轴上零件的轴向固定方法
轴肩;简单可靠,优先选用。
2套筒:用做轴上相邻的零件的轴向固定,结构简单,应用较多。
3圆螺母:当轴上相邻两零件距离较远,无法用套筒固定时,选用圆螺母,一般用细牙螺纹,以免过多地削弱轴的强度。
4轴端挡圈:用以固定轴端的轴上零件。
5弹性挡圈:当轴向力很小,或仅为防止零件偶然轴向移动时采用。
6紧定螺钉:轴向力较小时采用。
轴上零件的周向固定方法
键连接(主要是平键连接):结构简单,工作可靠,装拆方便,在机械中的应用广泛。
2花键连接:承载能力高,应力集中较小,对轴和轮毂的强度削弱较小,轴上零件与轴的对中性、导向性好。缺点:加工时需专用设备,成本高。
3销连接:能同时传递不大的径向和轴向载荷,销还可用为安全装置中的过载剪断元件。
4胀紧连接。
5过盈配合连接。
轴的分类
常见的轴根据轴的结构形状可分为曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴(软轴)。直轴又可分为:
①转轴,工作时既承受弯矩又承受扭矩,是机械中最常见的轴,如各种减速器中的轴等。
②心轴,用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩,有些心轴转动,如铁路车辆的轴等,有些心轴则不转动,如支承滑轮的轴等。
③传动轴,主要用来传递扭矩而不承受弯矩,如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用碳素钢或合金钢,也可采用球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度,转速高时还取决于振动稳定性。
注意问题
磨损原因
轴类磨损是轴使用过程中最为常见的设备问题。轴类出现磨损的原因有很多,但是最主要的原因就是用来制造轴的金属特性决定的,金属虽然硬度高,但是退让性差(变形后无法复原),抗冲击性能较差,抗疲劳性能差,因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。
大部分的轴类磨损不易察觉,只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时,才会引起人们的察觉,但是到人们发觉时,大部分轴都已磨损,从而造成机器停机。
针对技术
大型设备轴头磨损后的修复是一个值得关注的问题。当轴的材质为 45号钢(调质处理)时,如果仅采用堆焊处理,则会产生焊接内应力,在重载荷或高速运转的情况下,可能在轴肩处出现裂纹乃至断裂的现象。如果采用去应力退火,则难于操作,且加工周期长,检修费用高。当轴的材质为HT200时,采用铸铁焊也不理想。
国内针对轴类磨损一般采用的是补焊、襄轴套、打麻点等,如果停机时间短又有备件,一般会采用更换新轴,一些维修技术较高的企业会采用电刷镀、激光焊、微弧焊甚至冷焊等,这些维修技术需要采购高昂的设备和高薪聘请技术工人,国内一些中小企业一般通过技术较高外协来帮助修复高价值轴,只不过要支付高昂的维修费用和运输费用。
修复技术
对于以上修复技术,在欧美日韩企业已不太常见,因为传统技术效果差,而激光焊、微弧焊等高级修复技术对设备和人员要求高,费用支出大,欧美日韩一般采用的是碳纳米聚合物材料技术和纳米技术,现场操作,不仅有效提升了维修效率,更是大大降低了维修费用和维修强度。
因金属材质为“常量关系”,虽然强度较高,但抗冲击性以及退让性较差,所以长期的运行必造成配合间隙不断增大造成轴磨损,意识到这种关键原因后,欧美新技术研究机构研制的高分子复合材料即具有金属所要求的强度和硬度,又具有金属所不具备的退让性(变量关系),通过“工装修复”、“部件对应关系”、“机械加工”等工艺,可以最大限度确保修复部位和配合部件的尺寸配合;
同时,利用复合材料本身所具有的抗压、抗弯曲、延展率等综合优势,可以有效地吸收外力的冲击,极大化解和抵消轴承对轴的径向冲击力,并避免了间隙出现的可能性,也就避免了设备因间隙增大而造成相对运动的磨损,所以针对轴与轴承的静配合,复合材料不是靠“硬度”来解决设备磨损的,而是靠改变力的关系来满足设备的运行要求。
参考资料:
深沟球轴承
最具代表性的滚动轴承,用途广泛
可承受径向负荷与双向轴向负荷
适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合
带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂
外圈带止动环或凸缘的轴承,即容易轴向定位,又便于外壳内的安装
最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同,但内、外圈有一处装填槽,增加了装球数,提高了额定负荷
主要适用的保持架:钢板冲压保持架(波形、冠形…单列;S形…双列)
铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架
