§8-1 滚动轴承的装配与修理 教学目标:
通过本章节学习使学生掌握掌握滚动轴承的装配技术要求及滚动轴承的定向装配方法。及能识别滚动轴承的型号及技术规格。 教学重点、难点:
1. 滚动轴承装配的技术要求
2. 滚动轴承的调整方法与预紧
3. 滚动轴承的修理
教学过程:
1. 教授课程内容及操作方法
2.课堂纪律
3. 复习旧课
【讲授新课】(2节)
轴承和轴组的装配与修理
轴承在机械中是用来支承轴和轴上旋转件的重要部件。它的种类很多,根据轴承与轴工作表面间摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体及保持架组成。内圈与轴颈采用基孔制配合,外圈与轴承座孔采用基轴制配合。工作时,滚动体在内、外圈的滚道上滚动,形成滚动摩擦。滚动轴承具有摩擦力小、轴向尺寸小、旋转精度高、润滑维修方便等优点,其缺点是承受冲击能力较差、径向尺寸较大、对安装的要求较高。
一、滚动轴承装配的技术要求
(1)装配前,应用煤油等清洗轴承和清除其配合表面的毛刺、锈蚀等缺陷。
(2)装配时,应将标记代号的端面装在可见方向,以便更换时查对。
(3)轴承必须紧贴在轴肩或孔肩上,不允许有间隙或歪斜现象。
(4)同轴的两个轴承中,必须有一个轴承在轴受热膨胀时有轴向移动的余地。
(5)装配轴承时,作用力应均匀地作用在待配合的轴承环上,不允许通过滚动体传递压力。
(6)装配过程中应保持清洁,防止异物进入轴承内。
(7)装配后的轴承应运转灵活、噪声小,温升不得超过允许值。
(8)与轴承相配零件的加工精度应与轴承精度相对应,一般轴的加工精度取轴承同级精度或高一级精度;轴承座孔则取同级精度或低一级精度。滚动轴承配合示意如图8—1所示。
二、滚动轴承的装配
滚动轴承的装配应根据轴承的结构、尺寸大小和轴承部件的配合性质而定。一般滚动轴承的装配方法有锤击法、压人法、热装法及冷缩法等。
1.装配前的准备工作
(1)按所要装配的轴承准备好需要的工具和量具。按图样要求检查与轴承相配零件是否有缺陷、锈蚀和毛刺等。
(2)用汽油或煤油清洗与轴承配合的零件,用干净的布擦净或用压缩空气吹干,然后涂上一层薄油。
(3)核对轴承型号是否与图样一致。
(4)用防锈油封存的轴承可用汽油或煤油清洗;用厚油和防锈油脂封存的可用轻质矿物油加热溶解清洗,冷却后再用汽油或煤油清洗,擦拭干净待用;对于两面带防尘盖、密封圈或涂有防锈、润滑两用油脂的轴承则不需要进行清洗。
2.装配方法
(1)圆柱孔轴承的装配
1)不可分离型轴承(如深沟球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、角接触轴承等) 应按座圈配合的松紧程度决定其装配顺序。当内圈与轴颈配合较紧、外圈与壳体较松配合时,先将轴承装在轴上,然后,连同
轴一起装入壳体中。当轴承外圈与壳体孔为紧配合、内圈与轴颈为较松配合时,应将轴承先压人壳体中;当内圈与轴、外圈与壳体孔都是紧配合时,应把轴承同时压在轴上和壳体孔中。
2)由于分离型轴承(如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等) 内、外圈可以自由脱开,装配时内圈和滚动体一起装在轴上,外圈装在壳体内,然后再调整它们之间的游隙。 轴承常用的装配方法有锤击法和压人法。图8—2a 是用特制套压人,图8—2b 是用铜棒对称地在轴承内圈(或外圈) 端面均匀敲人。图8—3是用压人法将轴承内、外圈分别压入轴颈和轴承座孔中的方法。
