軸承端蓋設(shè)計(jì)

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1、軸承端蓋設(shè)計(jì) 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 絕大多數(shù)中、小型減速器均采用滾動軸承，滾動軸承是 標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)只需要選擇軸承的類型和型號并進(jìn)行軸承的 組合設(shè)計(jì)即可。 滾動軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮軸承的支承結(jié)構(gòu)型 式、支承剛度、以及軸承的固定、調(diào)整、拆裝、密封及潤滑 等。下面就軸承端蓋結(jié)構(gòu)、調(diào)整墊片、軸承的潤滑與密封等 方面作一介紹。 1 .軸承端蓋 軸承端蓋用以固定軸承、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。 軸承端蓋的結(jié)構(gòu)有嵌入式和凸緣式兩種。每種又有悶蓋 和透蓋之分。 嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，無需固定螺釘，外徑 小，重量輕，外伸軸尺寸短。但裝拆端蓋和調(diào)整軸承間隙困 難，密封性能差，座孔上開槽

2、，加工費(fèi)時(shí)。嵌入式軸承端蓋 多用于重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的場合，其結(jié)構(gòu)和尺寸見表 凸緣式軸承端蓋安裝、拆卸、調(diào)整軸承間隙都比較方 便，密封性能也好，所以應(yīng)用廣泛。但缺點(diǎn)是外廓尺寸大， 又需一組螺釘來聯(lián)接。其結(jié)構(gòu)和尺寸見表 。 表嵌入式軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸 e 2 =5 ?10mm s=10 ?15mm m 結(jié)構(gòu)確定 D 3 =D+e 2 ,裝有o型圈的，按o型圈外徑取整 di 、bl等密 封尺寸確定 表凸緣式軸承端蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸 do =d3 +1mm， d3 —端蓋聯(lián)接螺栓直徑，尺寸見右表。 D1=D+ D2 =D1 + e= 車由承外徑 D 45?65 螺栓直徑 d 3 6 8 1

3、0 12 ?16 端蓋上螺栓數(shù)目 4 4 6 6 e 1 > e 70 ?100 m 結(jié)構(gòu)確定 110 ?140 D4 =D- mm 150?230 b1、d1密封尺寸確定 b=5?10mm h=（? 1）b 當(dāng)端蓋與孔的配合處較長時(shí)，為了減少接觸面，在 端部鑄出或車出一段較小的直徑，但必須保留有足夠的長度 e1，一般此處的配合長度為 e1= D , D為軸承外徑，圖 中端面凹進(jìn)8值，也是為了減少加工面。如圖 所示。 圖軸承端蓋端部結(jié)構(gòu) 圖穿通式軸承端蓋 于端蓋多用鑄鐵鑄造，所以要很好考慮鑄造工藝。例如 在設(shè)計(jì)穿通式軸承端蓋圖 時(shí)，于裝置密封件需要較大的端 蓋厚度，這時(shí)應(yīng)考

4、慮鑄造工藝，盡量使整個(gè)端蓋厚度均勻， 如圖）、c ）所示是較好的結(jié)構(gòu)。 2 .軸伸出端的密封 軸伸出端的密封的作用是防止軸承處的潤滑劑流出和 箱外的污物、灰塵和水氣進(jìn)入軸承腔內(nèi)，常見的密封種類有 接觸式密封和非接觸式密封兩大類，接觸式密封有氈圈密 封、O形橡膠圈密封、唇形密封，非接觸式密封有溝槽密 封和迷宮密封。 下面主要介紹氈圈密圭寸和 0形橡膠圈密圭寸。 氈圈密圭寸 將矩形氈圈壓入梯形槽中使之產(chǎn)生對軸的壓緊作用而 實(shí)現(xiàn)密封，如圖 。它的結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。 安裝方便，但接觸面的摩擦磨損大，氈圈壽命短，功耗 大，一般用在軸頸圓周速度 v v 5m/s、工作溫度t v 90 0 C、

