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轴承安装详解

2020-10-23 19:37

  轴承安装详解_机械/仪表_工程科技_专业资料。轴承安装详解 滚动轴承的安装 轴与壳体孔的检修 滚动轴承在安装之前,应先对与之配合的轴、壳体孔、端盖等零件进 行严格检验;对使用过的轴、壳体孔,更应作全面精度检验,不合要求的零件 应予以修复或更换。

  轴承安装详解 滚动轴承的安装 轴与壳体孔的检修 滚动轴承在安装之前,应先对与之配合的轴、壳体孔、端盖等零件进 行严格检验;对使用过的轴、壳体孔,更应作全面精度检验,不合要求的零件 应予以修复或更换。否则,不允许装配。 轴的检修 检验轴颈的偏心,弯曲与直径变动量(椭圆度) 将轴顶在车床两顶尖上,或置于用 V 型铁支承的铸铁平板上,用千 分表指针接触与轴承配合的轴颈,然后缓慢转动轴,观察千分表指针在轴颈上 的摆动。若轴转动一周,指针只朝一而摆动,然后又回到最初位置,这说明轴 有偏心或弯曲,其偏心、弯曲量的大小为千分表指针摆动值的一半;若轴转动 一周,千分表指针摆动两次后,又回到最初位置,说明轴颈椭圆,千分表指针 指数的最大值与最小值之差即为椭圆度值。当轴的偏心与弯曲度大于规定值 时,应对轴校直或车磨加工。椭圆度值一般应不超过轴颈尺寸公差的 1/2,过 大者应予以焊、车、磨,进行修复。 检验轴颈的表面粗糙度 轴颈有毛刺、碰痕时,应先用细锉锉掉,再用细砂布打磨抛光。 检验轴颈的轴肩垂直度和轴肩根部的圆角半径 轴肩的垂直度用直角尺寸靠紧轴肩处,使其密合,然后借灯光或阳 光检验,如漏光均匀或不漏光,说明轴肩垂直。轴肩根部的圆角半径可用圆角 样板检验。圆角半径太大,则轴承与轴肩靠不紧,使用中易引起振动;圆角半 径太小,则影响轴的强度。因此,轴肩根部的圆角半径必须小于轴承内圈的圆 角半径,一般应为轴承内圈圆角半径的 1/2,才能保证轴承紧靠轴肩。 检验轴颈尺寸 可用千分尺或千分表检验。 当轴颈磨损严重, 尺寸小于规定配合要求, 与轴承内径配合松动时,应对轴承颈予以修复。一般修复方法有下面四种: 镶套当轴颈较粗时(大于 40mm),可先将轴颈车削掉 10—15mm, 再把配制好的套放在热机油内加热,用热装法将套装到车细的轴颈上,最后将 镶套的外径进行精加工,使尺寸符合与轴承内径配合的要求。 焊补助先将磨细的轴颈粗车一刀,车削掉 0。3—0。5mm,再用气 焊或电焊补焊,补焊后,在机床上将轴颈车磨至规定尺寸。为预防补焊时轴产 生弯曲变形,可采用反向变形的对称平衡式复焊法焊补。 镀铬和低温镀铁面无私当轴颈尺寸磨损较轻,或加工后尺超过差 时,可用此法先镀后磨,予以修复。 滚花冲眼花缭乱当轴颈尺寸磨损轻微或加工稍有超差时,可用样 冲于轴颈圆周均匀打出若干小孔眼,靠小孔眼边缘的凸超部分增大轴颈尺寸, 或者在车床上用滚花刀对准轴颈滚花,增大轴颈尺寸,与轴承配合进行安装。 此法仅可作为一时应急措施,一般不宜采用。 壳体孔的检修 检验壳体孔的椭圆和圆柱度(锥度) 对整体式壳体孔,用内径千分尺或游标卡尺检验;对开式壳体孔, 须将其上下两部分合在一起,用螺栓拧紧,待接合紧贴后进行检验。 检验壳体孔与轴挡肩的垂直度 轴挡肩与旋转中心线不垂直时,载荷 易集中在轴承局部的滚动体上,使其受力不均,产生蠕动,并使滚 道受压过大,导致变形,影响寿命。可用光隙法以直角尺贴紧轴肩检验,亦可 用千分表指针测量轴肩端面跳动量检验。 检验壳体孔的磨损量及同轴度 轴承座的壳体孔由于磨损变形或镗孔加工误差,往往会出现两端孔不 同心。若不同心,安装后就会使轴上的齿轮轴线倾斜,破坏主动齿轮与从动齿 轮的中心距,损毁机件,卡死轴承弯裂轴承座壳体孔.因此对轴承座壳体孔的同 轴度应严格检验.检验后,当轴承座壳体孔的磨损量大于 0.1mm,或两轴承座壳 体孔的同轴度大于 0.7mm 时,可采用镶套法修复。先将壳体孔镗大,再压入衬 套,并沿其接缝处圆周三等分分布钻 2—3mm 深的三个盲孔,然后在盲孔处堆 焊牢固镗平,最后将所镶衬套的内孔镗至与轴承外径相配合的尺寸即可。当孔 的磨损量及同轴度较小时,可用粘结法修复。