摘要:之前有同学问到,如果轴的表面在滚齿的时候被伤到了,如下图所示,而这个位置正好需要安装轴承,这些沟槽会对轴承带来什么不利影响吗?
原创Winter1984iMechanics机械
之前有同学问到,如果轴的表面在滚齿的时候被伤到了,如下图所示,而这个位置正好需要安装轴承,这些沟槽会对轴承带来什么不利影响吗?
这个问题目前网上尚没有答案,不过在实际中已经有很多产品已经在这样使用。今天笔者就给大家分享一些了解到的信息,供大家参考。
SKF官网上针对轴承位的表面精度的描述“轴承位的表面精度对轴承性能的影响,并不如其尺寸公差和形位公差那么大。然而,配合面的精度会影响光滑度,从而减少配合中的过盈量。控制表面精度可以确保获得所需的配合。”
当然它这个描述默认表面是光滑连续的,主要是在讲粗糙度的影响。其实我们图中的轴承位表面虽然不连续,但在除去哪些沟槽区域外的配合面上尺寸公差和形位公差依然可以做的非常好。从这个角度看,对轴承性能影响不大。但正如SKF的描述一样,有了沟槽,就有了材料的变形空间,在进行轴承内圈过盈配合时,沟槽的存在会减少一定的过盈量(实际有效接触面积减少),这个需要考虑。
2. 文章The design issues of rolling bearing assemblies, K Talaśka.
在这篇文章里,作者针对三种不同型号的轴承,在不同的配合轴表面微观形状下,如下图所示,对轴承内圈过盈安装到轴上的变形进行了有限元分析。当然它这个和我们前面提到的图片实际情况不同,但有部分参考意义。
具体内容就不介绍了,主要说两点结论:
① 凸起的面(对轴承内圈给予的支撑)越多,内圈变形的不均匀度越小
② 轴承内圈厚度越厚,内圈变形的不均匀度越小
回到我们开始的那个图,一方面滚伤后的轴表面沟槽面积占比不是很大,依然有较多的平面可以支撑轴承内圈,另一方面,由于齿轮是斜齿轮,轴承配合面上的沟槽也是倾斜的,在任何一个位置,均有至少两个面参与支撑,有一定的重合度,不会出现上述文章中的中断情况。所以最终的内圈变形可以控制在一个非常小的范围内(有条件的大家可以FEA分析一下)。
总结:
① 对于精密轴承,由于其对滚道不均匀变形的容忍度低,应避免出现配合面受到损伤。
② 对于普通应用,配合表面被滚刀滚出沟槽一般不影响轴承的安装使用,不过需要校核过盈量。
③ 斜沟槽(加工斜齿轮产生)由于有重合度会比直沟槽(加工直齿轮产生)更有利。
④ 如有可能,轴承尺寸相同的情况下,请选用较大规格的轴承,以获得更厚的内圈,改善滚道变形分布。
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来源:电力机械工友圈一点号