滚动轴承的组合结构设计.doc

为保证轴承正常工作，除正确选择轴承类型和确定型号外，还需要合理的进行轴承的组合设计，主要解决轴系的轴向固定、轴承与相关零件的配合、间隙调整和润滑密封等方面的问题1．轴系支点的轴向固定型式为保证滚动轴承轴系能正常传递轴向力且不发生串动，在轴上各零件定位固定的基础上，必须合理地设计轴系支点的轴向固定结构1）两端单向固定如图 13、图 14 所示，轴系中的每个轴承分别承受轴系一个方向的轴向力，限制轴系的一个方向的移动，两个支点的轴承合起来就能承受轴系双向的轴向力，从而限制了轴系沿轴向的双向移动，这种固定方式称为两端单向固定它适用于工作温度变化不大的短轴，为允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时应留有 0．25mm～0 ．4mm 的轴向间隙，结构图上不必画出间隙图 13 两端固定的深沟球轴承轴系 图 14 两端固定的角接触轴承轴系（2）一端双向固定、一端游动如图 15a、b、 c 所示，轴系中一个支点为固定端，由单个轴承或轴承组承受轴系的双向轴向力，限制轴系的双向移动，另一个支点为游动端，能使轴沿轴向自由游动为避免松脱，游动轴承内圈应与轴作轴向固定（常采用弹性挡圈）用圆柱滚子轴承作游动支点时，轴承外圈要与机座作轴向固定，靠滚子与套图间的游动来保证轴的自由伸缩。

这种固定方式适用于较长的轴或工作温度变化大的轴，此时轴的热膨胀伸缩量大a) b) c)图 15 一端固定、一端游动轴系（3）两端游动要求能左右双向游动的轴，可采用两端游动的轴系结构图 16 为人字齿轮传动的高速主动轴，为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的制造误差，使轮齿受力均匀，采用允许轴系左右少量轴向游动的结构，故两端都选用圆柱滚子轴承与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定，以便两轴都得到轴向定位轴承在轴上的轴向定位常用轴肩或套筒，定位端面应与轴线有较好的垂直度为保证可靠定位，轴肩圆角半径 rl 必须小于轴承的圆角半径 r轴肩高度通常不大于内圈高度的 3/4，过高不便于轴承拆卸（图 17）图 16 两端游动轴系 图 17 轴承拆卸轴承内圈的轴向固定可选用轴端挡圈、圆螺母、轴用弹性挡圈等结构（18）外圈可采用机座孔端面、孔用弹性挡圈、压板、端盖等形式固定（19） 图 18 轴承内圈的轴向固定结构图 19 轴承外圈的轴向固定结构图 20 轴承间隙的调整（2）轴承的预紧向心角接触轴承可通过预紧的方法使滚动体和内、外套圈之间产生一定预变形，使轴承带负游隙运行预紧可增加轴承刚度，提高旋转精度，延长轴承寿命。

通过加金属垫片、磨窄套圈或调整两轴承之间内、外套筒的宽度来得到一定的预紧量（图 21），固定结构中必须要有可调环节（如圆螺母）预紧量的合理数值应参考有关资料或通过试验取得3）轴承组合位置的调整轴承组合位置的调整的目的，是使轴上零件（如齿轮、带轮等）具有准确的工作位置如圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合；又如蜗杆传动，要求蜗轮主平面通过蜗杆的轴线图 22 为圆锥齿轮轴承组合位置调整，垫片 1 用来调整锥齿轮轴的轴向位置，垫片 2 用来调整轴承间隙图 21 轴承的预紧 图 22 轴承组合位置的调整4．滚动轴承的润滑滚动轴承润滑的目的降低摩擦阻力和减轻磨损，还有吸振、冷却、防锈和密封等作用合理的润滑对提高轴承性能，延长轴承的使用寿命有重要意义滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂滚动轴承的润滑方式可根据速度因数 dn 值，参考表 12 选择d 为轴颈直径，mm； n 为工作转速， r／min表 12 滚动轴承润滑方式的选择dn （mm·r ／min）值轴承类型浸油飞溅润滑 滴油润滑 喷油润滑 油雾润滑 脂润滑深沟球轴承角接触球轴承圆柱滚子轴承≤2.5×105 ≤4×105 ≤6×105 ＞6×105圆锥滚子轴承 ≤1.6×105 ≤2.3×105 ≤3×105 ——推力轴承 ≤0.6×105 ≤1.2×105 ≤1.5×105 ——≤(2～3)×105低速时常用脂润滑，脂润滑能承受较大载荷，且结构简单，易于密封。

润滑脂的装填量一般不超过轴承空间的 1／3～l／2，装脂过多，易于引起摩擦发热，影响轴承的正常工作 速度较高的轴承都用油润滑，润滑和冷却效果均较好减速器轴承常用浸油或飞溅润滑浸油润滑时油面不应高于最下方滚动体的中心，否则搅油能量损失较大易使轴承过热喷油或油雾润滑兼有冷却作用，常用于高速情况滚动轴承润滑剂的选择主要取决于速度、载荷、温度等工作条件一般情况下，采用的润滑油粘度应不低于 13 mm2/s～32 mm2/s（球轴承油粘度略低，而滚子轴承略高）载荷大、工作温度高时宜选用高粘度油，容易形成油膜；而 dn 值大或喷雾润滑时选用低粘度油，搅油损失小，冷却效果好脂润滑轴承在低速、工作温度 65℃以下时可选钙基脂，较高温度时选钠基脂或钙钠基脂；高速或载荷工况复杂时可选理基脂；潮湿环境采用铝基脂或钡基脂，而不宜选用遇水分解的钠基脂润滑脂中加入 3％～5 ％的二硫化钼（如二硫化钼理基脂）润滑效果将更好5．滚动轴承的密封密封是为了阻止润滑剂从轴承中流失和外界灰尘、水分等侵入轴承滚动轴承密封方法的选择与润滑的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关密封按照其原理不同可分为接触式密封和非接触式密封两大类。

非接触式密封不受速度的限制接触式密封只能用速度较低的场合，为保证密封的寿命及减少轴的磨损，轴接触部分的硬度应在 40HRC 以上，表面粗糙度宜小于 Ra 1．60 μm ～ Ra0. 8 μm 各种密封装置的结构和特点见表 13作为标准产品提供的密封轴承（如 60 000－RZ 型、60 000－ZRS 型）单面或双面带防尘盖、密封圈，装配时已填入润滑脂，无需维护或再加密封装置，结构简单，使用方便，使用日趋广泛表 13 各种密封装置的结构和特点。