軸承座公差等級跟隨外圈上的載荷:外圈靜止載荷容許 H7 等易位移配合,而外圈旋轉載荷要求 M7–N7–P7 範圍內的不可位移配合。過盈配合會在安裝後吃掉內部遊隙,所以重配合與高運轉溫度把所需的裝配前遊隙推向 C3,更嚴苛條件下推向 C4。本集中沒有來源公布軸公差帶表(j5、k5、m6、n6),所以軸配合與數值門檻必須向軸承製造商取得。
把緊配合分配給相對載荷旋轉的那一圈
在挑任何公差帶之前,先判斷哪一圈相對載荷方向旋轉。相對載荷旋轉的那一圈必須防止爬行,所以採用過盈配合;相對載荷靜止的那一圈可以保持可位移13。在大多數工業配置中,軸旋轉、軸承座靜止,這把緊配合放到內圈上,讓軸承座一側保持較鬆6。這個分配有一筆你必須預先規劃的成本:過盈配合使內圈脹大,緊的軸承座配合壓縮外圈,兩者都會減少軸承在裝配前擁有的內部遊隙1,23。如果這個折損沒有被計入,運轉遊隙可能消失,軸承會跑進負遊隙、過量摩擦與早期失效1,23。所以是配合決策決定遊隙決策,不是反過來。
按載荷方向與大小讀出軸承座等級
等級不是廠內慣例——它是哪一圈承載、載荷多大的函數。外圈靜止載荷容許易位移配合,因為外圈不會被拖著繞孔轉。一旦外圈相對載荷旋轉,配合就必須阻止外圈爬行,表格進入 K7–M7–N7–P7 帶13。方向不確定時,等級跟隨載荷大小:輕或正常載荷用 JS7,正常或重載荷用 K7,高衝擊用 M713。運轉精度比位移更重要時,JS6 與 K6 取代 JS7 與 K713。
| 軸承座圈的載荷條件 | 軸承座公差等級 | 適用場合 |
|---|---|---|
| 外圈靜止載荷,各類載荷 | H7 | 一般軸承裝置的預設可位移配合 |
| 外圈靜止載荷,輕或正常載荷 | H8 | 易位移配合 |
| 外圈靜止載荷,軸與內圈高溫 | G7 | 易位移;尺寸或溫差大時用 F7 |
| 外圈靜止載荷,輕或正常載荷,高運轉精度 | K6 | 原則上不可位移;主要用於滾子軸承 |
| 外圈靜止載荷,可位移、高精度 | JS6 | 主要用於滾珠軸承 |
| 外圈靜止載荷,低噪聲運轉 | H6 | 易位移 |
| 方向不確定載荷,輕或正常載荷 | JS7 | 通常可位移;要求高精度時用 JS6 或 K6 |
| 方向不確定載荷,正常或重載荷 | K7 | 原則上不可位移 |
| 方向不確定載荷,高衝擊載荷 | M7 | 不可位移 |
| 外圈旋轉載荷,輕或波動載荷 | M7 | 不可位移 |
| 外圈旋轉載荷,正常或重載荷 | N7 | 不可位移;主要用於滾珠軸承 |
| 薄壁軸承座,重或高衝擊載荷 | P7 | 不可位移;主要用於滾子軸承 |
按配合與溫度要求設定內部遊隙等級
你剛選的配合會消耗遊隙,所以裝配前遊隙必須選到安裝後仍留下運轉遊隙。重的軸配合一般要求 C3 內部徑向遊隙;重配合加上高轉速通常要求 C419。溫度帶來同樣的推力:運轉溫度持續偏高、軸與軸承座配合重、或轉速超出標準範圍時選 C3;C4 保留給極高溫、軸與軸承座之間的顯著熱差、薄壁軸承座或嚴重不對位11。標準 CN 遊隙適合溫度穩定、需要精確軸引導的輕載荷11。來源把這些描述為建議而非強制極限,且都沒有給出 C3 成為強制時的數值溫度或配合量11,19。如果你的應用貼近邊界,遊隙等級是軸承製造商的問題,不是你在本集中能從表格讀出的值。
設定固定/浮動配置的浮動側
在固定/浮動配置中,固定軸承承擔全部軸向載荷,必須在四個角上以軸肩、扣環或擋板約束。浮動軸承不承擔軸向載荷,軸承座側保持鬆配合、不加約束6。兩者的軸配合都保持緊,且壓入配合不被倚賴為承受直接軸向載荷的擋靠特徵——固定側仍需要扣環或擋板6。浮動側的存在是為了吸收熱脹冷縮,所以它需要軸向自由度。那裡推薦使用可分離軸承;若浮動側使用不可分離軸承,則在外圈與軸承座之間、某些情況下在軸與內圈之間提供間隙配合22。兩個來源都沒有點名浮動側軸承座配合的 ISO 公差帶,所以把公差帶當作製造商問題,而不是預設值6,22。
按軸承類型與軸承座狀態調整
