做输送线辊筒轴系改造的时候,最先要敲定的就是支撑端的轴承座选型,SN系列剖分式轴承座是重载低速输送场景里用得最普遍的结构,这次建模的SN520型号,适配轴径100mm的调心滚子轴承或者滑动轴套,主要用在矿山带式输送机的托辊支撑、冶金设备的辊道传动端、重型风机的主轴支撑这类工况里,能承受较大的径向载荷,同时允许轴系有小角度的偏摆补偿,抵消安装误差或者运行中机架变形带来的同轴度偏差。
从结构设计逻辑来看,这个轴承座采用立式带安装脚的结构,座体底部两个对称的安装耳上开有通孔,用来穿装固定螺栓,安装孔的中心距、孔径都是按照行业标准系列设定的,安装时不需要额外加工适配板,直接固定在预埋的机架安装面或者设备底座上即可,安装边界上要注意,座体底部安装面的平面度要求控制在0.1mm以内,避免锁紧螺栓时座体产生变形,挤压内部轴承受力不均。座体中间的轴承容纳腔是阶梯式结构,内侧有定位台肩用来卡住轴承外圈的端面,限制轴承的轴向窜动,腔体内壁预留了润滑脂的存储空间,侧面可以加装油嘴,方便运行中定期补脂,不需要拆解座体就能完成维护。
剖分式的结构设计是这类轴承座的核心优势,座体分为底座和上盖两部分,配合面采用止口定位,保证上下两部分的同轴度,安装的时候可以先把轴承预装在轴上,再扣合上盖锁紧连接螺栓,不需要从轴的端部穿装整个座体,对于长轴系、多支撑点的设备来说,能大幅降低装配和后期维护的难度,比如输送线的中间段辊筒更换,不用拆解整段轴系就能完成轴承座的更换作业。
建模的时候要重点关注几个配合尺寸的公差设定:轴承安装腔的内径公差要按照H7级精度控制,和轴承外圈形成过渡配合,既保证轴承外圈不会在座体内打滑,又方便装配时的压装操作;安装孔的位置度公差要控制在0.2mm以内,避免现场安装时出现螺栓孔对不上的问题;上下座体的配合止口要做小间隙配合,间隙量控制在0.03-0.05mm,既方便拆装,又不会出现上下座体错位导致的同轴度超差。另外座体的两个安装耳根部做了圆弧过渡,避免应力集中,在重载冲击工况下,这个位置是最容易出现断裂的薄弱点,建模时的圆角半径不能小于安装耳厚度的0.2倍,同时要做有限元受力校核,保证在额定径向载荷下,最大应力不超过铸件材料的许用应力值。
实际选型应用的时候,要注意这个型号的轴承座适配的轴承宽度范围,腔体的轴向长度要和所选轴承的外圈宽度匹配,过宽会导致轴承轴向窜动,过窄会压伤轴承外圈;同时安装时要保证两个同轴支撑的轴承座中心高一致,偏差不能超过0.1mm/m,否则会造成轴系的附加弯曲应力,缩短轴承和轴的使用寿命。座体的材质一般采用灰铸铁HT200铸造,具备足够的刚性和减震性,适合有轻微冲击的工况,如果是冲击载荷较大的场景,也可以换成铸钢材质,但建模时的壁厚要做相应调整,铸钢件的壁厚可以比铸铁件薄10%-15%,因为铸钢的强度更高,但减震性能稍差。
从外形尺寸来看,这个轴承座的总高度、中心高、安装孔距都是标准化尺寸,和同型号的其他厂家产品具备互换性,设备改造时不需要重新加工底座安装孔,直接替换即可。座体顶部的上盖部分设计有吊装孔的位置,大规格的轴承座可以直接通过吊装孔吊运,小规格的可以直接人工搬运,安装时要注意轴承座的轴向定位,一般在承载侧的轴承座做轴向固定,另一侧做游动支撑,补偿轴运行时的热伸长量,避免轴受热膨胀后被顶死,造成轴承烧毁。
建模过程中还要考虑润滑通道的设计,油嘴的安装位置要设置在方便操作的侧面,不能被机架或者其他周边部件挡住,油道要连通到轴承的滚动体位置,保证润滑脂能顺利到达摩擦面,同时腔体底部要预留排脂孔,定期排出旧的润滑脂,避免油脂过多造成轴承过热。密封槽的尺寸也要按照标准设定,配套毡圈密封或者唇形密封,防止外界的粉尘、水汽进入轴承腔,同时防止内部润滑脂泄漏,在粉尘较大的矿山、建材行业场景里,密封结构的可靠性直接决定了轴承的使用寿命,建模时密封槽的公差要严格按照密封件的安装要求设定,过松会出现泄漏,过紧会导致密封件过早磨损。
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- 系统要求: SOLIDWORKS
- 软件分类: 轴承座







