(一)问题
(1)机械设计书中,只见如何选用轴承与轴和孔的公差,至于如何选用轴承游隙,则比较少或者含糊其词。原始游隙、安装游隙、工作游隙到底如何选用?
(2)普通的机械设计书中,正常负荷、120mm的轴颈,皆选m5公差(+0.013,+0.028),平均+0.0205;基本游隙组(+0.015,+0.041),平均+0.028;轴承内孔公差(0,-0.02),平均-0.01。这样安装后平均过盈就变成了+0.0305,而轴承游隙平均才为+0.028,工作时成了负的游隙,这样合适吗?
(3)某电动机,600kW,连续负载,轴径120mm,选用6324轴承。若选轴公差n6、C3游隙,你认为游隙小吗?是否应选C4游隙或选m5、C3游隙?安装后的游隙是否是留给热膨胀空间的?应该有多大?
(二)解答
(1)手册里没有选择游隙的建议,是合理的。这是因为,轴承的游隙是在生产时就确定的,这样在使用时是要配合它的游隙来选择合适的公差配合,而不是相反。因为要根据你的公差和配合来选定轴承。也就是说选择游隙的实质,是选择合适的公差配合。正常情况下,轴承工作时其内部游隙应该是一个非常小的正值(圆锥滚子轴承和角接触球轴承除外)。至于多大,不同类型的轴承,有不同的范围。例如,通常温度工况下,普通中小型深沟球轴承的工作游隙推荐为4~11μm。
(2)你说的轴承游隙变化,只说了公差影响的变化,其实还有一个方面要注意,就是温度变化,热胀冷缩引起的游隙变化。这点在计算时一定也要考虑进来。(www.xing528.com)
选择游隙的方法就是由原始游隙减去由于公差配合造成的游隙减小,再减去由于温度变化引起的游隙变化量,所得到的工作游隙符合基本运行工况就好。
(3)应你的要求把你的那个轴承作了如下计算:
由于你没有给出温度分布(轴,轴承室),所以我只就公差影响进行了计算(假设轴承室公差为H7)。
如果是n6的轴径,若选6324/C3的轴承,内部剩余游隙是-0.005~0.049mm。如果把配合变成了m6,剩余游隙变为0.003~0.057mm。从这里可以看到,其实不是你需要选择C4的问题,而是你需要重新看看自己的公差配合问题。
另外,你说要给热膨胀留出空间,我觉得这个说法需要考虑。因为,所谓热膨胀的空间,在轴承内部,影响最大的应是游隙。配合和游隙选对了,自然都有了,不要自己另外留。
最后一个通用建议:对于工业电机,一般运行状况,推荐使用C3游隙(小电机除外)。公差配合按照手册上选择(应相信手册,因为其中的数字都是经过严密计算得出的),除非温度负荷有特殊变化。即使平时在我个人的工作中,只有温度或者运行工况有特殊要求的时候才做游隙计算。一般情况,直接按照厂家提供的手册选择。
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