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方案编号:
3-6
三、实验结果
1.轴系结构分析
1)分析轴的各部分结构,形状,尺寸与轴的强度,刚度,加工,装配的关系。
蜗杆和轴一体,且蜗杆位于两轴承(支点)之间,因此蜗杆处弯矩最大。
而轴呈中间大两头小的阶梯状,中间部分即蜗杆处的承载能力最强,因而有利于提高轴的强度。
同时中间大两头小便于轴上零件的拆装;
另外也能起到定位安装的作用。
2)分析轴上的零件的定位及固定方式。
l固定端轴承:
轴承座凸肩和轴环定位;
套筒、端盖固定外圈,圆螺母(止动垫圈)固定内圈;
l游动端轴承:
轴环定位,弹性挡圈固定内圈,外圈由孔用弹性挡圈定位,由套筒和端盖固定。
l联轴器:
轴肩轴向定位,键切向定位。
3)分析轴承类型,布置和轴承的固定,调整方式。
l轴承类型:
固定端轴承为深沟球轴承6026,游动端轴承为圆柱滚子轴承,内径均为30mm,外径均为62mm,宽度均为16mm;
l布置:
一端固定,一端游动。
游动端和固定端分别位于蜗杆两端,联轴器置于固定端外;
l固定:
见上文;
l调整方式:
调整固定端调整垫片。
4)分析轴系的装配与拆卸过程。
l装配过程:
a)安装游动端孔用弹性挡圈,再装入圆柱滚子轴承外圈至其与弹性挡圈接触;
b)套入游动端轴承内圈,至其与轴环接触,安装孔用弹性挡圈;
c)从游动端将轴装进轴承座。
从固定端套入轴承至内圈和轴环接触,拧紧圆螺母,并用止动垫圈卡紧;
d)调整轴的位置,使轴承外圈与轴承座凸肩接触;
e)从固定端装入套筒;
f)固定端套上调整垫片和带孔端盖,拧上螺钉;
g)转动蜗杆,根据松紧程度调整调整垫片的厚度,调整完成后拧紧螺钉;
h)游动端依次安装上套筒、调整垫片、端盖,并拧紧螺钉;
i)安装平键和半联轴器。
l拆卸过程:
a)取下半联轴器和平键;
b)拧下两侧端盖螺钉,取下端盖、调整垫片;
c)取下两端套筒;
d)将轴伸出轴承座,拧下圆螺母,取下止动垫圈和轴承;
e)再从游动端取出轴;
f)卸下弹性挡圈和轴承。
5)润滑与密封
润滑:
本装置蜗杆可采用浸油润滑方式,轴承用脂润滑或是飞溅润滑;
密封;
游动端采用无孔端盖密封,固定端采用有孔端盖加毡圈密封。
2.轴系装配图
见附页。
四、思考题
1.为什么轴通常要做成中间大两头小的阶梯形状?
如何区分轴的轴颈,轴头和轴身各轴段,对轴各段的过渡部分和轴肩结构有何要求?
答:
(1)将轴做成中间大两头小的阶梯形状,主要是因为轴要承受弯矩,而对于一般的轴来说,往往在中间部分受到的弯矩最大,做成中间大有利于提高轴的强度;
(2)轴颈是轴和轴承配合的部分,轴头是轴上安装轮毂的部分,轴身是连接轴头和轴径的部分。
轴颈的尺寸主要依赖于所选轴承的内径;
轴头的尺寸主要依赖所安装零件的尺寸;
轴身上没有零件,只起定位作用,尺寸由轴承跨距和轴承尺寸确定。
(3)为了便于装配,轴各段的过渡部分均应该由倒角;
轴肩与轴环是最常用的轴向定位方式;
为保证轴肩有足够的承载能力,应使定位面具有一定的实际接触高度;
与滚动轴承配合的轴肩高度应参照滚动轴承标准选取,不起定位作用的轴肩高度根据强度及装配要求自由选取,通常取1~2mm。
2.你设计的轴系中轴承采用什么类型?
它们的布置和安装方式有何特点?
实际当中选择的根据是什么?
(1)3-6题的轴系中轴承采用的是深沟球轴承6206和圆柱滚子轴承N206。
(2)两个轴承分别布置在蜗杆的两侧,一端固定(6206),一端游动(N206)。
(3)实际中选择的依据主要包括:
A.轴承工作时载荷的大小、方向、性质是主要的选择依据。
B.保证轴承的工作转速小于所选轴承的极限转速。
C.保证轴承工作时允许的倾斜角在允许范围内。
D.为了便于安装、拆卸和间隙调整,常选用内外圈可分离的轴承。
E.保证经济性。
3.该轴系固定方式是用“两端固定”还是“一端固定,一端游动”?
如何考虑轴的受热伸长问题?
(1)3-6题选用的轴系固定方式为一端固定,一端游动。
(2)如果轴承的支点跨距较大,工作温升较高,就会产生轴的受热伸长问题,这就要求给轴存留热膨胀的余地,同时还要保证轴的稳定工作,从而影响轴的稳定工作,采用一端固定、一端游动的方式,通过游动端补偿伸长量。
如果支点跨距小,工作升温小,也可采用“两端固定”的安装方式。
4.传动零件和轴承通常采用何种润滑方式?
轴承密封装置如何分类各有何特点?
(1)齿轮传动和蜗杆传动通常采用的是浸油润滑方式,轴承通常采用的是脂润滑或飞溅润滑。
(2)轴承密封装置的分类及特点:
A.接触式密封:
a.毡圈密封:
结构简单、拆装方便;
但由于毡圈与轴径的基础面积大、接触压力大,所以摩擦功耗大,发热严重,通常用于低速、脂润滑的情况。
b.唇形油封密封:
接触区域可以形成较大压力,但接触面积小,摩擦功耗小,可用于高速旋转的零件。
c.密封圈密封:
通常用于作相对直线运动的零件之间的密封。
B.非接触式密封:
a.间隙密封:
如果在孔上切出环槽,在环槽中添加润滑脂,可以提高密封效果。
b.曲路密封:
比间隙密封效果更好,在环境较脏时密封比较可靠,但结构复杂。
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