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选择滚动轴承需要考虑的几个因素

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2012/7/16 13:18:42 点击量:

 1)结构
轴承按照承受载荷的方向可以分为向心轴承和推力轴承。向心轴承主要用于承受纯径向载荷如深沟球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。推力轴承主要用于承受纯轴向载荷如推力球(滚子)轴承等。对于需要同时承受径向和轴向联合载荷作用的轴承,应视载荷作用的方向(或角度)、大小选择带接触角的轴承,其承受载荷的能力随接触角的变化而变化,接触角越大,轴向承载能力越大,而径向承载能力下降,一般当轴承的载荷角小于45°时,选择角接触球轴承或圆锥滚子轴承等,当载荷角大于45“时,选择推力角接触轴承,该类轴承的轴向载荷能力一般大于径向载荷能力。在选择轴承接触角时,理论接触角应大于载荷角。深沟球轴承由于有游隙的存在,也可以承受一定量的轴向载荷;内外圈带有挡边的圆柱滚子轴承,经过特殊设计也具有承受一定的轴向载荷能力。
实际选择轴承时,为同时满足径向和轴向载荷承载能力或速度要求还可以选择各种结构的组合轴承。
2)转速
转速较高、载荷较轻的可选择深沟球轴承或角接触球轴承,转速较高载荷较重的可选择圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承(有轴向载荷时)。推力轴承因结构限制一般转速较低。轴承样本给出的极限转速适用于载荷不大、润滑和冷却条件正常的0级公差轴承,选用轴承速度时可参考该值,一般轴承的工作转速应低于该值,根据应用经验,最高工作转速可以取0.8倍的极限转速。
3)尺寸
径向安装尺寸较小转速较高的场合可以选择直径轻系列、宽度窄系列的轴承。载荷较大转速较低的场合可以选择滚针轴承,还可以选用单套圈或无套圈轴承。在保证轴承应用特性的前题下,减小轴承外形尺寸或与支承部件组合成为单元化是当前轴承发展的趋势之一。
尺寸选择时,需要考虑的另一个问题是轴承的疲劳寿命。一般情况下,轴承的外形尺寸越大,相应的疲劳寿命也越长。但片面地要求长寿命,会使机械的体积增大,制造成本增加。而过低的使用寿命,则给使用带来麻烦。
4)载荷
在外形尺寸相同的情况下,滚子轴承的载荷容量大于球轴承。如受纯径(轴)向载荷应选择向心(推力)类轴承,承受联合载荷时,当径向载荷大于轴向载荷时,可选择接触角小于45°的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,当轴向载荷大于径向载荷时,可选择推力角接触轴承。有冲击载荷时,可选择圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承或调心滚子轴承等。
在转速较低载荷较大的情况下,可以选用满装滚子轴承。重载荷还可以选择双列或四列轴承。

5)支承型式
由于轴的长度随温度变化会伸长或缩短,在设计时,一般将轴的一端固定而另一端在轴向可以自由游动。固定端轴承通常受联合载荷作用,应选择可以承受一定轴向力的轴承。而轴向游动支承轴承只承受径向载荷,因此,应选用向心轴承,以避免轴承本身产生的附加轴向力,影响轴向游动,这类轴承主要有圆柱滚子轴承和滚针轴承。若两个方向均需要轴向游动,可选择内圈或外圈无挡边的轴承。若轴向游动较大时,根据载荷性质内圈或外圈可以采用间隙配合。若要限制一个方向的轴向游动可选择内圈或外圈有单挡边的轴承。
6)精度
对于主机要求高旋转精度、高转速、不易维修、以及可靠性高的场合,需要选择高于0级公差以上的轴承。并应提高轴和外壳的精度和刚度与之匹配。
7)游隙
轴承的游隙有原始游隙、安装游隙和工作游隙。一般情况下原始游隙最大,工作游隙最小。游隙对轴承的使用有很大影响。因此,应合理地选择游隙,使轴承的旋转精度、温升、振动及寿命等性能处于最佳状态。
选择轴承游隙时,对于轻载荷、高转速、高精度、轴承工作温度较低的场合可选择较小的游隙组别,对于重载荷、冲击载荷、工作温度较高的场合可选择较大的游隙组别。
8)刚度
滚动轴承的弹性变形很小,在大多数应用场合不需要考虑刚性问题。只有在旋转精度要求高的场合如主轴轴承、薄板轧机等轴承对刚度有要求。在尺寸相同的情况下,滚子轴承的刚度比球轴承大。在轴承结构一定的情况下,通过施加预紧力也可以提高刚度,但所加的预紧力应通过设i十计算,过大的预紧力对轴承的温度和疲劳寿命有影响。可以施加预紧力的轴承有圆锥滚子轴承、角接触球轴承、推力轴承等。
9)安装与拆卸
为了检测和维修的需要,在某些使用场合需要经常安装或拆卸轴承,这时可以选用内、外圈可以分离的轴承以便于安装和拆卸。可分离型轴承有圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、推力轴承等。对于安装和拆卸轴承不方便的场合在选择轴承时,应考虑选用承载能力较高和精度较高的轴承。
10)调心性能
当轴承由于制造误差或安装定位误差等原因,造成轴承内外圈产生偏斜时,会因局部应力过大而影响使用。因此,在选择轴承时,对于支承跨度大、多支点轴、支承精度相对较低、轴变形较大的场合可选择调心轴承,外球面轴承等。
11)使用温度
轴承的热量来源于两部分,一部分是轴承自身摩擦发热产生的热量,另一部分是轴承工作环境溢度传导或辐射产生的热Vo当轴承使用温度超过一定限度时,轴承的材料组织和尺寸将发生变化,引起零件材料硬度下降、尺寸精度发生变化、配合量减小、游隙减小等问题。因此,如果轴承需要长时间在高温状态下工作,在选择轴承时,应采用材料经过高温回火处理的轴承。还可以采用耐热钢材料制造轴承零件。
12)经济性
在选择轴承时,价格也是需要考虑的一个重要因素。轴承的价格主要体现在结构、材料的品种和质址、生产批量、制造精度等方面。相同尺寸的球轴承比滚子轴承价廉,轴承结构越复杂零件越多价格越高。材料的品种和质量不同,价格也不同,精度越高价格越高,制造精度高一个等级价格提高40%左右。所以,选择进口轴承时以满足使用要求即可,避免造成浪费。
 

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