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空压机的轴承选型及配置法则
时间:2011-07-19 11:01
空压机的轴承选型及配置法则
轴承是压缩机中的一个零配件,轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承使用维护方便,机械效率和标准化程度高。滑动轴承的结构紧凑,制造、安装方便。滚动轴承的精度分为 C、D、E、F和G级。C 级精度最高,G级精度最低。压缩机一般用G级。
 

 
离心式压缩机的轴承选择

离心式压缩机对滑动轴承的要求是:安全可靠、运行稳定、抗振性好及使用寿命长。当前,国内外活动多块式止推轴承主要分为两类,一类是米契尔轴承,一类是金斯伯雷轴承。米氏轴承对变动载荷的适应能力较强,但是载荷并不是均匀地分布在每个瓦块上,这就造成了止推轴承瓦块磨损不均。而金斯伯雷轴承优点在于载荷分布均匀,调节灵活,能补偿转子的不对中偏斜。
      JS型金氏轴承是在美国金斯伯雷公司产品的基础上,经过结构改进、设计形成的通用离心式
压缩机轴承系列部件。
      根据实际经验将金氏轴承系列分为7种常用规格,即5"、6"、7"、8"、9"、10.5"和12"共7种规格(其数字代表瓦块推力面外径),在本厂
压缩机设计中首选推荐使用。

            
1.主体部件的设计尺寸
2.给油器的确定,流量与结构的认知
3.止推盘厚度的确定
4.止推盘与瓦块的轴向间隙的确定
5.轴承的承载能力。轴向载荷分两部分,它包括空气压缩机的轴向推力和联轴器产生的轴向推力,参考计算公式。这里省略。
 

 
压缩机轴承配置方式的选择


 
分析项目
 
选择方法
1)轴承的安装空间 轴承游隙

能容纳于轴承安装空间内的轴承型

由于设计轴系时注重轴的刚性和强度,因此一般先确定轴径,即轴承内径。但滚动轴承有多种尺寸系列和类型,应从中选择最为合适的轴承类型。
2)负荷

轴承负荷的大小、方向和性质[轴承的负荷能力用基本额定负荷表示,其数值载于轴承尺寸表]

轴承负荷富于变化,如负荷的大小、是否只有径向负荷、轴向负荷是单向还是双向、振动或冲击的程度等等。在考虑了这些因素后,再来选择最为合适的压缩机轴承类型。一般来说,相同内径的轴承的径向负荷能力按下列顺序递增:深沟球轴承<角接触球轴承<圆柱滚子轴承<圆锥滚子轴承<调心滚子轴承。

3)转速

能适应机械转速的轴承类型[轴承转速的界限值基准用极限转速表示,其数值载于轴承尺寸表

轴承的极限转速不仅取于轴承类型还限于轴承尺寸、保持架型式、精度等级、负荷条件和润滑方式等,因此,选择时必须考虑这些因素。下列轴承大多用于高速旋转:

深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承
4)旋转精度

具有所需旋转精度的轴承类型[空压机的轴承的尺寸精度和旋转精度已由GB按轴承类型标准化了

机床主轴、燃汽轮机和控制机器分别要求高旋转精度、高转速和低摩擦,这时应该使用5级精度以上的轴承。一般使用下列轴承:

深沟球轴承、接触球轴承、圆柱滚子轴承
5)刚性

能满足机械轴系所需刚性的轴承类型[轴承承受负荷时,滚动体与滚道的接触部分会产生弹性变形。“高刚性”是指这种弹性变形的变形量较小

在机床主轴和汽车末级减速装置等部位,在提高轴的刚性的同时,还必须提高轴承的刚性。 滚子轴承承受负荷生的变形比球轴承小。对轴承施加预紧(负游隙)可以提高刚性。该方法适用于角接触球轴承和圆锥滚子轴承。

6)不对中

传动轴和轴承座之间的角位移可在以下情况产生,例如:传动轴在运行负荷下弯曲(屈曲),轴承座内的轴承支座所加工的高度各不相同,或者支承传动轴的轴承各有轴承座且相隔太远。

刚性轴承,即深沟球轴承和圆柱滚子轴承,不能容许任何不对中,或仅能容许非常微小的不对中,除非强加外力。但是,自调心轴承,即自调心球 atlas空压机轴承、球面滚子轴承、圆环滚子轴承和球面滚子推力轴承 ,则能容许因运行负荷造成的不对中,也能够补偿因加工和安装错误产生的初始不对中误差。

7)内圈与外圈的相对倾斜
分析使轴承内圈与外圈产生相对倾斜的因素(如负荷引起的轴的挠曲、轴及外壳的精度不良或安装误差),并选择能适应这种使用条件的轴承类型。

如果内圈与外圈的相对倾斜过大,轴承会因产生内部负荷造成损伤。因此应选择可以承受这种倾斜的轴承类型。一般来说,允许倾斜角(或调心角)按下列顺序递增:

圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、深沟球轴承(角接触球轴承)、调心滚子轴承

8)安装与拆卸

定期检查等的装拆频度及装拆方法

装拆频繁时,使用内圈与外圈可分离的圆柱滚子轴承,空压机滚针轴承及圆锥滚子轴承较为方便。圆锥孔调心球轴承及圆锥孔调心滚子轴承通过使用紧固件或退卸套可便于装拆。

安静运行噪音控制 带密封件等

轴承的适用范围
1.单列圆柱滚子轴承

N, NJ, NU, 和 NUP。也可采用满滚子或双列圆柱滚子轴承 很高的径向载荷 
凭借较小的径向间隙取得精确的径向引导。

2.单列角接触球轴承
 
主要作为推力轴承使用, 单个或串联安装 (在串联布置中,它们可以承受高的推力载荷),适用于在一个方向上同时存在径向载荷和较高的轴向载荷的情况。对于使用在输送氨介质的泵也会采用FP的保持架(泵)。 
3.双列角接触球轴承
主要作为推力轴承使用, 单独或串联安装(在串联构造中,它们可以承受高推力负荷)。适合在一个方向的径向负荷和高推力负荷,也适合带有FP保持架的氨气泵。
4.球面滚子轴承
可应用于泵且能承受很高的压力,这种轴承可以补偿轴的加工缺陷或不对中情况,可同时承受径向和轴向载荷,适用于很高载荷的情况(最高可达 2°),在高达200°C的运行温度下保持尺寸的稳定。
5.圆锥滚子轴承
具有很高的轴向和径向承载能力,由于具有很小的轴向游隙使轴承具有精确的径向引导能力
6.深沟球轴承

 

主要用于浮动端轴承,很少作为固定端轴承使用,适合于高速运转,也可以提供带密封的设计,脂润滑的深沟球轴承适用于具有较高的n x dm值的场合 
这取决于具体应用,长寿命润滑也是可能的,即无需再润滑。


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