如果轴颈尺寸较大、过盈量也较大时,为装配方便可用热装法,即将轴承放在温度为80~100~C的油中加热,然后和常温状态的轴配合。轴承加热时应搁在油槽内网格上(图8--4) ,以避免轴承接触到比油温高得多的箱底,又可防止与箱底沉淀污物接触。对于小型轴承,可以挂在吊钩上并浸在油中加热。内部充满润滑油脂带防尘盖或密封圈的轴承,不能采用
热装法装配
(2)圆锥孔轴承的装配过盈量较小时可直接装在有锥度的轴颈上,也可以装在紧定套或退卸套的锥面上(图8—5) ;对于轴颈尺寸较大或配合过盈量较大而又经常拆卸的圆锥孔轴承,常用液压套合法拆卸(图8—6) 。
(3)推力球轴承的装配推力球轴承有松圈和紧圈之分,装配时应使紧圈靠在转动零件的端面上,松圈靠在静止零件的端面上(图8—7) ,否则会使滚动体丧失作用,同时会加速配合零件间的磨损。
三、滚动轴承的调整与预紧
1-滚动轴承游隙的调整
滚动轴承的游隙是指将轴承的一个套圈固定,另一个套圈沿径向或轴向的最大活动量。它分径向游隙和轴向游隙两种。
滚动轴承的游隙不能太大,也不能太小。游隙太大,会造成同时承受载荷的滚动体的数量减少,使单个滚动体的载荷增大,从而降低轴承的寿命和旋转精度,引起振动和噪声。游隙过小,轴承发热,硬度降低,磨损加快,同样会使轴承的使用寿命减少。因此,许多轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。其方法是使轴承的内、外圈作适当的轴向相对位移来保证游隙。
(1)调整垫片法通过调整轴承盖与壳体端面间的垫片厚度δ,来调整轴承的轴向游隙(图8—8) 。
图8—8用垫片调整轴承游隙
(2) 螺钉调整法如图8---9所示的结构中,调整的顺序是:先松开锁紧螺母2,再调整螺钉3,待游隙调整好后再拧紧锁紧螺母2。
2.滚动轴承的预紧
对于承受载荷较大,旋转精度要求较高的轴承,大都是在无游隙甚至有少量过盈的状态下工作的,这些都需要轴承在装配时进行预紧。预紧就是轴承在装配时,给轴承的内圈或外圈施加一个轴向力,以消除轴承游隙,并使滚动体与内、外圈接触处产生初变形。预紧能提高轴承在工作状态下的刚度和旋转精度。滚动轴承预紧的原理如图8—10所示。预紧方法有:
(1)成对使用角接触球轴承的预紧成对使用角接触球轴承有3种装配方式(图8一11) ,其中图a 为背靠背式(外圈宽边相对) 安装;图b 为面对面(外圈窄边相对) 安装;图c 为同向排列(外圈宽窄相对) 安装。若按图示方向施加预紧力,通过在成对安装轴承之间配置厚度不同的轴承内、外圈间隔套使轴承紧靠在一起,来达到预紧的目的。
(2)单个角接触球轴承预紧如图8-12。所示,轴承内圈固定不动,调整螺母4改变圆柱
弹簧3的轴向弹力大小来达到轴承预紧。如图8—12b 所示为轴承内圈固定不动,在轴承外圈1的右端面安装圆形弹簧片对轴承进行预紧。
四、滚动轴承的修理
滚动轴承在长期使用中会出现磨损或损坏,发现故障后应及时调整或修理,否则轴承将会很快地损坏。滚动轴承损坏的形式有工作游隙增大,工作表面产生麻点、凹坑和裂纹等。
对于轻度磨损的轴承可通过清洗轴承、轴承壳体,重新更换润滑油和精确调整间隙的方法来恢复轴承的工作精度和工作效率。
对于磨损严重的轴承,一般采取更换处理。
课后总结、习题讲解。