即用 50%的聚酰胺树脂、50%的 “6101”环氧树脂加铁粉,或用农机 1 号、2 号胶加铁粉,粘结在轴承座壳体孔 内,待固化后镗至所需尺寸。 安装前的准备工作 对安装场地的选择和要求 安装场地应与车床、磨床和其他机械设备相距一段距离。场地应打 扫干净,经常保持干燥清洁,严防铁屑、砂粒、灰尘、水分进入轴承。 检验轴承型号、备好安装工具 检验轴承型号、尺寸是否符合安装要求,并根据轴承的结构特点和 与之配合的各个零部件,选择好适当的装配方法 ,准备好安装时用的工具和量具。常用的安装工具有手锤、铜棒、 套筒、专用垫板、螺蚊夹具、压力机等,量具有游标卡尺、千分尺、千分表等。 检验轴承装配表面 轴承装配表面及与之配合的零件表面,如有碰伤、锈蚀层、磨屑、砂 粒、灰尘和泥土存在,一则轴承安装困难,造成装配位置不正确;二则这些附 着物形成磨料、易擦损轴承工作表面,影响装配质量。因此,安装前应对轴颈、 轴承座壳体孔的表面、台肩端面、及连接零件如衬套、垫圈、端等的配合表面, 进行仔细检验。如有锈蚀层,可用细锉锉掉,细砂布打光,同时也要清除轴承 装配表面及其连接零件上的附着物。 轴承的清洗 轴承的清洗 新买的轴承上面,绝大多数都涂有油脂。这些油脂主要用于防止轴承生锈,并 不起润滑作用,因此,必须经过彻底清洗才能安装使用。清洗的方法是:凡用 防锈油封存的轴承,可用汽油或煤油清洗。凡用厚油和防锈油脂如工业用凡士 林防锈的轴承,可先用 10 号机油或变压器油加热溶解清洗(油温不得超过 100℃),把轴承浸入油。人,待防锈油脂溶化取出冷却后,再用汽油或煤油 清洗。凡用气相剂、防锈水和其他水溶性防锈材料防锈的轴承,可用皂类基其 他清洗剂,诸如 664、平平加、6503、6501 等清洗剂清洗。 用汽油或煤油清洗时,应一手捏住轴承内圈,另一手慢慢转动外圈,直至轴承 的滚动体、滚道、保持架上的油污完全洗掉之后,再清洗净轴承外圈的表面。 清洗时还应注意,开始时宜缓慢转动,往复摇晃,不得过分用力旋转,否则, 轴承的滚道和滚动体易被附着的污物损伤。轴承清洗数量较大时,为了节省汽 油、煤油和保证清洗质量,可分粗、细清洗两步进行。 对于不便拆卸的轴承,可用热泪盈眶油冲洗。即以温度 90° --100℃的热机油淋 烫,使旧油溶化,用铁钩或小勺把轴承内旧油挖净,再用煤油将轴承内部的残 余旧油、机油冲净,最后用汽油冲洗一遍即可。 轴承的清洗质量靠手感检验。 轴承清洗完毕后,仔细观察,在其内外圈滚道里、 滚动体上及保持架的缝隙里总会有一些剩余的油。检验时,可先用干净的塞尺 钭剩余的油刮出,涂于拇指上,用食指来回慢慢搓研,手指间若有沙沙响声, 说明轴承未清洗干净,应再洗一遍。最后将轴承拿在手上,捏住内圈,拨动外 圈水平旋转(大型轴承可放在装配台上,内圈垫垫,外圈悬空,压紧内圈子, 转动外圈),以旋转灵活、无阻滞、无跳动为合格。 对清洗好的轴承,填加润滑剂后,应放在装配台上,下面垫以净布或纸垫,上 面盖上塑料布,以待装配,不允许放在地面或箱子上。挪动轴承时,不允许直 接用手拿, 应戴帆布手套或用净布将轴承包起后再拿,否则,由于手上有汗气、 潮气,接触后易使轴承产生指纹锈。 对两面带防尘盖或密封圈的轴承,以及涂有防锈、润滑两用油脂的轴承,因在 制造时就已注入了润滑脂,故安装前不要清洗,例如,工农—12 型、红卫—12 型手拖和东方红 20 拖拉机离合器用 51708ZHS(原代号 688808)轴承。 轴和轴承座壳体孔及其他零件的清洗 先用汽油或煤油清洗, 干布擦净,然后涂以少量油以利安装。这些零件清洗后, 应注意凡铸件上有型砂的要彻底清除;凡与轴承配合的零部件上有毛刺尖角 时,必须去掉,以免残砂和金属碎屑在安装时落入轴承内部,影响装配质量。 注意事项 对内、外圈可分离的轴承,不要把外圈互相调换弄错以免影响接触质量。对调 心球和调心滚子轴承,不得任意把轴承吕的滚动体取出混放,以免安装位置错 乱影响精度。 安装轴承时,为便于察看轴承代号,不致安错,应将轴承套圈的打字面朝外摆 放和安装。 