上面的軸承座表是為向心軸承寫的。推力與複合載荷軸承有各自的等級:高精度推力球軸承用 H8,軸承座座圈靜止載荷用 H7,正常條件下方向不確定或座圈旋轉載荷用 K7,徑向載荷相當大時用 M72。該表適用於鑄鐵或鋼製軸承座2。軸承座壁厚也有影響:重載或高衝擊載荷下的薄壁軸承座移到 P7,來源把它主要與滾子軸承聯繫13。這與滾珠與滾子軸承的一般分工一致:滾珠軸承適合輕到中等載荷與高速,滾子軸承適合重載荷與衝擊條件8,16。如果你的軸承座薄壁且載荷重,在照抄標準向心軸承表的等級之前,先查 P7 那一行。
外圈比軸承座熱時,放鬆軸承座配合
差異膨脹會在使用中改變配合,所以你冷態指定的等級未必是你熱態得到的等級。內圈或軸預期比外圈或軸承座熱時,希望更大的徑向遊隙,因為運轉遊隙會向目標以下收縮4。軸承座側,軸承大或外圈與軸承座溫差大時,可用 G7 取代 H7;相同條件下可用 F7 取代 G713。所以兩項調整方向一致:軸更熱主張更多內部遊隙,外圈對軸承座的大溫差主張更鬆的軸承座等級4,13。來源沒有給出必須調整時的數值溫差門檻,所以觸發點要與製造商確認。
確認軸頸與軸承座孔守得住配合
圖紙上的公差帶只有車間加工得出來才有價值。正確的配合要求對軸頸外徑與軸承座孔做非常精確的車削或磨削,允許公差只比配合的軸承零件略大。表面粗糙度與形狀偏差同樣重要20。圖紙發布前檢查以下各項。
- ✓確認軸頸外徑與軸承座孔能磨削到只比軸承零件略大的公差。
- ✓確認表面粗糙度與形狀偏差已被指定,而不只是直徑帶。
- ✓確認安裝方式:把軸承壓入定位可能需要專用工具,且必須避免傷及滾珠、滾道與保持器。
- ✓與軸承製造商確認軸公差帶——本集中沒有來源公布軸公差表。
來源分歧之處,以及該核實什麼
下面是兩家供應商來源的建議,不是強制極限,兩者都沒有給出等級改變時的數值溫度或配合量11,19。把分歧當作向軸承製造商就你的具體工況取得書面遊隙等級的提示,而不是挑更保守的那一欄。
| 爭議項目(含單位) | 某一來源記載 | 另一來源記載 | 買方應該做的事 |
|---|---|---|---|
| 工業馬達與齒輪箱的預設遊隙等級 | C3 是預設建議 | C3 最常用;備有標準 IRC 軸承的很少 | 問製造商備的是哪個等級、對你的工況建議哪個 |
| 重軸配合的遊隙等級 | 配合重時用 C3 | 多數情況用 C3;重配合加高轉速用 C4 | 把你的配合與轉速交給製造商,請其確認 C3 或 C4 |
| 高運轉溫度的遊隙等級 | 持續高溫用 C3;極高溫用 C4 | 輕到中等配合、高轉速生熱時用 C3 | 載明你實測的運轉溫度並索取等級 |
詢價之前
- 證據對此留白——請向供應商提出:本集中沒有來源提供帶對應過盈或間隙範圍的軸公差帶表(j5、k5、m6、n6)——軸配合必須向軸承製造商取得。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源給出會改變所需配合的數值化 P/C 比門檻。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源把特定公差等級(P0、P6、P5)連到配合選擇。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源給出與配合選擇綁定的數值化硬度或表面粗糙度值。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源量化各公差等級之間的成本或供應差異。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源就裝拆難易直接比較 j5/k5/H7 與 m6/n6。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源給出必須執行特定配合調整的數值化溫差門檻。
- 證據對此留白——請向供應商提出:沒有來源給出配合量與由此產生的內部遊隙折損之間的數值關係。
資料來源 · 9
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