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氣脹軸和軸承的公差配合

作者:瑞安市勤捷機械有限公司  來源:http://www.infinite9ths.com  更新時間:2022-06-06 14:34:10  點擊次數:

氣脹軸和軸承的公差配合

在通常情況下,氣脹軸的外圈和結構件之間為中型壓入配合,氣脹軸的內圈和軸為基孔制的間隙配合,氣脹軸的內圈開有油槽,加潤滑脂潤滑。氣脹軸和軸承的配合間隙過大,則存在較大的沖擊載荷,嚴重影響軸和結構件的使用壽命;軸和軸承的配合間隙過小,則難以形成穩定的潤滑膜,所以軸和軸承之間的間隙在保證能形成穩定的潤滑膜的基礎上,應盡可能的??;其最小值可通過下面公式理論技術: 
hmin=hs+y12+Ral+Ra2+△L+△LD+△ 
hs:油膜厚度最小安全值(mm) 
Y12:軸承兩端面的相對撓曲變形量 
Ra1:軸的表面粗糙度 
Ra2:軸承的表面粗糙度 
△L:軸在軸承內一段的直線度 
△D:軸承內圈的圓度 
△:裝配后軸承內孔收縮量 
現就徐工220LC-6型挖掘機動臂和斗桿連接處的軸和軸承做最小配合間隙的計算: 
當直軸徑為90的軸的油膜厚度最小安全值hs=6(μm),對軸做撓度分析:其中液壓系統的系統壓力為:31.4×106Pa,油缸的缸徑為140mm。 
油缸的推力為:F=π×70×70×l0-6×31.4×106=4.8×105(N) 
根據斗桿受力分析,Pl=P2=3.06×l05,則Rl=R2=3.06×105, 
氣脹軸的受力圖可簡化為 
軸的載荷呈對稱分布,現當X在(0—207)時,彎矩方程為 
M(x)=R1×X-××(X-37)×(X-37)則 
Y(X)=+cx+D= 
-+x-x?。茫?nbsp;
由X=0,Y(x)=0得:D=0,X=0,θ(x)=0得:c=0 
所以:Y(x)=×-+X-X  
式中E=270(GPa) 
I=×D4=×(180)4=5.15×107(mm4) 
y(37)==7.5×10-7(mm) 
Y(157)==6.7×10-5(mm) 
所以,Y12=Y(157)-Y(37) 
=6.625×10-5(mm) 
軸的表面粗糙度如Ra1=1.6(μm) 
軸承的表面粗糙度:Ra2=1.6(μ m) 
軸在軸承內一段的直線度△L=20(μ m) 
軸承內圈的圓度△D=15(pm) 
裝配后軸承內孔最大收縮量 
△=×δmax 
式中δmax為軸承外徑最大過盈量,δmax=45(μm) 
DB為壓入前軸承外徑,DB=110(mm) 
do為壓入前軸承內徑,d0=90(mm) 
經計算△:0.91×45=40(μm) 
所以,形成油膜最小間隙為: 
hmim=hs+y12+Ra1+Ra2+△L+△D+△ 
=6+6.625×10-2+1.6+1.6+20+15+40 
=84.9(μm) 
而所選公差為90,其最小間隙為122μm,即可見此間隙是合適的。 
總之,在氣脹軸和軸承的設計中,首先要考慮使用工況,其次在滿足使用性能的基礎上,軸和軸承的使用壽命稍長與整機的使用壽命即可,從而通過系統分析確定最佳方案。
關鍵詞:  氣脹軸  
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