轴承及轴承座壳体孔的加热 对于过盈量较大的中、大型轴承,为了便于安装,必须装前加热;对于紧配合 的轻金属轴承座壳体孔(如铝轴承座),因硬度很低,为预防轴承外圈压入时 轴承座壳体孔的表面被划伤、拉毛,亦应加热安装。加热方法,一般是将轴承 或分离型轴承套圈, 放入盛有洁净机油的油箱里,使机油淹没轴承,均匀加热。 温度达到 80—90℃时,取出擦净,趁热安装。油箱可用 2—3mm 厚的铁板制成, 距箱底 50—70mm 高处加一多孔铁板,轴承置于多孔铁板上加热。其目的是避 免油中沉淀杂质进入轴承。 但是,对于两面带有防尘盖或密封圈的轴承,因在制造中已加入润滑剂,安装 前期不能加热。 滚动轴承的配合选择 选择配合的依据 根据作用于轴承上的载荷相对于套圈的旋转情况,轴承套圈所承受的载荷有三 种:局部载荷、循环载荷、摆动载荷。通常循环载荷(旋转载荷)、摆动载荷 采用紧配合;局部载荷除使用上有特殊要求外,一般不宜采用紧配合。当轴承 套圈承受持动载荷而且是重负荷时,内、外圈均应采用过盈配合,但有时外圈 可稍松一点,应能在轴承座壳体孔内作轴向游动;当轴承套圈承受摆动载荷且 载荷较轻时,可采用比紧配合稍松一些的配合。 (2)载荷大小 轴承套圈与轴或壳体孔之间的过盈量取决于载荷的大小,载荷较重时,采用较 大过盈量配合;载荷较轻时,采用较小过盈量配合。一般径向载荷 P 小于 0。 07C 时为轻载荷,P 大于 0。07C 而等于或小于 0。15C 时为正常载荷,P 大于 0。 15C 时为重载荷(C 为轴承的额定动载荷)。 工作温度 轴承在运转时,套圈的温度经常高于相邻零件的温度,因此,轴承内圈可能因 热膨胀而与轴产生松动,外圈可能因热膨胀而影响轴承在壳体孔内轴向游动。 帮选择配合时,对轴承装置部分的温度差、胀缩量应考虑进去,温度差大时, 选择轴与内圈的配合过盈量应大些。 旋转精度 对轴承有较高旋转精度要求时,为消除弹性变形和振动影响,应避免采用间隙 配合。 轴承壳体孔的结构与材料 对形式壳体孔,与轴承外圈配合时不宜采用过盈配合,也不应使外圈在壳体孔 内转动。对于安装在薄壁壳体孔、轻金属壳体孔或空心轴上的轴承,应采用比 厚壁壳体孔、铸铁壳体孔或实心轴更紧的配合。 安装与拆卸方便 对于重型机械, 轴承宜采用松配合。当需要采用紧配合时,可选用分离型轴承、 内圈带锥孔和带紧定套或退卸套轴承。 轴承的轴向位移 配合中,当要求轴承的一个套圈在运转中能轴向游动时,轴承外圈与轴承座壳 体孔应采用松配合。 配合的选择 轴承与轴的配合采用基孔制,而与外壳的配合则采用基轴制。轴承与轴的配合 与机器制造业中所采用的公差配合制度不同,轴承内径的公差带多处于零钱以 下,因此,在采用相同配合的条件下,轴承内径与轴的配合比通常的配合较为 紧密。轴承外径的公差带与基轴制中轴的公差带虽然同处于零线以下,但其取 值与一般公差制度也不相同。 各类轴承在安装时,对轴和外壳孔的公差带的选择见表 2—1~2—4。不同公差 等级的轴承与轴及外壳配合的公差,见 GB275—84,或轴承样本。 滚动轴承的安装要点 安装方法 利用铜棒和手工锺击安装 这是安装中小型轴承的一种简便办法。当轴承内圈为紧配合,外圈为较松配合 时,将铜棒紧贴轴承内圈端面,用和锤直接敲击铜棒,通过铜棒传力,将轴承 徐徐装到轴上。 轴承内圈较大时, 可用铜棒沿轴承内圈端面周围均匀用力敲击, 切忌只敲打一边,也不能用力过猛,要对称敲打,轻轻敲打慢慢装上,以免装 斜击裂轴承。 当轴承外圈为紧配合,内圈为较松配合时,可采用与上述相反的方法,用手锤 敲击紧贴轴承外圈端面的铜棒,把轴承压入轴承座中,最后装到轴上,此法不 易损伤机件。 利用套筒安装 此法与利用铜棒安装轴承道理相同。它是将套筒直接压在轴承端面上(轴承装 在轴上时压住内圈端面;装在壳体孔内时压仪表 6 外圈端面),用手锤敲击力 能均匀地分布在安装的轴承整个套圈端面上,并能与压力机配合使用,安装省 力省时,质量可靠。 安装所用的套筒应为软金属制造 (铜或低碳钢管均可)。若轴承安装在轴上时, 套筒内径应略大于轴颈 1—4mm,外径略小于轴承内圈挡边直径,或以套筒厚度 为准,其厚度应制成等于轴承内圈厚度的 2/3—4/5,且套筒两端应平整并与筒 身垂直。