刚性轴,指
转子的
固有频率即
临界转数大于其工作转数的
轴。
刚性轴
rigid shaft
转子的轴越是短和
粗,
刚性越大则
临界转数越高,工作状态不可能达到临界转数。处理
物料量大、
转速不高(分离因数小于1500)的推料式、刮刀式、振动式
离心机及其他旋转机械如泵、
通风机等一般设计成
刚性轴。其工作转数一般小于固有频率的75%。
刚性轴承
刚性轴承指具有刚性的轴承,轴承的
刚性是指轴承产生单位变形所需力的大小。
刚性的概念
所谓刚性[1]是指两个物体相碰撞不会发生变形,因此两个
刚体就不会占据同一个空间,微粒、原子就是这样的物质。
现代家具制造工艺术语。系家具在静力
负荷作用下,抵抗变形的能力。工业中,机械刚性,也是一个机械的重要指标。
在数学中,刚性方程是指一个微分方程,其的解只有在时间间隔很小时才会稳定,只要时间间隔略大,其解就会不稳定。很难去精确地去定义哪些微分方程是刚性方程,但是大体的想法是:这个方程的解包含有快速变化的部分。
例如,在等离子体的数值模拟方面,由于等离子体腔室内的电子相对于离子而言移动性较大,求解电子相关的物理量时,如果时间步长太大了,就不能高精确的模拟电子的运动,这样就没有意义了。因此电子的 求解问题属于刚性。重点理解电子的移动性较大这一特性,腔室内的电子与离子(或者中性粒子)相比,就类似于乒乓球和篮球。在电磁场驱动下,电子由于质量非常小,运动性很强,而离子(或中性粒子)则几乎未动。
轴承的刚性
滚动轴承的
弹性变形很小,在大多数机械中可以不必考虑,但在某些机械中,如
机床主轴,轴承的刚性则是一个重要因素,一般应用
圆柱滚子轴承和
圆锥滚子轴承.因为这两类轴承在承受载荷时,其滚动体与滚道是线接触,弹性变形小,刚性好.
球轴承是点接触,刚性较差.
另外,各类轴承还可以通过预紧,达到增大支承刚性的目的。如
角接触球轴承和圆锥滚子轴承,为防止轴的振动,增加支承刚性,往往在安装时预先施加一定的轴向力,使其相互压紧。这里特别指出:预紧量不可过大。过大时,将使轴承摩擦增大,温升增高,影响轴承使用寿命。
应用高刚性轴承的注意要点
进步轴支承刚性的路径
进步轴支承刚性的路径,原则上可归结为以下几点:
(1)挑选高刚性的轴承;
(2)运用轴承应用技术进步支承刚性;
(3)恰当调理主机布局参数,以利进步支承刚性。
从支承刚性观念挑选轴承
从支承刚性[2]的观念来挑选轴承的办法是:
(1)滚子轴承的刚性比球轴承高;
(2)尺度大的轴承,其刚性比尺度小的轴承高,即使是直径一样,而宽度较大的轴承,其刚性比宽度较小的高;
(3)翻滚体粒数多韵轴承和列数多的轴承,其刚性好;
(4)可调理游隙的轴承,有利于进步支承刚性i
(5)在必要状况下,可选用不带内圈、不带外圈或不带内外圈的轴承,然后削减变形环节并添加翻滚体粒数。
进步轴支承刚性的应用技术
应用技术进步轴支承刚性的效果很大,分述如下:
(1)对轴承般配外表的需求 轴和座孔上的轴承装置部位,其外表粗糙度愈低,形状及方位精度愈好,则得到的支承刚性也愈高。
对上述外表施以外表强化处置,有利进步刚性。运用粗糙度很低的高硬度塞棒,以必定 的过盈在有光滑状况下屡次轻缓压入并退出座孔,也有利于进步支承刚性,必要时可用卡环 对轴颈进行相似处置。
(2)运用轴承预紧法进步支承刚性 对球轴承或圆锥滚子轴承可采纳轴向预紧法,而对短圆柱滚子轴承等可采纳径向预紧法,能够明显进步轴支承的刚性,此刻或许消除了轴承游隙,或许得到了不大的负游隙。但在转速不是太高,温升起伏不大的条件下,最佳还应调到不大的负游隙状况。在施加预紧时,宜不断丈量其变形状况,注意在变形的低值期间,变形随预紧负荷的添加对错线性的;而在高值期间,变形随负荷的添加即是线性的了。
一旦变形一负荷呈现线性联系,便当即中止添加预紧负荷,此刻已可获得稳定的刚度。
尔后,轴承的轴向刚性和径向刚性之间存在着固定的联系,而不依赖于外加负荷。上述变形量的丈量,可运用例如将千分表头抵在轴承端面或轴的恰当部位,调查其读数随预紧负荷改变的办法。预紧法有其晦气的方面,例如使轴承的冲突力矩增大、温升进步、寿数缩短等,所以要全部思考,权衡得失,挑选适宜的预紧量。
(3)轴承的装备 轴承的装备对轴承刚性的影响也很大,一般地说,关于向心推力型的球轴承和滚子轴承,在成对运用时宜采纳外圈大端面相对(即其压力线所构成的压力锥尖向外)的装备,这样装备轴承抗推翻力矩的才能大,在温度改变时其调得的预紧量也较少发生改变。
(4)选用多轴承支承方法 在轴向方位答应的条件下,每一支点选用两只或两只以上 的轴承作为径向支承,能够进步支承刚性。例如迩来在机床主轴部件中,就广泛选用以轴向 预紧装置的,几套
向心推力轴承作为同一支点的轴支承。