§8-1 滚动轴承的装配与修理 教学目标:
通过本章节学习使学生掌握掌握滚动轴承的装配技术要求及滚动轴承的定向装配方法。及能识别滚动轴承的型号及技术规格。 教学重点、难点:
1. 滚动轴承装配的技术要求
2. 滚动轴承的调整方法与预紧
3. 滚动轴承的修理
教学过程:
1. 教授课程内容及操作方法
2.课堂纪律
3. 复习旧课
【讲授新课】(2节)
轴承和轴组的装配与修理
轴承在机械中是用来支承轴和轴上旋转件的重要部件。它的种类很多,根据轴承与轴工作表面间摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体及保持架组成。内圈与轴颈采用基孔制配合,外圈与轴承座孔采用基轴制配合。工作时,滚动体在内、外圈的滚道上滚动,形成滚动摩擦。滚动轴承具有摩擦力小、轴向尺寸小、旋转精度高、润滑维修方便等优点,其缺点是承受冲击能力较差、径向尺寸较大、对安装的要求较高。
一、滚动轴承装配的技术要求
(1)装配前,应用煤油等清洗轴承和清除其配合表面的毛刺、锈蚀等缺陷。
(2)装配时,应将标记代号的端面装在可见方向,以便更换时查对。
(3)轴承必须紧贴在轴肩或孔肩上,不允许有间隙或歪斜现象。
(4)同轴的两个轴承中,必须有一个轴承在轴受热膨胀时有轴向移动的余地。
(5)装配轴承时,作用力应均匀地作用在待配合的轴承环上,不允许通过滚动体传递压力。
(6)装配过程中应保持清洁,防止异物进入轴承内。
(7)装配后的轴承应运转灵活、噪声小,温升不得超过允许值。
(8)与轴承相配零件的加工精度应与轴承精度相对应,一般轴的加工精度取轴承同级精度或高一级精度;轴承座孔则取同级精度或低一级精度。滚动轴承配合示意如图8—1所示。
二、滚动轴承的装配
滚动轴承的装配应根据轴承的结构、尺寸大小和轴承部件的配合性质而定。一般滚动轴承的装配方法有锤击法、压人法、热装法及冷缩法等。
1.装配前的准备工作
(1)按所要装配的轴承准备好需要的工具和量具。按图样要求检查与轴承相配零件是否有缺陷、锈蚀和毛刺等。
(2)用汽油或煤油清洗与轴承配合的零件,用干净的布擦净或用压缩空气吹干,然后涂上一层薄油。
(3)核对轴承型号是否与图样一致。
(4)用防锈油封存的轴承可用汽油或煤油清洗;用厚油和防锈油脂封存的可用轻质矿物油加热溶解清洗,冷却后再用汽油或煤油清洗,擦拭干净待用;对于两面带防尘盖、密封圈或涂有防锈、润滑两用油脂的轴承则不需要进行清洗。
2.装配方法
(1)圆柱孔轴承的装配
1)不可分离型轴承(如深沟球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、角接触轴承等) 应按座圈配合的松紧程度决定其装配顺序。当内圈与轴颈配合较紧、外圈与壳体较松配合时,先将轴承装在轴上,然后,连同
轴一起装入壳体中。当轴承外圈与壳体孔为紧配合、内圈与轴颈为较松配合时,应将轴承先压人壳体中;当内圈与轴、外圈与壳体孔都是紧配合时,应把轴承同时压在轴上和壳体孔中。
2)由于分离型轴承(如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等) 内、外圈可以自由脱开,装配时内圈和滚动体一起装在轴上,外圈装在壳体内,然后再调整它们之间的游隙。 轴承常用的装配方法有锤击法和压人法。图8—2a 是用特制套压人,图8—2b 是用铜棒对称地在轴承内圈(或外圈) 端面均匀敲人。图8—3是用压人法将轴承内、外圈分别压入轴颈和轴承座孔中的方法。