若轴承安装在座孔内时,套筒外径应略小于轴承外径。 利用套筒安装轴承时, 如机件不大,可置于台钳上安装。钳口垫以铜片或铝片, 以防轴被夹伤。如机件尺寸较大,应放在木架上安装。先将轴承装到轴上,再 安装套筒,用手锤均匀敲击套筒慢慢装合。当套筒端盖为平顶时,手锤应沿其 圆周依次均匀敲击套。 表 2—1 安装向心轴承和角接触轴承的轴公差带 注:①凡对公差有较高要求的场合,应用 j5、k5……代替 j6、k6……等。 ②单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承,因内部游隙的影响不甚重要,可用 k6 和 m6 代替 k5 和 m5。 ③应选用轴承径向游隙大于基本组的滚子轴承。 ④凡有较高的公差等级或转速要求的场合,应选用 h7,IT5 为轴颈形状公差。 尺寸大于 500mm,其形状公差为 IT7。 表 2—2 安装推力轴承的轴公差带 表 2—3 安装向心轴承和角接触轴承的外壳孔公差带 表 2—4 安装推力轴承的外壳孔公差带 筒两边,当套筒端盖呈球面形时,手锤应敲击球面端盖的中心处。 若轴承的内、外圈与轴和轴承座孔均为紧配合时,可将套筒的一端端面制成双 环,或用单环套筒下加圆盘安装轴承,如图 2—1 、 2—2.。安装时,将双环套 筒或圆盘紧贴轴承内、外圈端面,用压力机加压可手锤敲击,把轴承压到轴上 和轴承座孔中。这样可以避免安装时保持架受到损伤。这种安装方法仅适用于 安装保持架不凸出套圈端面的轴承。 利用压力机安装 此方法与利用套筒安装一起使用,可袋子手锤加压。其特点是轴承不受敲击, 与轴承相配的密封装置等零件不会受损伤。 采用压力机安装轴承时,应使压力机机杆中心线与套筒和轴承的中心线重合, 使所加压力位于中心,以防安装歪斜压裂轴承。 加热安装 对于安装过盈量较大的轴承或大尺寸轴承,为了便于安装,可利用热胀冷缩原 理,将轴承加热后用铜棒、套筒和手锤安装。加热方法如本章第二节内关于轴 承及轴承座壳体孔加热所述,温度一般在 100℃以下,80—90℃较为合适。温 度过高时,易造成轴承套圈滚道和滚动体退火,影响硬度和耐磨性,导致轴承 寿命降低及过早报废。 利用加热法安装轴承时,油温达到规定温度 10 分钟后,应迅速将轴承从油液 中取出,趁热装于轴上。必要时,可用安装工具在轴承内圈端面上稍加一点压 力,这样更容易安装。轴承装于轴上后,必须立即压住内圈,直到冷却为止。 目前国外一些轴承公司已研制出多种用于在安装轴承时加热轴承的装置,如电 感应加热器等。 不同类型轴承的安装 深沟球轴承的安装 深沟球轴承品种规格多,数量大,应用广泛。安装方法比较简单,应重点考虑 配合选择。它的内圈与轴颈的配合过盈量可按下式计算: 式中 △d—轴承内径与轴颈之间和过盈量(μm) d—轴承内径(mm) B—轴承宽度(mm) R—轴承径向载荷(N) ΔT—轴承内部与壳体孔周围之间的温度差,一般取 5—10℃ 计算后,根据计算的过盈量,确定与轴的配合性质,然后将轴加工至所需尺寸 进行安装。 满装滚针轴承的安装 安装满装滚针轴承,通常是利用辅助套筒进行的。辅助辊、辅助套筒的外径应 比轴直径小 0。1—0。3mm。安装时,先将轴承外圈内表面涂以润滑脂,靠紧内 表面贴放滚针(放入最后一根滚针时应留有间隙),接着把代替轴颈或轴承内 圈的辅助辊或辅助套筒推入外圈孔内,并使其端面对准安装轴端面或已安装在 轴上的轴承内圈端面,然后用压力机或手锤敲打施加压力。这时,辅助辊或辅 助套筒托住滚针不使滚针掉出,轴颈以其自身的倒角将滚针掀起,随着滚针轴 承在轴颈上向里缓缓移动,辅助辊或辅助套筒便慢慢退出,直至装到工作位置 为止。 滚针轴承也可以这样安装, 即将辅助套筒外径涂一薄层润滑油, 套入轴承外圈, 使辅助套筒和轴承外圈构成一个环形孔,然后再于环形孔中装滚针。装完滚针 之后,用工作轴将辅助套筒推出即可。 对于无内圈或无外圈的滚针轴承,在安装时,可先将轴或壳体孔的滚动表面涂 一薄层润滑脂,并把滚针依次紧贴于安装部位的润滑脂上。贴放最后一根滚针 时应留有间隙,间隙的大小在滚针轴承的圆周上以 0。5mm 为宜。