轴承的承载力与内外圈配合的关系

洛阳鸿元轴承 2024-11-26 09:04:39

轴承的承载力与其内外圈的配合紧密相关。内外圈的配合决定了轴承在工作中的定位、支撑方式,以及承受载荷时的稳定性。如果配合不当,不仅会影响轴承的承载能力,还可能导致轴承的过早失效或设备性能下降。因此,合理选择内外圈的配合方式,是确保轴承在设计承载能力下正常工作的关键因素。

一. 承载力与配合的关系1.内外圈配合的类型

根据轴承的设计和应用要求,内圈与轴、外圈与轴承座之间的配合一般分为过盈配合和间隙配合。两者的选择主要取决于轴承承受的载荷类型(径向载荷、轴向载荷或复合载荷)以及工作条件(转速、振动、温度等)。

过盈配合(紧配合):内圈与轴、外圈与轴承座紧密贴合。通常用于承受较大径向载荷或轴向定位要求较高的场合。过盈配合能够避免轴承在载荷作用下打滑,确保载荷均匀传递到内外圈。

间隙配合(松配合):允许内圈或外圈有一定的自由度,适合那些在运行中会产生热膨胀或轴向位移的情况,尤其是外圈受径向载荷较大的时候。

2 承载力的影响

过盈配合对承载力的提升:通过过盈配合,内圈与轴、外圈与座孔的紧密结合,能确保轴承在重载时不发生相对滑动,有效避免轴承内圈或外圈与轴或座孔之间的打滑,进而提高轴承的承载能力和运行稳定性。

配合过松或过紧的影响:如果配合过松,轴承可能在载荷作用下打滑,导致磨损加剧,降低承载能力;配合过紧则可能引起内外圈变形,增加摩擦,导致轴承发热甚至损坏。因此,选择合适的配合是确保轴承保持其承载力的关键。

二. 如何计算轴承内外圈的配合关系

计算轴承内外圈的配合关系主要涉及以下几个步骤:

1 .选定公差等级

根据轴承的类型、尺寸以及工作条件,首先需要选择合适的公差等级。标准的轴承公差等级依据ISO 492标准,其中针对不同轴承类型和使用条件,提供了推荐的公差范围。

内圈与轴的配合:通常情况下,轴的尺寸偏差要根据轴承的设计类型和载荷方向选择相应的公差等级。常见的过盈配合公差等级为k5、m6等。

外圈与座孔的配合:外圈与座孔的配合要考虑是否需要间隙配合或过盈配合。一般的外圈过盈配合公差等级为N7或P7,而间隙配合可以选择H7或J7。

2.计算实际配合间隙或过盈量

通过公式计算轴承内外圈与轴或座孔的配合量。通常,配合量的计算公式如下:

配合量=轴承内径或外径的实际尺寸−配合轴或孔的实际尺寸

其中,轴承内径或外径的实际尺寸依据ISO标准提供的轴承尺寸表,而轴或孔的实际尺寸则依据选定的公差等级来确定。

过盈配合计算:当内径或外径尺寸小于配合轴或孔的尺寸时,产生过盈配合。过盈量越大,配合越紧。

间隙配合计算:当内径或外径尺寸大于配合轴或孔的尺寸时,产生间隙配合。间隙量越大,配合越松。

3 .考虑运行条件的影响

在实际应用中,还需考虑温度变化、载荷类型等因素对配合的影响。比如,高温工作环境下,轴承会发生热膨胀,此时需要在计算配合时预留一定的膨胀间隙。

三. 轴承配合的常用实例1. 圆柱滚子轴承的配合实例

对于圆柱滚子轴承,通常内圈与轴采用过盈配合,以确保在承受高径向载荷时轴承内圈不发生打滑。外圈与轴承座孔则可以根据应用选择间隙配合或过盈配合。

2. 深沟球轴承的配合实例

在高速运转的场合,深沟球轴承的内圈与轴通常采用过盈配合,确保高转速下的稳定性。外圈与座孔通常采用间隙配合,以适应轴向热膨胀。

轴承的承载力与其内外圈的配合方式密切相关。合理选择过盈或间隙配合,可以确保轴承在各种工况下正常工作,避免打滑、磨损或过早失效。配合关系的计算则需要结合轴承的实际尺寸、公差等级以及工作条件来进行。在设备设计和维护中,合理的配合设计能够显著提升设备的使用寿命和可靠性。

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