主要用途:汽车:后轮、变速器、电气装置部件
电气:通用电动机、家用电器
其他:仪表、内燃机、建筑机械、铁路车辆、装卸搬运机械、农业机械、各种产业机械
角接触球轴承
套圈与球之间有接触角,标准的接触角为15°、30°和40°
接触角越大轴向负荷能力也越大
接触角越小则越有利于高速旋转
单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷
DB组合、DF组合及双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷
DT组合适用单向轴向负荷较大,单个轴承的额定负荷不足的场合
高速用ACH型轴承球径小、球数多,大多用于机床主轴
角接触球轴承适用于高速及高精度旋转
结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈,可承受径向负荷与双向轴向负荷
无装填槽轴承也有密封型
主要适用的保持架:钢板冲压保持架(碗形…单列;S形、冠形…双列)
铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架
主要用途:单列:机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴
双列:油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械
四点接触球轴承
可承受径向负荷与双向轴向负荷
单个轴承可代替正面组合或背面组合的角接触球轴承
适用于承受纯轴向负荷或轴向负荷成份较大的合成负荷
该类轴承承受任何方向的轴向负荷时都能形成其中的一个接触角(α),因此套圈与球总在任一接触线上的两面三刀点接触
主要适用的保持架:铜合金切制保持架
主要用途:飞机喷气式发动机、燃汽轮机
调心球轴承
由于外圈滚道面呈球面,具有调心性能,因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正
圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上
钢板冲压保持架:菊形…12、13、22…2RS、23…2RS
葵形…22、23
木工机械、纺织机械传动轴、立式带座调心轴承
圆柱滚子轴承
圆柱滚子与滚道呈线接触,径向负荷能力大,即适用于承受重负荷与冲击负荷,也适用于高速旋转 N型及NU型可轴向移动,能适应因热膨胀或安装误差引起的轴与外壳相对位置的变化,最适应用作自由端轴承NJ型及NF型可承受一定程度的单向轴向负荷,NH型及NUP型可承受一定程度的双向轴向负荷内圈或外圈可分离,便于装拆NNU型及NN型抗径向负荷的刚性强,大多用于机床主轴
主要适用的保持架:钢板冲压保持架(Z形)、铜合金切制保持架、销式保持架、合成树脂成形保持架
主要用途:中型及大型电动机、发电机、内燃机、燃汽轮机、机床主轴、减速装置、装卸搬运机械、各类产业机械
实体型滚针轴承
有内圈轴承的基本结构与NU型圆柱滚子轴承相同,但由于采用滚针,体积可以缩小,并可承受大径向负荷无内圈轴承要把具有合适精度和硬度的轴的安装面作为滚道面使用
主要适用的保持架:钢板冲压保持架
主要用途:汽车发动机、变速器、泵、挖土机履带轮、提升机、桥式起重机、压缩机
圆锥滚子轴承
该类轴承装有圆台形滚子,滚子由内圈大挡边引导
设计上使得内圈滚道面、外圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点
单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷,双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷
适用于承受重负荷与冲击负荷
按接触胸(α)的不同,分为小锥角、中锥角和大锥角三种型式,接触角越大轴向负荷能力也越大
外圈与内组件(内圈与滚子和保持架组件)可分离,便于装拆
后置辅助代号"J"或"JR"的轴承具有国际互换性
该类轴承还多使用英制系列产品
主要适用的保持架:钢板冲压保持架、合成树脂成形保持架、销式保持架
主要用途:汽车:前轮、后轮、变速器、差速器小齿轮轴。机床主轴、建筑机械、大型农业机械、铁路车辆齿轮减速装置、轧钢机辊颈及减速装置
调心滚子轴承
该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子,按内部结构的不同,分为R、RH、RHA和SR四种型式
由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致,具有调心性能,因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正
可承受径向负荷与双向轴向负荷。特别是径向负荷能力大,适用于承受重负荷与冲击负荷
圆锥孔轴承通过使用紧固件或退卸套可使于轴上的装拆
圆锥孔有以下两种(锥度):