千万不能把 最后一根滚针硬挤装进去,或者少装一根滚针,因为硬挤装时,轴承会被卡死 不能旋转;少装时,间隙过大,易造成轴承运转时滚针发生扭摆和折断。 这里特别指出,对于只有冲压外圈的滚针轴承,由于外圈壁很薄,最好不用手 锤敲打安装,应使用压力机压入。因为手锤敲打时,压力不均匀,容易使滚针 轴承的外圈产生局部变形。 圆锥滚子轴承的安装 圆锥滚子轴承属可分离型轴承,内外圈可以分开。因此安装时,可分别把内圈 保持架滚动体组件压装于轴上,外圈单独装入轴承座孔内,如图 2—3。利用套 筒压装时, 应注意, 必须使套筒一端置于外圈端面,不得置于倾斜的滚道面上。 圆锥滚子轴承多为成对安装使用,如图 2—4。在安装中应重点把握三个方面: 选择安装配合;调整轴向游隙;进行试运转和检测温度。 选择安装配合 圆锥滚子轴承的外圈与轴承座壳体孔不宜采用过盈配合,内圈与轴颈的配合也 不宜过紧,要求在安装中使用螺母调整时应能使其产生较灵活的轴向位移。因 为圆锥滚子轴承若采用过盈配合,易使轴承的接触角改变,造成轴承载荷分布 不均,引起高的温升。故而,这类轴承的内、外圈与轴颈和轴承座壳体孔的安 装配合,一般应以双手大拇指能将轴承刚刚推入轴颈与壳体孔为最好。 调整轴向游隙 对于圆锥滚子轴承的安装轴向游隙,可用轴颈上的调整螺母、调整垫片和轴承 座孔内的螺纹,或用预紧弹簧等方法进行调整。轴向游隙的大小,与轴承安装 时的布置、轴承间的距离、轴与轴承座的材料有关,可根据工作条件确定。对 于高载荷高转速的圆锥滚子轴承,调整游隙时,必须考虑温升对轴向游隙的影 响,将温升引起的游隙减小量估算在内,也就是说,轴向游隙要适当地调整得 大一点。对于低转速和承受振动的轴承,应采取无游隙安装,或施加预载荷安 装。 其目的是为了使圆锥滚子轴承的滚子和滚道产生良好接触, 载荷均匀分布, 防止滚子和滚道受振动冲击遭到破坏。 调整后, 轴向游隙的大小用千分表检验。 方法是先将千分表固定在机身或轴承座上,使千分表触头顶住轴的光洁表面, 沿轴向左右推轴,表针的最大摆动量即为轴向游隙值。 进行试运转和检测温度 为使圆锥滚子轴承的滚子与滚道接触良好,并获得合适的轴向游隙,在圆锥滚 子轴承安装和每次调整游隙后,均应进行试运转和检测温度。方法是先低速运 转 2—8 分钟,再中速试转 2 小时,然后逐级提至高速。每级转速试运转不得 少于 30 分钟,温升率每小时不能超过 5℃,最后的稳定温度不得超过 70℃。 此外,在圆锥滚子轴承的安装和调整游隙中,还应注意,必须使圆锥滚子与内 圈大挡边接触良好。 角接触球轴承的安装 角接触球轴承的安装比深沟球轴承复杂,多为成对安装,并需采用预加载荷。 安装得好,可使主机的工作精度、轴承寿命大大提高;否则,不仅精度达不到 要求,寿命也会受到影响。 安装形式 角接触球轴承的安装形式,有背对背、面对面和串联排列三种。背对背(两轴 承的宽端面相对)安装时,轴承的接触角线沿回转轴线方向扩散,可增加其径 向和轴向的支承角度刚性,抗变形能力最大;面对面(两轴承的窄端面相对) 安装时,轴承的接触角线朝回转轴线方向收敛,其地承角度刚性较小。由于轴 承的内圈伸出外圈,当两轴承的外圈压紧到一起时,外圈的原始间隙消除,可 以增加轴承的预加载荷;串联排列(两轴承的宽端面在一个方向)安装时,轴 承的接触角线同向且平行,可使两轴承分担同一方向的工作载荷。但使用这种 安装形式时,为了保证安装的轴向稳定性,两对串联排列的轴承必须在轴的两 端对置安装。 预加载荷的获得 预加载荷可通过修磨轴承中一个套圈的端面,或用两个不同厚度的隔圈放在一 对轴承的内、外圈之间,把轴承夹紧在一起,使钢球与滚道紧密接触而得到。 预加载荷的大小对轴承使用寿命影响很大,据有关资料介绍,当轴承装配有 0。 012mm 过盈量时, 使用寿命降低 38%, 有 0。 016mm 过盈量时, 使用寿命降低 50%; 当轴承装配有 0。004mm 间隙时,使用寿命显著下降,有 0。008mm 间隙时,使 用寿命下降 70%。因此,对预加载荷的大小进行合理选择,十分重要。一般高 转速宜选用小的预加载荷,低转速宜选用大的预加载荷。同时,预加载荷应稍 大于或等于轴向工作载荷。 