在旋轉機械中,軸承與軸的配合精度直接影響設備的旋轉精度、使用壽命和運行穩定性。過盈過大會導致軸承變形甚至損壞,而間隙過大則可能造成軸承打滑、振動加劇,影響工作性能。因此,在機械設計中,合理選擇軸承與軸的公差配合是確保設備可靠運行的關鍵。
一、軸承與軸的基本配合關系
軸承與軸的配合主要涉及軸承內圈與軸的配合,常見的配合類型如下:
二、如何選擇軸承與軸的公差配合?
軸承的配合選擇主要取決于載荷類型、工作溫度、安裝方式及運行要求,以下是不同應用場景下的推薦公差匹配:
1. 載荷類型對配合的影響
不同類型的載荷對軸承的配合要求不同。
旋轉載荷(如電機軸、機床主軸)
軸承內圈相對軸是旋轉的,因此需要過盈配合以防止打滑。推薦k6、m5、n6等公差等級。
靜止載荷(如壓機支撐軸承)
軸承內圈相對軸不旋轉,允許使用間隙配合或過渡配合。推薦h5、h6等公差等級。
擺動載荷(如發動機搖臂軸承)
軸承內圈在軸上有輕微擺動,過盈過大會導致疲勞破壞,因此推薦過渡配合(如 js5、k5)。
2. 溫度變化對公差的影響
在高溫環境中,軸的膨脹可能導致過盈量增加,甚至卡死軸承。因此:
常溫運行(-20℃~100℃):可直接按標準公差選型。
高溫運行(>100℃):需要適當減少過盈量,推薦使用m5或n5代替更緊的配合。
低溫環境(< -20℃):可采用稍大的過盈量,以彌補低溫收縮效應。
3. 軸的制造與安裝方式
研磨軸(高精度軸):公差較小,可使用更精確的配合,如 k5、n5。
車削軸(普通加工軸):公差范圍較大,建議使用 n6、m6 以避免裝配困難。
冷裝配:推薦 h6/m6,利用軸承的微小過盈自行鎖緊。
熱裝配:可選 n6,軸承加熱至120~150℃后,熱脹冷縮裝配,提高裝配精度。
三、錯誤的公差匹配可能帶來的問題
? 軸承與軸的配合選擇要考慮載荷類型、溫度變化、安裝方式和制造精度。
? 旋轉載荷推薦使用過盈配合,如 k6、m5、n6,防止軸承打滑。
? 高溫環境下需減少過盈量,低溫環境需增加過盈量以防松動。
? 不同制造精度的軸應選用適當的公差范圍,以確保裝配可靠性。