如果轴颈尺寸较大、过盈量也较大时,为装配方便可用热装法,即将轴承放在温度为80~100~C的油中加热,然后和常温状态的轴配合。轴承加热时应搁在油槽内网格上(图8--4) ,以避免轴承接触到比油温高得多的箱底,又可防止与箱底沉淀污物接触。对于小型轴承,可以挂在吊钩上并浸在油中加热。内部充满润滑油脂带防尘盖或密封圈的轴承,不能采用
热装法装配
(2)圆锥孔轴承的装配过盈量较小时可直接装在有锥度的轴颈上,也可以装在紧定套或退卸套的锥面上(图8—5) ;对于轴颈尺寸较大或配合过盈量较大而又经常拆卸的圆锥孔轴承,常用液压套合法拆卸(图8—6) 。
(3)推力球轴承的装配推力球轴承有松圈和紧圈之分,装配时应使紧圈靠在转动零件的端面上,松圈靠在静止零件的端面上(图8—7) ,否则会使滚动体丧失作用,同时会加速配合零件间的磨损。
三、滚动轴承的调整与预紧
1-滚动轴承游隙的调整
滚动轴承的游隙是指将轴承的一个套圈固定,另一个套圈沿径向或轴向的最大活动量。它分径向游隙和轴向游隙两种。
滚动轴承的游隙不能太大,也不能太小。游隙太大,会造成同时承受载荷的滚动体的数量减少,使单个滚动体的载荷增大,从而降低轴承的寿命和旋转精度,引起振动和噪声。游隙过小,轴承发热,硬度降低,磨损加快,同样会使轴承的使用寿命减少。因此,许多轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。其方法是使轴承的内、外圈作适当的轴向相对位移来保证游隙。
(1)调整垫片法通过调整轴承盖与壳体端面间的垫片厚度δ,来调整轴承的轴向游隙(图8—8) 。
图8—8用垫片调整轴承游隙
(2) 螺钉调整法如图8---9所示的结构中,调整的顺序是:先松开锁紧螺母2,再调整螺钉3,待游隙调整好后再拧紧锁紧螺母2。
2.滚动轴承的预紧
对于承受载荷较大,旋转精度要求较高的轴承,大都是在无游隙甚至有少量过盈的状态下工作的,这些都需要轴承在装配时进行预紧。预紧就是轴承在装配时,给轴承的内圈或外圈施加一个轴向力,以消除轴承游隙,并使滚动体与内、外圈接触处产生初变形。预紧能提高轴承在工作状态下的刚度和旋转精度。滚动轴承预紧的原理如图8—10所示。预紧方法有:
(1)成对使用角接触球轴承的预紧成对使用角接触球轴承有3种装配方式(图8一11) ,其中图a 为背靠背式(外圈宽边相对) 安装;图b 为面对面(外圈窄边相对) 安装;图c 为同向排列(外圈宽窄相对) 安装。若按图示方向施加预紧力,通过在成对安装轴承之间配置厚度不同的轴承内、外圈间隔套使轴承紧靠在一起,来达到预紧的目的。
(2)单个角接触球轴承预紧如图8-12。所示,轴承内圈固定不动,调整螺母4改变圆柱
弹簧3的轴向弹力大小来达到轴承预紧。如图8—12b 所示为轴承内圈固定不动,在轴承外圈1的右端面安装圆形弹簧片对轴承进行预紧。
四、滚动轴承的修理
滚动轴承在长期使用中会出现磨损或损坏,发现故障后应及时调整或修理,否则轴承将会很快地损坏。滚动轴承损坏的形式有工作游隙增大,工作表面产生麻点、凹坑和裂纹等。
对于轻度磨损的轴承可通过清洗轴承、轴承壳体,重新更换润滑油和精确调整间隙的方法来恢复轴承的工作精度和工作效率。
对于磨损严重的轴承,一般采取更换处理。
课后总结、习题讲解。