5、脂潤滑的軸承中。安裝前，氈圈需用熱礦物油浸漬。 圖氈圈密封裝置 0形橡膠圈密封 利用安裝溝槽使0形橡膠圈受到壓縮而實(shí)現(xiàn)密封，在 介質(zhì)作用下產(chǎn)生自緊作用而增強(qiáng)密封效果。 0形橡膠圈有 雙向密封的能力，其結(jié)構(gòu)簡單， 0形橡膠圈為標(biāo)準(zhǔn)件，可 直接選用。 3 .調(diào)整墊片 調(diào)整墊片可用來調(diào)整軸承間隙、游隙以及軸的軸向位 置。在端蓋與機(jī)體之間放置若干薄片組成的調(diào)整墊片組，如 圖 所示。墊片組是厚度不同的墊片組成的，墊片的厚度及 片數(shù)見表 。也可根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)調(diào)整墊片，墊片材料多 為軟鋼片或薄銅片。 表調(diào)整墊片組 組別厚度片數(shù)A 組B組C組 1 4 4 1 3 3 注：1.材料：沖壓銅

6、片或08鋼片拋 光；2.凸緣式軸承端蓋用的調(diào)整墊片： d 2 =D+（2?4）, D:軸承外徑；D 0、D 2、口、和4 0軸承端蓋結(jié)構(gòu) 定。3.嵌入式軸承端蓋用的調(diào)整環(huán) D 2 =D-1 d 2 按軸 承外圈的安裝尺寸決定； 4.建議準(zhǔn)備 墊片若干，以備 調(diào)整微量間隙用。 4 .軸承的潤滑與密封1 ）潤滑 根據(jù)軸頸的速度，軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。當(dāng) 浸油齒輪圓周速度小于 2m/s時(shí)，宜用潤滑脂潤滑；當(dāng)浸油 齒輪圓周速度大于 2m/s時(shí)，可以靠機(jī)體內(nèi)油的飛濺直接潤 滑軸承，或引導(dǎo)飛濺在機(jī)體內(nèi)壁上的油經(jīng)機(jī)體剖分面上的油 溝流到軸承進(jìn)行潤滑，這時(shí)必須在端蓋上開槽，如圖 。為 防

7、止裝配時(shí)端蓋上的槽沒有對準(zhǔn)油溝而將油路堵塞，可將端 蓋的端部直徑取小些，使端蓋在任何位置油都可以流入軸 承。 圖 油潤滑端蓋2 ）軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封 當(dāng)潤滑方式確定后，要考慮箱體內(nèi)側(cè)的密圭寸，按密圭寸作 用可分為封油環(huán)和擋油環(huán)兩種。 封油環(huán) 它用于脂潤滑軸承，為了防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承將油脂稀 釋而帶走潤滑脂，圖 ）、b ）、c ）所示為固定式封油 環(huán)，結(jié)構(gòu)尺寸可參考軸伸出處的密封裝置確定。 圖）、e ）、 所示為旋轉(zhuǎn)式封油環(huán)，利用離心力可以甩掉從箱壁流下的油 以及飛濺起來的油和雜質(zhì)，封油效果比固定式好。圖 e) 中旋轉(zhuǎn)式封油環(huán)尺寸見) f圖。 圖封油環(huán)密封裝置 擋油環(huán) 對

8、于斜齒輪傳動，為了防止?jié)櫥捅惠嘄X沿軸向推動， 造成一個(gè)軸承內(nèi)的潤滑油被吸出，而另一個(gè)軸承內(nèi)進(jìn)油較 多，應(yīng)在軸承面向箱體內(nèi)壁的一側(cè)加設(shè)擋油環(huán)。 如圖 所示， 擋油環(huán)與座孔留有較大的間隙，允許一定的油量仍能濺入軸 承腔內(nèi)進(jìn)行潤滑。 圖擋油環(huán)密封裝置 軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 絕大多數(shù)中、小型減速器均采用滾動軸承，滾動軸承是 標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)時(shí)只需要選擇軸承的類型和型號并進(jìn)行軸承的 組合設(shè)計(jì)即可。 滾動軸承部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要考慮軸承的支承結(jié)構(gòu)型 式、支承剛度、以及軸承的固定、調(diào)整、拆裝、密封及潤滑 等。下面就軸承端蓋結(jié)構(gòu)、調(diào)整墊片、軸承的潤滑與密封等 方面作一介紹。 1 .軸承端蓋 軸承

