滾珠軸承 滾動軸承中其滾動體為球形之鋼珠者,稱為滾珠軸承;可分為下列幾種: 深槽滾珠軸承(deep groove ball bearings):如圖 6 - 10 所示,此種軸承 最為常用,主要承受徑向負荷。 D B d (a) (b) D:標稱軸承外徑 d:標稱軸承內徑 B:標稱軸承寬度 ▲圖 6 - 10 深槽滾珠軸承 自動調心滾珠軸承(self-aligning ball bearings):如圖 6 - 11 所示,此 種NACHI軸承主要承受徑向負荷,有雙列滾球,共有一個球面形滾槽,這種軸 承具有對準誤差自動調心的作用,適合於長軸、軸承箱對正不易或軸在 支撐處撓角較大時,以減輕軸及軸承因此等原因而產生之內力。 (a) (b)圓筒內孔 D B d D:標稱軸承外徑 d:標稱軸承內徑 B:標稱軸承寬度 (c)錐形內孔,錐度 1:12 d ▲圖 6 - 11 自動調心滾珠軸承 111 6 軸 承 及 連 接 裝 置 斜角滾珠軸承(angular contact ball bearings):如圖 6 - 12(a)、(b)
公式 7 - 6 即 速比= = + + 160 但實際使用上,皮帶之厚度 t 比皮帶輪的直徑 D 小很多,對速比影響極 小,故可略去不計,所以 公式 7 - 7 速比= = 故得:主動輪與從動輪之轉速,與其直徑成反比。 實際上由於皮帶與皮帶輪之間都有 2~3 %的滑動產生,因而從動軸之旋 轉就會比用以上公式計算而得的小 2~3 %,所以 公式 7 - 8 = + + ( - ) 精密定位台公式 7 - 9 = ( - ) 其中 S 是滑動損失,並以百分比表示。 而一般皮帶的轉速比宜在 ~6 之間,如超過此限,則需加中間輪,如圖 7 - 15 所示。 A D C B ▲圖 7 - 15 帶輪組 161 帶 輪 7 解 解 公式 7 - 10 即 = 4 有兩皮帶輪,直徑分別為 20cm 及 30cm,若大輪轉速為 200rpm,則小輪之轉速 為若干? = = = 由(公式 7 - 7)可知: = ∴ = = 200 30 20 = 300(rpm) 5 有一交叉皮帶傳動,主動輪直徑 60mm,轉速為 1500rpm,且順時針旋轉,若 從動輪直徑為 150mm,
安裝前,為測量軸承的內部游隙以得到穩定的測量值時,一般會對軸承施加規定的測量 負荷。也因此所得到的測量值比真正的游隙 ( 理論游隙 ) 大,即是增加了測量負荷所產生的 彈性變形量。 所以,正確選擇內部游隙,便是從理論游隙減去軸承安裝在軸上或外殼內時,因緊配合 中產生的套圈膨脹或收縮量後的游隙,也就是“安裝游隙”。在安裝游隙上增減因軸承內部溫 差產生的尺寸變動後的游隙稱做“有效游隙”。再將有效游隙加上軸承因承受負荷旋轉產生的 彈性變形量後,即得最終“工作游隙”。理論上當工作游隙為微負值時,軸承的疲勞壽命最長, 滾針軸承但隨著負游隙的增大,疲勞壽命則劇烈下降,因此,選擇軸承的內部游隙時,一般還是建議 使工作游隙為零或略為正,以取得最佳工作壽命。 軸承游隙標準表 : 九、軸承的材質 17 9.1 軸承保持架材質 滾珠軸承的材質因使用的環境與性能要求有著許多不同的選擇,除了需要高硬度、耐磨 耗與材質安定性高外,有時亦有防鏽蝕、酸鹼等特殊環境要求,因此合適的材質選用直接影 響了客戶產品的品質。一般來說軸承內、外圈最常使用高碳鉻軸承鋼 (GCr15),此種鋼材成 分規定於 CNS3014(JIS-G4805) 標準中,已是各家廠牌軸承採用標準,世界各國對應標準如 下表: 若有防鏽耐腐蝕的需求,亦可選用 SUS440 不鏽鋼材 質。
則螺旋起重機之機械利益 M 為: 若不計摩擦損耗時 W R 導程= L F K ▲圖 2 - 14 螺旋起重機 輸入功=輸出功(功之原理) 公式 2 - 7 F 2 R = W L ∴M = = 若考慮摩擦損耗時 輸入功 (1 -摩擦損失百分比)= 輸出功 或輸入功機械效率 = 輸出功 F 2 R (1 - X %)= W L 或 F 2 R = W L 35 2 螺 旋 解 解 公式 2 - 8 M = = (1 - X %)= 【註】功之原理(principle of work): 無論何種機械,倘不計本身之重量及摩擦阻力時,則加入機械之工作能 恆等於由機械作出之功,稱之。亦即其機械效率等於 1。 3 如圖 2 - 14 所示之螺旋起重機,ASAHI軸承已知導程為 10mm,手柄作用之力臂 R 為 200mm,若加 50N 之力於手柄,不計摩擦損失,試求能舉起之重量為若干?機 械利益為若干? L = 10mm R = 200mm F = 50N 由(公式 2 - 7)可知: = ∴W = = = 6280(N) 又機械利益 M = = = 125.6 4 一螺旋起重機,手柄長為 300mm,摩擦損失估計為 20 %,
可靠度壽命修正係數 :材料、製造方法壽命修正係數 ‒ :使用條件的壽命修正係數 12 五、軸承選用方法 計算結果為軸承失效損壞前額定壽命 ( 小時 ),也可以利用上述的計算式,倒推所需要 的基本動額定負荷 Cr,做為選擇軸承的依據。 以上的計算在不同的外在使用條件下有著不同的修正係數,比如因為在高溫使用下NACHI軸承 的硬度降低,基本額定壽命也會降低,或是上述中不同產業應用欲提高信賴係數等,故有下 列修正公式: 係數修正表: 90 95 96 97 98 a1 1 0.62 0.53 0.44 0.33 可靠性% 五、軸承選用方法 13 在 GB/T273.3 標準中對軸承全部的尺寸規格有著詳盡的規定。軸承的主要尺寸表示有 軸承內徑 (d),軸承外徑 (D),軸承寬度 ( 或稱高度,B),裝配倒角尺寸(r)等。
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