做设备传动结构设计的时候,这类剖分式带座轴承是绕不开的基础支撑件,很多输送线、小型动力输出轴、轻工设备的转轴支撑位都会用到这类结构,相比一体式轴承座,它的拆装优势在后期运维阶段特别明显——不用把轴端的联轴器、带轮全部拆下来,只要松开上盖的锁紧螺母就能把轴连带轴承内圈一起抬出来,维护效率能提升不少。
从结构本身来看,这个模型还原的是最经典的对开式滑动轴承座形态,底座采用一体式铸造型腔思路设计,两个安装脚做了下沉式的长圆孔设计,安装的时候可以根据现场的机架安装孔位做小范围的位置调整,不用强行配打孔,这点在现场技改的时候特别实用,毕竟很多老设备的机架孔位偏差是常有的事,长圆孔的调节余量能抵消1-2mm的安装误差,降低现场装配的返工率。上盖和底座的结合面做了精准的止口定位,装配的时候不会出现错位,两个六角锁紧螺母采用双螺母防松的结构逻辑,实际应用中如果是振动较大的工况,还可以在螺母下方加装弹簧垫圈或者止动垫片,避免运行过程中螺母松动导致轴承间隙变大,出现轴窜动的问题。
设计这类结构的时候,首先要确定的是中心高参数,也就是轴承内孔中心到底座安装面的垂直距离,这个尺寸直接决定了传动轴的安装高度,和配套的带轮、齿轮的中心距匹配直接相关,一旦中心高做偏了,传动件的啮合或者张紧就会出问题,轻则加快磨损,重则出现传动卡滞。然后是两个安装孔的孔距,这个尺寸要和常用的型钢机架安装尺寸匹配,比如常用的40方管、50角钢的安装孔位通用参数,要保证不用额外焊接转接板就能直接装上去。轴承内孔的尺寸公差要按照滑动配合的要求来做,和轴颈的配合间隙控制在合理范围,既要保证轴转动的时候不会出现卡滞,也要避免间隙过大导致的运转晃动。
实际应用场景里,这类轴承座常用在转速不高、载荷中等的传动部位,比如小型农用机械的输送辊支撑、包装设备的导辊安装、小型风机的转轴支撑,相比滚动轴承座,它的结构更简单,成本更低,在低速工况下的耐冲击性能反而更好,因为滑动接触的承压面积更大,遇到瞬时冲击载荷的时候不会像滚动体那样出现点蚀破损。设计的时候还要考虑油槽的布置,上盖位置预留的油孔是用来加注润滑脂的,模型里上盖顶面的小圆孔就是注油位,实际生产中会在这里加装油杯,定期加注润滑脂来减少轴瓦和轴颈的磨损,延长使用寿命。
从安装边界来看,底座的两个安装脚是整个结构的受力承载部位,安装的时候要保证安装面的平面度,不能出现底座悬空的情况,如果机架安装面不平整,强行拧紧安装螺栓会导致底座变形,把轴承内孔挤成椭圆,轴转起来就会出现卡滞、发热的问题。上盖的两个螺栓锁紧的时候要采用对角分次拧紧的方式,不能一次把一边拧死,不然会导致上盖倾斜,轴承间隙不均匀,运行的时候偏磨。另外要注意,这类剖分式结构的结合面在装配的时候要清理干净,不能有铁屑、毛刺夹在中间,不然会导致上盖和底座贴合不严,轴承孔的圆度超差,影响支撑精度。
很多刚入行的设计人员做这类结构的时候容易忽略一个细节,就是轴承座两端的间隙预留,轴穿过去之后,两端要留出一定的轴向窜动间隙,不能把轴顶死,因为设备运行的时候轴会因为温度升高出现热伸长,如果没有预留间隙,轴会因为热胀被顶弯,导致运转阻力变大,甚至烧坏轴瓦。这个模型的结构里,轴承腔的宽度比轴瓦的宽度略大一点,就是为了预留这个热胀的余量,同时也能储存少量的润滑脂,形成持续的润滑膜。还有底座的安装孔做了沉台设计,螺栓头沉进去之后不会突出底座底面,保证安装的时候底座能完全贴实在机架面上,不会因为螺栓头顶着出现安装不稳的情况。
在三维建模的过程中,这类结构要重点处理几个配合面的公差:上盖和底座的止口配合要采用小间隙配合,保证装配的时候能顺利定位,同时不会出现晃量;轴承内孔的圆柱度要控制在合理范围内,不然轴装上去之后转动会有顿挫感;锁紧螺栓的通孔直径要比螺栓大1-2mm,抵消一部分加工误差,避免螺栓穿不进去。另外,铸造圆角的处理也很重要,所有的转角位置都要做圆角过渡,不能有尖锐的直角,一方面是铸造工艺的要求,避免铸件出现应力集中开裂,另一方面也能减少装配的时候划伤操作人员的风险。
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- 系统要求: SOLIDWORKS
- 软件分类: 轴承座