9、端蓋用以固定軸承、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力。 軸承端蓋的結(jié)構(gòu)有嵌入式和凸緣式兩種。每種又有悶蓋 和透蓋之分。 嵌入式軸承端蓋結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，無需固定螺釘，外徑 小，重量輕，外伸軸尺寸短。但裝拆端蓋和調(diào)整軸承間隙困 難，密封性能差，座孔上開槽，加工費(fèi)時(shí)。嵌入式軸承端蓋 多用于重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊的場合，其結(jié)構(gòu)和尺寸見表 。 凸緣式軸承端蓋安裝、拆卸、調(diào)整軸承間隙都比較方 便，密封性能也好，所以應(yīng)用廣泛。但缺點(diǎn)是外廓尺寸大， 又需一組螺釘來聯(lián)接。其結(jié)構(gòu)和尺寸見表 。 表嵌入式軸承端蓋的結(jié)構(gòu)尺寸 e 2 =5 ?10mm s=10 ?15mm m 結(jié)構(gòu)確定 D 3 =D+e 2 ,裝有

10、o型圈的，按o型圈外徑取整 di 、bl等密 封尺寸確定 表凸緣式軸承端蓋的結(jié)構(gòu)和尺寸 do =d3 +1mm, d3 —端蓋聯(lián)接螺栓直徑，尺寸見右表。 D1=D+ D2 =D1 + e= 車由承外徑 D 45?65 螺栓直徑 d 3 6 8 10 12 ?16 端蓋上螺栓數(shù)目 4 4 6 6 e 1 > e 70 ?100 m 結(jié)構(gòu)確定 110 ?140 D4 =D- mm 150?230 b1、d1密封尺寸確定 b=5?10mm h=（? 1）b 當(dāng)端蓋與孔的配合處較長時(shí)，為了減少接觸面，在 端部鑄出或車出一段較小的直徑，但必須保留有足夠的長度 e1，一般此處的配合長度為

11、e1= D , D為軸承外徑，圖 中端面凹進(jìn)8值，也是為了減少加工面。如圖 所示。 圖軸承端蓋端部結(jié)構(gòu) 圖穿通式軸承端蓋 于端蓋多用鑄鐵鑄造，所以要很好考慮鑄造工藝。例如 在設(shè)計(jì)穿通式軸承端蓋圖 時(shí)，于裝置密封件需要較大的端 蓋厚度，這時(shí)應(yīng)考慮鑄造工藝，盡量使整個(gè)端蓋厚度均勻， 如圖）、c ）所示是較好的結(jié)構(gòu)。 2 .軸伸出端的密封 軸伸出端的密封的作用是防止軸承處的潤滑劑流出和 箱外的污物、灰塵和水氣進(jìn)入軸承腔內(nèi)，常見的密封種類有 接觸式密封和非接觸式密封兩大類，接觸式密封有氈圈密 封、O形橡膠圈密封、唇形密封，非接觸式密封有溝槽密 封和迷宮密封。 下面主要介紹氈

