理论教育 滚动轴承支座设计及关键因素分析

滚动轴承支座设计及关键因素分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在设计滚动轴承支座结构时,应保证轴承支座具有足够的强度和刚度,因为支座的任何微小变形都可能损坏轴承的正常工作。在蜗杆减速器中,蜗杆轴上的滚动轴承支座方式与传动的结构尺寸、啮合方式、速度、润滑油种类、蜗杆相对于蜗轮的位置等因素有关。图2-9m′采用滚针轴承,这样可以减小支座的径向尺寸。在滚针轴承之间装有深沟球轴承是为了防止轴向移动和端面在行星架上的滑动摩擦。

滚动轴承支座设计及关键因素分析

在设计滚动轴承支座结构时,应保证轴承支座具有足够的强度和刚度,因为支座的任何微小变形都可能损坏轴承的正常工作。通常用足够的壁厚或用筋加强,可以保证支座具有所需要的强度和刚度。

轴因温度升高而产生的伸长,尤其在轴的两端轴承间距离较大时,会引起轴向附加负荷,因此有可能使轴承产生卡死现象,影响轴承的正常工作和使用寿命。为了避免出现这种现象,在设计时需要采用轴的一端为固定支座,另一端为活动支座的支承方式,并且把承受径向负荷能力较小的轴承安放在活动支座上。活动支座的轴承外圈与支座之间采用动配合,轴承外圈与压盖之间留有一定的间隙,此间隙的大小应能足以补偿轴的伸长。

图2-9a~g是具有活动支座的直齿圆柱齿轮减速器的支承结构。固定支座中的轴承被牢固地固定在支座中,因而可以承受径向及两个方向的轴向负荷,活动支座只承受径向负荷,轴承的外圈与压盖之间的间隙通常为0.2~1mm。图2-9a的活动支座中,系采用外圈无挡边圆柱滚子轴承,因而允许轴连同轴承内圈和滚子一起在轴承外圈的内表面上滑动。

斜齿轮减速器中,当轮齿的螺旋角β≤10°时,可采用深沟球轴承,如图2-9h、i所示。如果采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承,并且成对相反安装时,可以使轴的轴向位置在两个方向均固定,如图2-9j、k、l~p所示。这样的支承方式是利用调整轴承内部的间隙来补偿因温升而产生轴的伸长。但是,这样的结构只能用在轴承间距离不大于400mm的情况下。当轴的温度不超过60~70℃时,也可以用到距离为500mm的情况。距离再增大时,轴因温升而产生的伸长有可能消除轴承内部的全部轴向游隙,因而导致滚珠(或滚子)被卡死。

在设计人字齿轮减速器的支座时,要注意到由于人字齿轮齿顶的偏移会产生轴向分力。因此,必须在结构上保证允许由此而产生的轴向移动,如图2-9q所示。图2-9r采用外圈无挡边的圆柱滚子轴承,就可以允许轴连同轴承内圈和滚子一起轴向移动。

图2-9s~z是锥齿轮减速器的支座结构,高速轴的轴承安装在轴套内是为了便于调整轮齿的啮合,轴套在支座中可以沿轴向移动,如图2-9s、t、v~y所示。对于支承间距较大的锥齿轮,也要考虑轴向调节的可能,如采用垫片组,或采用一端为固定支座,另一端为活动支座的支承方式,如图2-9u、z所示。

蜗杆减速器中,蜗杆轴上的滚动轴承支座方式与传动的结构尺寸、啮合方式、速度、润滑油种类、蜗杆相对于蜗轮的位置等因素有关。当中心距a=150~180mm以下时,采用深沟球轴或圆锥滚子轴承,如图2-9a′、b′所示。该支座零件数少,简单与安装方便。但考虑到因温升而引起的轴的伸长,这种支座方式只能用在两轴承间距离小于300~400mm的情况,而且还必须通过垫片组来调节轴向间隙。

轴承间距离大于400mm时,采用图2-9c′、d′具有活动支座的支承方式。固定支座使用两个相对安装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,它可以承受较大的径向负荷和方向变化的轴向负荷。活动支座可采用深沟球轴承或外圈无挡边圆柱滚子轴承。

图2-9e′~i′的固定支座中,安装有双向推力球轴承,因而除可承受径向负荷外,还可承受方向变化的较大的轴向负荷。

行星齿轮减速器的承载能力,常常不是受齿轮啮合强度的限制,而是受行星轮轴承的承载能力的限制,因而在设计行星齿轮的支座结构时,必须注意到支座对减速器承载能力的影响。另外,还必须考虑行星齿轮的轴线倾斜会引起负荷沿齿长方向分布的不均匀性。

轴承装在行星轮里面,可减小轴向尺寸,并使装配和结构简化,但对提高轴承的承载能力和减小负荷沿齿长方向分布的不均匀性都是不利的。

图2-9j′~l′采用增加轴承间距离的办法,来减小行星轮轴线的倾斜,对于避免负荷沿齿长的不均匀性分布是比较好的结构。图2-9k′~l′是把轴承安装在行星架上,这样的结构,不但两轴承间距离大,可减少轴线倾斜角,而且对于提高轴承的承载能力也是很有利的。

图2-9m′采用滚针轴承,这样可以减小支座的径向尺寸。在滚针轴承之间装有深沟球轴承是为了防止轴向移动和端面在行星架上的滑动摩擦。在行星轮中开凹槽,是为了防止滚针轴承的径向间隙比深沟球轴承的径向间隙大时,深沟球轴承承受大的径向负荷。(www.daowen.com)

978-7-111-23521-7-Part01-736.jpg

图2-9 滚动轴承支座

978-7-111-23521-7-Part01-737.jpg

图2-9 滚动轴承支座(续一)

978-7-111-23521-7-Part01-738.jpg

图2-9 滚动轴承支座(续二)

978-7-111-23521-7-Part01-739.jpg

图2-9 滚动轴承支座(续三)

978-7-111-23521-7-Part01-740.jpg

图2-9 滚动轴承支座(续四)

978-7-111-23521-7-Part01-741.jpg

图2-9 滚动轴承支座(续五)

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