1:30(辅助代号:K30)……适用于240、241系列
1:12(辅助代号:K)………适用于其他系列
外圈上可开设油孔、油槽和定位销孔(一个)。内圈上也可开设油孔和油槽
主要适用的保持架:铜合金切制保持架、钢板冲压保持架、销式保持架、合成树脂成形保持架
主要用途:造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、轧钢机辊道子、破碎机、振动筛、印刷机械、木工机械、各类产业用减速机、立式带座调心轴承
推力球轴承
由带滚道的垫圈形滚道圈与球和保持架组件构成
与轴配合的滚道圈称做轴圈,与外壳配合的滚道圈称做座圈。双向轴承则将中圈秘轴配合
单向轴承可承受单向轴向负荷,双向轴承可承受双向轴向负荷(二者均不能承受径向负荷)
主要适用的保持架:钢板冲压保持架、铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架
主要用途:汽车转向销、机床主轴
推力圆柱滚子轴承
由垫圈形滚道圈(轴圈、座圈)与圆柱滚子和保持架组件构成。圆柱滚子采用凸面加工,因此滚子与滚道面之间的压力分布均匀
可承受单向轴向负荷
轴向负荷能力大,轴向刚性也强
主要适用的保持架:铜合金切制保持架
主要用途:石油钻机、制铁制钢机械
推力滚针轴承
分离型轴承由滚道圈与滚针和保持架组件构成,可与冲压加工的薄型滚道圈(W)或切制加工的厚型滚道圈(WS)任意组合
非分离型轴承是由经精密冲压加工的滚道圈与滚针和保持架组件构成的整体型轴承
可承受单向轴向负荷
该类轴承占用空间小,有利于机械的紧凑设计
大多仅采用滚针和保持架组件,而把轴及外壳的安装面作为滚道面使用
主要适用的保持架:钢板冲压保持、合成树脂成形保持架
主要用途:汽车、耕耘机、机床等的变速装置
推力圆锥滚子轴承
该类轴承装有圆台形滚子(大端为球面),滚子由滚道圈(轴圈、座圈)挡边准确引导
设计上使得轴圈和座圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点
单向轴承可承受单向轴向负荷,双向轴承可承受双向轴向负荷
双向轴承将中圈与轴配合,但由于采用间隙配合,因此必须用轴套等使中圈轴向定位 主要适用的保持架:铜合金切制保持架
主要用途:单向:起重机吊钩、石油钻机转环
双向:轧钢机辊颈
推力调心滚子轴承
该类轴承中球面滚子倾斜排列,由于座圈滚道面呈球面,具有调心性能,因此可允许轴有若干倾斜
轴向负荷能力非常大,在承受轴向负荷的同时还可承受若干径向负荷
使用时一般采用油润滑
主要适用的保持架:铜合金切制保持架
主要用途:水力发电机、立式电动机、船舶用螺旋桨轴、轧钢机轧制螺杆用减速机、塔吊、碾煤机、挤压机、成形机
1、端面轴承能承受较大的轴向力。轴承种类中按照承受轴向载荷能力的从小到大依次是:圆柱滚子轴承<球轴承<圆锥滚子轴承<端面轴承。
2、轴承的轴向载荷是指在轴承的轴线方向上产生的载荷。通俗的讲就是会将轴承内圈推出外圈的力。轴向载荷广泛存在于各种结构振动中,它不仅在理论上有重要研究价值,而且有广泛的工程背景。比如在火箭导弹的飞行过程中,存在着很大的轴向压缩载荷,这个轴压载荷对导弹横向振动特性存在不同程度的影响。
扩展资料:
轴承轴向载荷的计算方法
(1)一般采用公式法,直接写出公式,在计算中,如果Fa为轴线的方向,则轴承的轴向载荷可按下列两式两式算出,取其值较大者:
Fa1=S1
Fa1=S2+Fa
(2)轴承的垂直轴线方向的轴向载荷可按下列两式计算,取其数值较大者:
Fa2=S2
Fa2=S1一Fa
(3)轴承上产生的对于与其配合轴承来说是一个外力,它和外加轴向载荷Fa同方向。文献处理的方法的特点是比较简单,但使用时必须注意向心推力轴承在轴上的安装型式,型式不同时,轴承上的受力也不同。因此在计算轴向载荷时易发生错误。
-轴向载荷
轴向指的是沿轴的轴线方向,径向与之垂直是沿轴的半径方向。所以轴承的轴向载荷是指在轴承的轴线方向上产生的载荷。通俗的讲就是会将轴承内圈推出外圈的力。
轴向载荷广泛存在于各种结构振动中,它不仅在理论上有重要研究价值,而且有广泛的工程背景。比如在火箭导弹的飞行过程中,存在着很大的轴向压缩载荷,这个轴压载荷对导弹横向振动特性存在不同程度的影响。
目前轴向载荷对结构振动特性的影响已经得到国内外高度关注,主要体现在轴向载荷对薄壁梁弯扭耦合动力响应,以及稳定性分析;而英国JRBanerjee等人利用动态刚度矩阵法研究了轴向载荷对复合材料梁弯扭耦合振动特性的影响。
研究发现当弹性波在周期性复合材料或结构中传播时,弹性波经过周期性调制,在特定的频率范围内不能传播。人们将该频率范围称为带隙,而这种具有弹性波带隙的周期性复合材料或结构则称为声子晶体。由于声子晶体的带隙特性可以有效控制弹性波的传播,并且带隙频率范围可人为设计,因而声子晶体在声学器件以及减振降噪方面具有广泛的应用前景。
轴承种类中按照承受轴向载荷能力的从小到大依次是:圆柱滚子轴承
欢迎分享,转载请注明来源:浪漫分享网
评论列表(0条)