12、圈密圭寸和 0形橡膠圈密圭寸。 氈圈密圭寸 將矩形氈圈壓入梯形槽中使之產(chǎn)生對軸的壓緊作用而 實(shí)現(xiàn)密封，如圖 。它的結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。 安裝方便，但接觸面的摩擦磨損大，氈圈壽命短，功耗 大，一般用在軸頸圓周速度 v v 5m/s、工作溫度t v 90 0 C、脂潤滑的軸承中。安裝前，氈圈需用熱礦物油浸漬。 圖氈圈密封裝置 0形橡膠圈密封 利用安裝溝槽使0形橡膠圈受到壓縮而實(shí)現(xiàn)密封，在 介質(zhì)作用下產(chǎn)生自緊作用而增強(qiáng)密封效果。 0形橡膠圈有 雙向密封的能力，其結(jié)構(gòu)簡單， 0形橡膠圈為標(biāo)準(zhǔn)件，可 直接選用。 3 .調(diào)整墊片 調(diào)整墊片可用來調(diào)整軸承間隙、游隙以及軸的軸向位 置

13、。在端蓋與機(jī)體之間放置若干薄片組成的調(diào)整墊片組，如 圖 所示。墊片組是厚度不同的墊片組成的，墊片的厚度及 片數(shù)見表 。也可根據(jù)需要自行設(shè)計(jì)調(diào)整墊片，墊片材料多 為軟鋼片或薄銅片。 表調(diào)整墊片組 組別厚度片數(shù)A 組B組C組 3 4 2 1 4 4 1 3 3 注：1.材料：沖壓銅片或08鋼片拋 光；2.凸緣式軸承端蓋用的調(diào)整墊片： d 2 =D+（2?4）, D:軸承外徑；D 0、D 2、口、和4 0軸承端蓋結(jié)構(gòu) 定。3.嵌入式軸承端蓋用的調(diào)整環(huán) D 2 =D-1 d 2 按軸 承外圈的安裝尺寸決定； 4.建議準(zhǔn)備 墊片若干，以備 調(diào)整微量間隙用。 4 .軸承的潤滑與密封1 ）

14、潤滑 根據(jù)軸頸的速度，軸承可以用潤滑脂或潤滑油潤滑。當(dāng) 浸油齒輪圓周速度小于 2m/s時(shí)，宜用潤滑脂潤滑；當(dāng)浸油 齒輪圓周速度大于 2m/s時(shí)，可以靠機(jī)體內(nèi)油的飛濺直接潤 滑軸承，或引導(dǎo)飛濺在機(jī)體內(nèi)壁上的油經(jīng)機(jī)體剖分面上的油 溝流到軸承進(jìn)行潤滑，這時(shí)必須在端蓋上開槽，如圖 。為 防止裝配時(shí)端蓋上的槽沒有對準(zhǔn)油溝而將油路堵塞，可將端 蓋的端部直徑取小些，使端蓋在任何位置油都可以流入軸 承。 圖 油潤滑端蓋2 ）軸承靠箱體內(nèi)側(cè)的密封 當(dāng)潤滑方式確定后，要考慮箱體內(nèi)側(cè)的密圭寸，按密圭寸作 用可分為封油環(huán)和擋油環(huán)兩種。 封油環(huán) 它用于脂潤滑軸承，為了防止?jié)櫥瓦M(jìn)入軸承將油脂稀 釋而帶走潤滑脂，圖 ）、b ）、c ）所示為固定式封油 環(huán)，結(jié)構(gòu)尺寸可參考軸伸出處的密封裝置確定。 圖）、e ）、 所示為旋轉(zhuǎn)式封油環(huán)，利用離心力可以甩掉從箱壁流下的油 以及飛濺起來的油和雜質(zhì)，封油效果比固定式好。圖 e ） 中旋轉(zhuǎn)式封油環(huán)尺寸見） f圖。 圖封油環(huán)密封裝置 擋油環(huán) 對于斜齒輪傳動，為了防止?jié)櫥捅惠嘄X沿軸向推動， 造成一個(gè)軸承內(nèi)的潤滑油被吸出，而另一個(gè)軸承內(nèi)進(jìn)油較 多，應(yīng)在軸承面向箱體內(nèi)壁的一側(cè)加設(shè)擋油環(huán)。 如圖 所示， 擋油環(huán)與座孔留有較大的間隙，允許一定的油量仍能濺入軸 承腔內(nèi)進(jìn)行潤滑。 圖擋油環(huán)密封裝置