典型的硬度曲线简图列于图12中,所需的硬度值是由比较应力值转换为维氏硬度值而得。
所需最小淬硬深度主要是与滚动体直径、材料应变、材料心部强度和淬火方法有关。
对滚道来说,其达到额定静负荷Co,(赫芝应力pH=4000N/mm2)的应力时,所需的淬硬深度可由下式决定;
表面淬火
Eht≥0.078.Dw .............................................(42)
火焰或感应淬火
Rht≥140.Dw/Rp0.2 ........................................(43)
Eht
mm
有效表面淬硬深度
Rht
mm
淬硬度透深度(火焰淬火或感应淬火)
Dw
mm
滚动体直径
Rp0.2
N/mm2
材料心部0.2%弹性极限应力
当负荷小于P=Co或Dw>
硬深度至少还有
滚道表面精度
滚道表面精度的选择是根据运转条件对轴承的要求,为了完全发挥轴承的负荷能力,滚道的表面粗糙度
应为Rz1(Ra0.2)。对于要求较低的场合,表面粗糙度可降低到Rz4(Ra0.8)。对运转平稳性要求较高和要求
低噪声时,滚道应经磨削和超精研磨以达到最小的表面波纹度。
滚针和保持架组件与冲压外圈滚针轴承之滚道的尺寸公差在本样本尺寸表前的技术注解中给出。无内圈
滚针轴承的滚道尺寸公差列于表16中。圆度公差不大于相应尺寸公差的25%,平行度公差则为50%。
当选用滚针和保持架组件时,滚道宽度减去倒角尺寸(或圆角半径)后,仍应有足够的宽度以保证对保持
架全宽有足够的引导表面。
表14,机加工轴承外圈,轴承座公差的选择原则
|
工作条件 |
ISO公差带 |
举 例 |
||
|
整体式轴承座 |
外圈受旋转负荷 |
冲击性的重负荷 |
P7 |
惰轮,滑轮 |
|
正常负荷 |
N7 |
滚轮,曲柄机构 |
||
|
轻变动负荷 |
M7 |
张力轮 |
||
|
变动负荷 |
重冲击负荷 |
M7 |
偏心机构,泵 |
|
|
正常负荷 |
K7 |
压缩机 |
||
|
剖分式轴承座或整体式轴承座 |
轻负荷 |
J7 |
曲轴 |
|
|
外圈受点负荷 |
对整体轴承座中的滚针轴承:在重负荷和正常负荷下 |
J7 |
一般工程机械,齿轮箱 |
|
|
对剖分式轴承座中的滚针轴承和圆柱滚子轴承;在正常负荷下 |
H7 |
一般工程机械 |
||
|
对运转条件要求不高的圆柱滚子轴承,在正常负荷下 |
H8 |
要求不高的轴承配置 |
||
|
高精度装置 |
|
轻负荷,高运转精度,挠度变形小 |
K6 |
机床主轴,固定中心架 |
|
滚动轴承滚道的设计 |
为了达到尽可能高的刚度和负荷能力,又尽可能节省空间的目的,可选用CJSRTL无套圈的轴承。这种滚动体直接在轴
上、或在轴承孔内运动的轴承例如有:滚针和保持架组件、无内圈滚针轴承和冲压外圈滚针离合器等。在设计滚道时,应注
意下列几点说明:
材 料
为了能完全达到轴承的负荷能力,在选择滚动轴承滚道材料时,应注意的是要保证其表面硬度为670-840HV,足够的
淬硬深度和钢材的纯净度需与一般高质量钢材的要求相同。下列几种钢材特别适于用作滚动体滚道的钢材。
l
淬透钢
GCr15或欧洲100Cr6
在特定情况下,这些滚动轴承钢亦可作表面淬硬处理。
l
表面淬硬钢
15CrMo、20CrMo或欧洲17MnCr6、16MnCr6
