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軸承選擇配合時,應充分考慮軸承的使用條件,主要有:負荷的性質與大小;運轉時的溫度分布;軸承內部游隙;軸與外殼的加工精度、材料及壁厚結構;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)負荷性質的影響
精密軸承負荷根據其性質可分為內圈旋轉負荷、外圈旋轉負荷和不定向負荷,其與配合的關系如表所示。
2)負荷大小的影響
內圈在徑向負荷作用下,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算:
因此,當徑向負荷為重負荷(超過Co值的25%)時,配合 必須比輕負荷時緊。若是沖擊負荷,配合必須更緊。
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。
4)溫度的影響
一般來說,運轉時的精密軸承溫度高于周邊溫度,而且精密軸承帶負荷旋轉時,內圈溫度高于軸溫,因此熱膨脹將使有效過盈減少。
現設軸承內部與外殼周邊的溫差為⊿t,則不妨可假定內圈與軸在配合面的溫差近似地為(0. 10~0. 15)⊿t。
因此溫差產生的過盈減少量⊿dt可由下式計算:
因此,當精密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,需要加以意。
5)配合產生的軸承內的最大應力
精密軸承采用過盈配合安裝時,套圈會伸張或收縮,從而產生應力。應力過大時,套圈會發生破裂,需要加以注意。
6)其他
安裝精度要求特別高時,應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,配合應比通常緊。采用雙半型外殼時,應放松與外圈的配合。另開段對于鑄鋁等輕合金外殼,配合應比通常緊一些。
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