揭开轴承配合实践的神秘面纱

揭开轴承配合实践的神秘面纱

新年快乐!我希望每个人在假期里都能休息一下。我们刚刚进入密歇根的两极冬季,皮大衣被晾在一边,取而代之的是零度以下的派克大衣。

我最近与不同的人就滚珠轴承配合实践进行了几次对话。我们以前讨论过这个问题,但是这些问题提醒我,伤病和解约的话题总是公平的。如果您喜欢模糊和不确定,没有什么地方比安装一个小球轴承与紧密的间隙更好的开始。为了简单起见,我将使用Koyo的(JTEKT) main滚珠和滚子轴承技术信息目录。所有全尺寸轴承目录都有相同的信息。

确定合适的地方是从清除开始的。当处理滚珠轴承时,术语“间隙”总是指径向内部间隙,然而当我们预紧圆锥轴承时,我们通常谈论轴向预紧/端部间隙(图1)。供参考,轴向间隙大约是径向间隙距离的10倍。

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图1区分轴承径向内部间隙与预紧圆锥轴承(轴向预紧/端间隙)。

让我们通过一个简单的例子,我最喜欢的轴承,即- 6205。当订购这些时,您必须知道您订购的清关;这通常会在标题的某个地方显示出来。即使有一个用CN指定的“正常”清除,C3是迄今为止最常见的清除。

很好,现在有了C3 6205;这是什么意思?幸运的是,ISO球轴承是非常标准化的,所以你可以找到类似于表1的清理表几乎任何地方在线或任何目录,它将是相同的任何品牌。由于6205的孔径为25毫米(最后一个数字乘以5),在C3柱下你可以看到我们的间隙范围为13 - 28微米(µm)。这基本上就是我们工作的空间。与圆锥不同,我们不想预紧滚珠轴承。有一些情况下,轻负荷轴承,您可以通过弹簧或类似的方法增加一个轻轴向预紧力;但我们永远不会尝试,径向预紧滚珠轴承。

对于大多数普通的滚珠轴承应用,您可能需要在一个环上进行过盈配合,而让另一个环保持松配合或让另一个环保持松配合(也就是间隙配合)。这有三个原因:1)轴承内部没有足够的间隙来压两个套圈;2)一个滑环防止轴承系统过度约束;3)如果没有特殊的工具,你将需要通过轴承压入一个环,这是一个巨大的错误(例如,用轴将轴承压入外壳)。你这样做会损坏轴承的。如果您需要约束松环,您需要一个机械固定件,例如卡扣环。

如果可能,旋转环应具有过盈配合。唯一的原因是,由于惯性效应,转动环很可能会试图绕着轴走。一些轻微的行走或爬行是无害的,只要你没有移动材料或制造热量。对于6205的例子,我们假设我们将压力压在一个旋转轴上,它承载着一个固定的负载。

表2给出了一个建议,但是我们仍然需要做更多的工作。如果我们在正常负载(6- 12%的动态负载额定值)下工作,推荐k5轴配合。通常隐藏在附录的某处会有标准的轴和外壳适配表。如表3所示,我们的25毫米轴直径的k5适合的+2 / + 11µm。这些尺寸适用于轴承的直径级(而不是平均直径)。例如,6205的内环直径公差为-10µm,实际平均直径约为24.995 mm,而不是25.0 mm。配合公差适用于25.0 mm。对于我们的6205,推荐轴是25 +2/+11。有时单边公差便于打样(而不是25.002/25.011);你的选择。

你可能很快就会意识到你已经得到了一个9微米的公差。这是紧比轴承公差,你正在购买,对大多数地方,不切实际。在大多数地方,k7或k8更有可能出现。你可以看到,所有的配合在k系列的最小压力为2µm。我经常使用5µm作为“贴合”的最小阈值,但我不打算讨论3µm。当我们看到这些适合的堆栈时,就开始感到绝望了。再次回顾,我们的内环有-10 μ m的公差,一个k5叶片的配合范围高达21 μ m干涉。综合考虑,剩余间隙为11 μ m干扰到26 μ m间隙。

但是许可呢?

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表3公称轴径(mm)

好的,有稍微注意一下;你可以有一个在你掉下去之前,径向预紧力。我建议不要尝试这样设计的原因是,如你所见,试图避免任何机会的预紧会让你在另一端有一个非常松的轴;那将给你带来麻烦。当我们穿针时,在极限下的少量潜在预紧力是可以容忍的(比过度松脱的轴更严重)。

现在让我们看看在更真实的范围内是什么样子的。对于我来说,我的目标是+5/+30。这使得我们的有效间隙由16 μ m干扰变为24 μ m间隙。如果你正在寻找一个经验法则,你可以玩这个游戏多远,我希望我的清除范围大约是干扰范围的2倍。从统计学上讲,这很少会让你进入许可窗口的边缘。我的+5/+30将是几个微米的紧边,但轴承有一个健康的寿命裕度,没有什么可担心的。如果我推轴承的寿命极限,我可能会回到+2/+27。许多轴承供应商会同意这种方法;有些人在依赖统计数据时感到紧张。这就是轴承匹配的现实。

房子的尺寸要容易得多。从一行到一行合适开始,让您的公差决定上限。所以对于我的6205,外径为52毫米,我将设置较低的外壳直径为52,上端将是我能容纳的任何东西。轻松活泼的。

遵循这些简单的规则,你的身材就会完美:

  1. 事先了解轴承间隙、尺寸和公差。
  2. 压合一个环(最好是转动环),滑合另一个环。按照表中的指导,但也要再次检查你的堆栈,以确保你运行的潜在预压不超过~ 30%。
  3. 从外壳上的线开始。外壳太松会造成对齐和/或噪音问题。有时,外壳配合太近可能难以安装。在外圈上加一点油是常见的做法。打开直径作为最后的手段。

类别: 轴承与规范
标签: 轴承制造业

关于作者

规范帕克

规范帕克

Norm Parker目前是FCA美国有限责任公司的全球高级专家-滚子轴承。拥有奥克兰大学(罗切斯特,密歇根)的机械工程学士和硕士学位,Parker在轴承行业的学术、商业和工程方面发展了浓厚的兴趣。在加入FCA之前,他在传统轴承公司晋升,并担任通用汽车传动系统部门的轴承技术专家。他是《Power Transmission Engineeri新历18luck官网ng》杂志的定期撰稿人,经常出现在该杂志广受欢迎的《Ask the Expert》专题中,并撰写了许多面向轴承的专题文章和轴承博客。本博客所表达的观点是Parker个人的观点,不代表FCA的观点或观点。

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