预加载荷的计算 选择预加载荷时,最小预加载荷的计算公式如下: Aomin=1.58tgaR± 0.5A(N) 式中 R作用于轴承上的径向载荷(N) A作用于轴承上的轴向载荷(N) A通过钢球和滚道接触点的直线与通过各钢球中心平面的直线两者之 间的夹角(即公称接触角): 7000C a=15° 7000AC a=25° 7000B a=40° 成对的轴承中每个轴承都按此式计算。 式中“+”号用于轴向工作载荷使原有预公 盈值减少的那一个轴承;“”号用于轴向工作载荷使原有预公盈值加大的那 一个轴承。两个成对轴承的最小预加载荷量 Aomin 应按两个轴承所求得的两个 值中的最大值选取 (根据装配经验,一般取 50N 左右的预加载荷)。 预加载荷的调整 空运转试验。角接触球轴承经装配检验合格后,要以工作转速作空运转试验, 时间不少于 2h,温升应不超过 15℃。 推力球轴承的安装 轴圈与轴多采用过渡配合,座圈与轴多采用动配合,且常常成对安装。同时在 安装中,还应注意检验其轴向游隙,以及与轴一起转动的轴圈和轴中心线的垂 直度。 圆锥孔轴承的安装 圆锥孔轴承多为内径呈圆锥孔的调心球轴承、圆柱滚子轴承和调心滚子轴承。 这类轴承可以直接安装在有锥度的轴颈上,也可以利用有锥面的紧定套或退卸 套,安装在圆柱形的轴颈上。 圆锥孔轴承的配合要求,一般较为紧密。安装衣后均需测量轴承的径向游隙。 因为它的配合松紧程度不是由轴颈公差决定,而是根据轴承安装时压进锥形配 合面上的距离所引起的轴承径向游隙减小量来决定的,压进距离愈大,径向游 隙减小量愈来愈多,轴承配合愈来愈紧密;反之,压进距离愈小,径向游隙减 小量愈少, 轴承配合也就比较松。由此可以看出,圆锥孔轴承的配合松紧程度, 完全是靠轴承安装前后的径向游隙减小量保证的。 为了保证圆锥孔轴承的安装质量,这里摘录了部分原苏联调心球轴承原始径向 游隙的允许减小量(表 2—5),和德国的 FAG 公司规定的有圆锥孔的圆柱滚子 轴承径向游隙减小量(表 2—6),及有圆锥孔的调心滚子轴承径向游隙减小量 (表 2—7),可供测量圆锥孔轴承安装前后的径向游隙时参考。在使用时,一 般不应超过表中数值。 径向游隙的测量方法。对不可分离型的调心球、调心滚子轴承采用塞孓测量, 当用塞尺测量调心滚子轴承时,为保证内圈的两个滚道相对于外圈不致辞产生 倾斜, 应在其两列滚子处分别测量。对于小型调心滚子轴承,当径向游隙很小, 无法有塞尺测量时,可用测量轴承在锥面上的轴向位移来代替(轴向位移数值 见表 2—6、表 2—7)。如果轴向位移也不能测量,则轴承应在轴承座壳体外 安装,然后再压入轴承座孔。压入后,用手拨动,应使外圈能顺利转动。对可 分离型的圆柱滚子轴承的径向游隙,则用外径千分尺测量,即用测量内圈装在 轴颈上之后的膨胀量来代替。 表 2—5 调心球轴承原始径向游隙允许减少量(摘录) 单位 mm 表 2—6 有圆锥孔的圆柱滚子轴承径向游隙减小量(摘录) 单位 mm 这里应注意,对于安装不合要求或经过拆卸的轴承重新安装时,其径向游隙小 量,轴向位移量或内圈膨胀量,必须重新测定。 圆锥孔轴承常见的安装方法有三种: 将轴承直接安在锥形轴颈上 这种方法,对于中小型轴承可以使用安装套筒,也可以使用锁紧螺母和钩形板 手将轴承推向锥面。不过最好应采用锁紧螺母安装,因为它可以精确控制圆锥 孔轴承的径向游隙减小量,如图 2—10。 图 将轴承安装在带有锥面的退卸套上 此法可采取类似上述办法, 用锁紧螺母压入。 退卸套位于轴颈和轴承内径之间, 如图 2—11。 将轴承安装在紧定套上 安装时,用紧定螺母把轴承推上紧定套的锥面,如图 2—12。 圆锥孔双列圆柱滚子轴承的安装 这类轴承多用于机床主轴,如 NN3020K(原代号 3182120)轴承。它的安装与 圆锥孔调心滚子轴承的安装,原则上基本相同,配合的松紧程度是靠安装前后 轴承的径向游隙减小量来实现的。在安装中,径向游隙减小量一般由测量轴承 内圈对轴的轴向位移来代替。轴向位移按下式计算: L=K(eH—en+a)(mm) 式中 eH——原始径向游隙 en——轴承装配径向游隙 a——常数,为 0.01 k——随空心轴壁厚而定的比例系数 k 值与和轴承配合的主轴直径 d,以及和主轴配合的轴颈平均外径 d。