选择材料时,除了其可淬硬度外,还应考虑心部强度。作表面淬火时,应先具有细粒结构组织。并且有效淬硬深度应
符合公式(42)。
l
火焰淬火钢或感应淬火钢
55、60或欧洲C554
在火焰淬火或感应淬火时,只能对机加工零件上将作为滚道的部分进行淬火。选择材料的主要先决条件仍然是材料的
可淬硬能力。在作淬硬处理前应先作调质处理。
|
淬硬深度 经表面淬火、火焰淬火或感应淬火的滚道,除了表面硬度可达到670--840HV之外,还应保证有足够的淬硬深度Ht(对表面淬火,有效淬硬深度为Eht;对火焰淬火或感应淬火,淬硬穿透深度为Rht。淬硬深度的定义是:由表面到硬度为550HV处的垂直距离。 |
|
|
1火焰或感应淬火 2表面淬火 3所需硬度 图12.淬硬深度Eht和Rht |
|
温度对尺寸稳定性的影响 |
运转湿度超过+
证轴承正常的功能;必须对轴承作尺寸稳定性处理,但也应考虑伴随而产生的材料硬度的降低。对于小型轴承来说,通常对
尺寸稳定性要求不高,但为保证大型轴承的稳固配合和原始径向游隙,至少应对内圈作尺寸稳定性处理。根据不同的工作温
度的要求,可以用不同的补充代号予以标示出来。
|
滚动轴承的径向定位 |
对滚动轴承的定位,应考虑下列一些影响因素:
l
转动状态
所谓转动状态是指各套圈相对于负荷方向的运动。
旋转负荷。轴承套圈转动而负荷静止或轴承套圈静止而负荷转动,这两种情况都属于旋转负荷状态。在旋转负荷情况下,
如果对轴或轴承座取太松动的配合,则轴承套圈将会产生移动现象。因此,必须选用较紧密的配合,以防止移动现象发生。
负荷越重和套圈直径越大,所选的配合应越紧。
点负荷。轴承套圈和负荷都是静止,或轴承套圈和负荷以相同的速度旋转时,都属于静止负荷状态,对于静止负荷,可选
择较松的配合,因为这种情况下,轴承套圈不会产生移动现象。
变动式负荷方向。负荷方向是无规则地变化着,或以摆动的方式变化,或随冲击和振动的情况都称为变动式负荷方向在这
种转动状态下,两个套圈都必须选择较紧的配合。
l
负荷类型和大小
随转动负荷或变动负荷的套圈,负荷越高,配合应越紧。
l
轴承类型和尺寸
表14所列轴承座孔公差仅适用于钢或铸铁轴承座。表15中所列的轴公差仅适用于实心轴,如果用轻金属轴承座或空心轴时,
应选择较紧的配合。对无内圈滚针轴承的轴公差列于表16中。
从上述各种因素的影响可以看出,不可能找出一条包括各种因素的,正确的配合公差选择原则,因此,在相应表中所列之值
仅只能当作是参考值。
表15 有内圈滚针轴承和圆柱滚子轴承的轴公差极限选择原则
|
工作条件 |
轴直径 mm |
ISO公差带 |
举
例 |
|||
|
滚针轴承 |
圆柱滚子轴承 |
|||||
|
内圈受点负荷 |
易于安装 |
所有轴承直径 |
g6 |
g6 |
在静座轴上的滚轮:调整杆,齿轮箱内轮,滑轮,滚轮,张力轮 |
|
|
一般应用 |
h6 |
h6 |
||||
|
高精度和平衡运转 |
h5 |
-- |
||||
|
内圈受旋转负荷或变动负荷 |
轻负荷和变动负荷 |
|
到To 50 |
j5 |
j6 |
齿轮箱,工作中轴,电动马达,磨床主轴,泵,机床,一般工程机械 |
|
超过Over 50 |
到To 100 |
k5 |
k6 |
|||
|
超过Over 100 |
||||||