
為了保證滾動軸承在預定期限內正常工作,除正確地選擇軸承本身之外,還應合理地設計軸承組合。設計時,一般須考慮下麵幾個問題:
一、滾動軸承兩軸向緊固
為了保證軸和軸上零件在工作中的正確位置,並能承受軸向載荷,應固定軸承的軸向位置。但為避免軸因受熱伸長致使軸承承受過大的附加載荷,甚至卡死,又必須允許它有一定的軸向遊動餘地。為此,采用的辦法有:
兩端固定支承。
二、便於調整軸承間隙及軸上零件的位置
1.軸承間隙的調整
常用的方法奮:加減軸承蓋與機座間墊片的厚度和墊片組;用蝶形零件和螺釘;選用不同厚度的調整環
2.一端固定一端遊動支承
三、保證支承部分的剛性和同心度箱體和軸承座孔壁應有足夠的厚度或用加強筋來增大剛性。對於一根軸上兩個支承的座孔,必須盡可能地保持同心,以免軸承內外圈產生過大的偏斜。最好是將兩個座孔一次鏜出。
四、軸承的配合與裝拆
滾動軸承是標準件,因此,軸與內圓的配合采用基孔製,軸承孔與外圈的配合則采用基軸製。
選擇配合時,應考慮載荷的方向、大小和性質以及軸承類型、轉逨和使用條件等因素。軸承組合應保證軸承容易裝拆,且在裝拆時不致損壞軸承和其它零件。
若軸肩高度大於軸承內圈厚度時,就難以放置拆卸工具的鉤頭。對外園拆卸要求也是如此。具體設計吋可查軸承標準。
16-12其它軸承簡介
一、液體靜壓軸承工作原理
前麵已經介紹了液體靜壓軸承的特點與應用,這裏僅以靜壓向心滑動軸承為例,介紹靜壓軸承的工作原理。
軸承有四個完全相同的油腔且對稱分布。壓力為的高壓油經節流器,其作用是自動調節進入油腔的壓力和油量以保持油膜穩定和提高油膜剛性,降壓後流入各油腔,其中一部分經過徑向封油麵流入回油槽,並裕槽流出軸承,一部分經軸向封油麵流出軸承。
二、氣體軸承簡介
氣體軸承分動壓和靜壓兩大類,其工作原理與液體滑動軸承相同。氣體潤滑劑主要是空氣,也有用氫、氦、氮、一氧化碳和水蒸汽的。氣體粘度很小,對溫度變化不敏感。因此氣體軸承具有摩擦功耗小、精度高、速度高、溫升小、壽命長、耐高、低溫及原子輻射、對主機和環境不汙染等優點。這對紡織工業和食品工業非常有利。此外,軸承表麵的加工誤差能被氣體的可壓縮性所均化,因而可達到極高的旋轉精度。在某些工況下,氣體軸承甚至是唯一可用的支承形式。
氣體軸承的缺點有:承載能力小、剛性差、穩定性差,對工作條件要求嚴格,還要求有穩壓過濾氣源等。
三、高速滾動軸承簡介
當軸承的速度因素值大於工作轉速超過標準中所列的極限轉速時,均可視為高速軸承。其失效形式除疲勞點蝕外,常見的還有滾道燒傷、保持架嚴重磨損、斷裂、潤滑油失效(氧化或焦化)以及過大的振動等。
高速滾動軸承在結構、材料、潤滑等方麵都有很多特點,選用時應注意以下幾方麵:
1)盡可能選用高速性能好的軸承,如深溝球軸承、角接觸球軸承和短圓柱滾子軸承。在轉速確定的條件下,盡可能選用直徑小的軸承,以獲得輕長的使用壽命。
2)選用精度高的軸承。
3)采用強度較高的實體保持架,並經平衡。
4)加強冷卻是保證其工作可靠的重要措施。一般高速重載的中、大犁軸承承用噴油潤滑,高速輕載的小型或微型軸承采用油霧潤滑。
此外采用空心球作滾動體,可降低離心慣性力的影響,延長軸承的使用壽命。