有关。K 值见表 2—8,eH 值见表 2—9,en 值见表 2—10。安装时,轴承的轴向位移量, 可用千分尺接触轴承内圈端面测定。 系靠两轴承内、 外隔圈的厚度调整。确定两轴承内、外隔圈厚度差的方法有三: 第一种是测量法 先将轴承放在圆座体上,上压一个重量等于 A(预加载荷)的铁块,使轴承消 除间隙,钢球与滚道产生一定的弹性变形,然后用百分表测量轴承内、外圈端 面的尺寸差。当轴承为背地背安装时,应对两个轴承都测量宽端面一边的内、 外圈尺寸差△K1;当轴承为面对面(窄端面相对)安装时,应对两个轴承都测 量窄端面一边的内外圈尺寸差△K2;当轴承为串联排列时,则对一个轴承测量 其宽端面一边的内外圈尺寸差,对另一个轴承测量其窄端面一边内外圈尺寸 差。 为背对背安装的一对轴承。 今测得一轴承宽端面处内、外圈尺寸矩为+0。 07mm, 另一轴承宽端面处内外圈子尺寸差为+0。08mm,内隔圈厚度为 6。25mm,求外 隔圈子厚度。 外隔圈厚度=6。25+(0。07+0。08)=6。40(mm) 测量尺寸时,每个轴承测量三次,间隔 120° 测一次,最后取其平均值。 图 2—7 为串联排列安装的一对轴承。今测得一轴承宽端面处内外圈尺寸差为 +0。 16mm, 另一轴承窄端面处内外圈尺寸差为—0。 12mm, 内隔圈厚度为 6。 25mm, 求外隔圈厚度。 外隔圈厚度=6。25+(0。16—0。12)=6。29(mm) 第二种是感觉法 此法主要靠实践经验确定内外隔圈厚度。常见的感觉法有三;一是先将外隔圈 圆柱面按 120° 分别钻三个直径为 2—3mm 的小孔,并将成对的两面套依其安装 方式(背对背、面对面或串联排序)加入内外隔圈,轴承上部压一等于预加载 荷的铁块, 然后用1。 5mm 左右的小棒, 顺次通过三个小孔触动内隔圈, 检查内外隔圈在两端面间的阻力。凭手感觉,内外隔圈阻力应相似,否则可研 磨隔圈端面。 二是以左手中指和食指压紧两套轴承 (约等于 50 左右预加载荷) , 消除其全部间隙,右手指分别拨动内、外隔圈,确定阻力是否相似。三是用双 手的拇指和食指捏紧两套轴承,消除其全部间隙,用一手中指伸入轴承内孔, 拨动原先放偏的内隔圈,检查其阻力与外圈是否相似。 第三种是弹簧预加载荷法。 对于串联排列安装的轴承,除采用测量法或感觉法确定内、外圈厚度外,在配 装时还要用若干只圆柱弹簧作用于轴承内、外圈,以实现预加载荷。弹簧的计 算公式如下: 每一个弹簧应产生的力为 式中 d——弹簧钢丝直径(cm) D——弹簧平均直径(cm) R——弹簧容许应力(40000—70000N/c ㎡) n——圆柱形弹簧数量 弹簧钢丝直径 弹簧螺距 式中 G抗扭弹性模数,等于 7。5× 106N/c ㎡ 弹簧的压缩量 安装中应注意的几个问题 必须配好内外隔圈厚度,隔圈两庙面的平行度不应超过 0。002mm。 轴承必须选配。每组轴承的内径差、外径差均应在 0。002—0。003mm 之间, 并应与壳体孔保持 0。004—0。008mm、与轴颈保持 0。0025—0。005mm 的间隙。 在实际安装中,应以双手拇指将轴承能刚刚推入的配合最好。 轴承座孔和轴颈的圆度、壳体孔两端的同轴度,以及轴颈的径向跳动不应超过 0。003mm。 与轴承套圈端面接触的零件端面应涂色检查,接触面积不得低于 80%。 必须定向安装。即将全部轴承内圈径向跳动的最高点对准轴颈径向跳动的最低 点,轴承外圈径向跳动的最高点装在壳体孔内时要成一直线。 装中应注意的事项 安装时不允许在轴承上钻孔、刻槽、倒角、车端面。否则,容易引起轴承套圈 变形,影响轴承精度及寿命,同时切削掉的金属容易进入轴承的工作表面,加 速滚道和滚动体的磨损,使轴承造成过早损坏。 表 2--8 比例系数值 表 2—9 双列圆柱滚子轴承原始径向游隙 表 2—10 双列圆柱滚子装配径向游隙 安装时不允许用手锤直接敲打轴承套圈。轴承的基准端面庆朝内紧靠轴肩安 装。