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角接觸球軸承常用的材料主要有碳鋼、合金鋼、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵,這些材料都具備足夠的強度,對應力集中敏感性低,剛度、耐磨性、耐腐蝕性及良好的加工性。
選用時注意如下幾點:
1、碳鋼有足夠高的強度,對應力集中敏感性較低,便于進行各種熱處理及機械加工,價格低、供應充足,故應用最廣。一般機器中的軸,可用30、40、45、50等牌號的優(yōu)質中碳鋼制造,尤以45號鋼經調質處理最常用。
2、合金鋼機械性能更高,常用于制造高速、重載的軸,或受力大而要求尺寸小、重量輕的軸。至于那些處于高溫、低溫或腐蝕介質中工作的軸,多數用合金鋼制造。常用的合金鋼有:12CrNi2、12CrNi3、20Cr、40Cr、38SiMnMo等。
3、通過進行各種熱處理、化學處理及表面強化處理,可以提高用碳鋼或合金鋼制造的軸的強度及耐磨性。特別是合金鋼,只有進行熱處理后才能充分顯示其優(yōu)越的機械性能。
4、合金鋼對應力集中的敏感性高,所以合金鋼軸的結構形狀必須合理,否則就失去用合金鋼的意義。另外,在一般工作溫度下,合金鋼和碳鋼的彈性模量十分接近,因此依靠選用合金鋼來提高軸的剛度是不行的,此時應通過增大軸徑等方式來解決。
5、球墨鑄鐵和高強度鑄鐵的機械強度比碳鋼低,但因鑄造工藝性好,易于得到較復 雜的外形,吸振性、耐磨性好,對應力集中敏感性低,價廉,故應用日趨增多。
綜上所述,在選擇角接觸球軸承的材料時,應考慮角接觸球軸承所受載荷的大小和性質、轉速高低、周圍環(huán)境、角接觸球軸承的形狀和尺寸、生產批量、重要程度、材料機械性能及經濟性等這幾方面因素。
預緊方法分為徑向預緊法和軸向預緊法兩大類,簡單介紹如下:
1.徑向預緊法
徑向頂緊法多使用在承受徑向負荷的圓錐孔微型軸承中,典型的例子是雙列精密短圓柱滾子微型軸承,利用螺母調整這種微型軸承相對于錐形軸頸的軸向位置,使內圈有合適的膨脹量而得到徑向負游隙,這種方法多用于機床主軸和噴氣式發(fā)動機中。
2.軸向預緊法
軸向預緊法大體上可分為定位預緊和定壓預緊兩種。
在定位預緊中,可通過調整襯套或墊片的尺寸,獲得合適預緊量;也可通過測量或控制起動摩擦力矩來調得合適的預緊;還可直接使用預先調好預緊量的成對雙聯(lián)微型軸承來實現(xiàn)預緊的目的,此時一般不需用戶再行調整,總之,凡是經過軸向預緊的微型軸承,使用時其相對位置肯定不會發(fā)生變化。
定壓預緊是用螺旋彈簧、碟形彈簧等使微型軸承得到合適預緊的方法。預緊彈簧的剛性—般要比微型軸承的剛性小得多,所以定壓預緊的微型軸承相對位置在使用中會有變化,但預緊量卻大致不變。
定位預緊與定壓預緊的比較如下:
(1)在預緊量相等時,定位預緊對微型軸承剛性增加的效果較大,而且定位預緊時剛性變化對微型軸承負荷的影響也小得多。
(2)定位預緊在使用中,由于軸和微型軸承座的溫度差引起的軸向長度差,內外圈的溫度差引起的徑向膨脹量以及由負荷引起的位移等的影響,會使預緊量發(fā)生變化;而定壓預緊在使用中,預緊的變化可忽略不計。
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