轴承的基准端面是根据轴承端面有无打字来区分的,深沟球轴承、调心球 轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承和滚针轴承,以无字端面为基准面;角接 触球轴承和圆锥滚子轴承,以有字端面为基准面。 安装时压力应加在有安装过盈配合的套圈端面上,即装在轴上时,压力应加在 轴承内圈端面上;装入轴承座孔内时,压力应加在轴承外圈端面上。不允许通 过滚动体和保持传递压力。 对于内圈为紧配合、外圈为滑配合的轴承,安装时,属不可分离型者应先将轴 承装于轴上,再将轴连同轴承一起装入轴承座壳体孔内;司可分离型者,内、 外圈可分别单独安装。 为防止轴承安装倾斜,安装时轴和轴承孔的中心线必须重合。如安装不正,需 重新安装时,必须通过内圈端面,将轴承拉出。 轴承安装后检验 轴承安装的正确与否,对其寿命及主机精度有着直接的影响。如果安装不当, 轴承不仅有振动,噪声大,精度低,温升递增大,而且还有被卡死烧坏的危险; 反之,安装得好,不仅能保证精度,寿命也会大大延长。因此,轴承安装之后, 必须进行检验。 重点检验项目如下: 检验安装位置 轴承安装后,首先检验运转零件与固定零件是否相碰,润滑油能否畅通地流入 轴承,密封装置与轴向紧固装置安装是否正确。 检验径向游隙 除安装带预过盈的轴承外,都应检验径向游隙。深沟球轴承可用手转动检验, 以平稳灵活、无振动,无左右摆动为好。圆柱滚子和调心滚子轴承可用塞尺检 验,将塞尺插进滚子和轴承套圈之间,塞尺插入深度应大于滚子长度的 1/2。 当轴承的径向游隙无法用塞尺测量时,可测量轴承在轴向的移动量,来代替径 向游隙的减小量。通常情况下,如轴承内圈为圆锥孔,则在圆锥面上的轴向移 动量大约是径向游隙缩小量的 15 倍。 轴承的径向游隙,有些安装后不合格是可以调整的,如角接触球轴承、圆锥滚 子轴承;有些则是在制造时已按标准规定调好,安装后不合格也不能再调整, 如深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承等。这类轴承安装 后经检验若不合格,径向装配游隙太小,则说明轴承的配合选择不当,或装配 部位加工不正确。此时,必须将轴承卸下,查明原因,加以消除后重新安装。 当然轴承游隙过大也不行。 检验轴承与轴肩的靠紧程度 一般情况下,紧配合过盈安装的轴承必须靠紧轴肩。检验方法:(1)灯光法。 即将电灯对准轴承和轴肩处,看漏光情况判断。如果不漏光,说明安装正确; 如果沿轴肩周围均匀漏光,说明轴承未与轴肩靠紧,应对轴承施加压力使之靠 紧;如果有部分漏光,说明轴承安装倾斜,可用手锤、铜棒或套筒敲击轴承内 圈,慢慢安正。(2)厚薄规检验法。厚薄规的厚度应由 0。03mm 开始。检验 时,在轴承内圈端面和轴肩的整个圆周上试插几处,如发现有间隙且很均匀, 说明轴承未装到位, 应对轴承内圈加压使其靠紧轴肩; 如果加大压力也靠不紧, 说明轴颈圆角部位的圆角太大,把轴承卡住了,应修整轴颈圆角,使其变小; 如果发现轴承内圈端面与轴承肩个别部位厚薄规能通过,说明不此时必须拆卸 下来,予以修整,重新安装。 如果轴承以过盈配合安装在轴承座孔内,轴承外圈被壳体孔挡肩固定时,其外 圈端面与壳体孔挡肩端面是否靠紧,安装是否正确,也可用厚薄规检验。 推力轴承安装后的检验 安装推力轴承时,应检验轴圈和轴中心线的垂直度。方法是将千分表固定于箱 壳端面,使表的触头顶在轴承轴圈滚道上边转动轴承,边观察千分表指针,若 指针偏摆,说明轴圈和轴中心线不垂直。箱壳孔较深时,亦可用加长的千分表 头检验。 推力轴承安装正确时,其座圈能自动适应滚动体的滚动,确保滚动体位于上下 圈滚道。如果装反了,不仅轴承工作不正常,且各配合面会遭到严重磨损。由 于轴圈与座圈和区别不很明显,装配中应格外小心,切勿搞错。此外,推力轴 承的座圈与轴承座孔之间还应留有 0。2—0。5mm 的间隙,用以补偿零件加工、 安装不精确造成的误差,当运转中轴承套圈中心偏移时,此间隙可确保其自动 调整,避免碰触摩擦,使其正常运转。否则,将引起轴承剧烈损伤。

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