選擇軸承的主要考慮因素是極限轉(zhuǎn)速、要求的確良壽命和載荷能力,其它的因素則有助于確定軸承類型、結構、尺寸及公差等級和游隙工求的方案。
1、類型選擇
各類滾動軸承具有不同的特性,適用于各種機械的不同使用情況。選擇軸承類型時,通常應考慮下列因素。一般情況下:對承受推力載荷時選用推力軸承、角接觸軸承,對高速應用場合通常使用球軸承,承受重的徑向載荷時,則選用滾子軸承。總之,選用人員應從不同生產(chǎn)廠家、眾多的軸承產(chǎn)品中,選用合適的類型。
2、軸承所占機械的空間和位置
在機械設計中,一般先確定軸的尺寸,然后,根據(jù)軸的尺寸選擇滾動軸承。通常是小軸選用球軸承,大軸選用滾子軸承。但是,當軸承在機器的直徑方向受到限制時,則選用滾針軸承、特輕和超輕系列的球或滾子軸承;當軸承在機器的軸向位置受到限制時,可選用窄的或特窄系列的球或滾子軸承。
3、軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)
載荷是選用軸承的主要因素。滾子軸承用于承受較重的載荷,球軸承用于承受較輕的或中等載荷,滲碳鋼制造或貝氏體淬火的軸承,可承受沖擊與振動載荷。
在載荷的作用方向方面,承受純徑向載荷時,可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。承受較小的純軸向載荷時,可選用推力球軸承;承受較大的純軸向載荷時,可選用推力滾子軸承。當軸承承受徑向和軸向聯(lián)合載荷時,一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。
4、軸承的調(diào)心性能
當軸的中心線與軸承座中心線不同,有角度誤差,或因軸的兩支承間距較大而軸的剛性以較小,容易受力彎曲或傾斜時,可選用具有良好調(diào)心性能的調(diào)心球或調(diào)心滾子軸承,以及外球軸承。此類軸承在軸稍微傾斜或彎曲情況下,能保持正常工作。 軸承調(diào)心性能的好壞,與其允許的不同軸度有關,不同軸度值愈大,調(diào)心性能愈好。
5、軸承的剛性
軸承的剛性,是指軸承產(chǎn)生單位變形所需力之大小。滾動軸承的彈性變形很小,在大多數(shù)機械中可以不必考慮,但在某些機械中,如機床主軸,軸承剛性則是一個重要因素,一般應選用圓柱和圓錐滾子軸承。因為這兩類軸承在承受載荷時,其滾動體與滾道屬于點接觸,剛性較差。
另外,各類軸承還可以通過預緊,達到增大支承剛性的目的。如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承,為防止軸的振動,增加支承剛性,往往在安裝時預先施加一定的軸向力,使其相互壓緊。這里特別指出:預緊量不可過大。過大時,將使軸承摩擦增大,溫升增高,影響軸承使用壽命。
6、軸承的轉(zhuǎn)速
每一個軸承型號都有其自身的極限轉(zhuǎn)速,它是由諸如尺寸、類型及結構等物理特性所決定的,極限轉(zhuǎn)速是指軸承的工作轉(zhuǎn)速(通常用r∕min),超過這一極限會導致軸承溫度升高,潤滑劑干枯,甚至使軸承卡死。
一般來說在較高轉(zhuǎn)速的工作場合下,宜選用深溝球軸承、角接觸軸承、圓柱滾子軸承;在較低轉(zhuǎn)速工作場合下,可選用圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速,一般約為深溝球軸承的65%,圓柱滾子軸承的70%,角接觸球軸承的60%。推力球軸承的極限轉(zhuǎn)速低,只能用于較低轉(zhuǎn)速的場合。
對于同一類軸承,尺寸愈小,允許轉(zhuǎn)速愈高。在選用軸承時,應注意要使實際轉(zhuǎn)速低于極限轉(zhuǎn)速。
7、軸承游動和軸向位移
通常情況下,一個軸用兩個軸承相隔一定的距離給予支承。為了適應軸和外殼不同程度的熱漲影響,安裝時應將一個軸承在軸向固定,另一個軸承使之在軸上可以游動(即游動支承),以防止因軸的伸長或收縮引起的卡死現(xiàn)象。游動支承通常選用內(nèi)圈或外圈無擋邊的圓柱滾子軸承(原2000型、32000型)和滾針軸承,這主要是此類軸承內(nèi)部結構允許軸與外殼有適當軸向位移的緣故。此時,內(nèi)圈與軸,外圈與外殼孔可采用緊配合。當采用不可分離型軸承做游動支承時,如深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承,在安裝中必須允許外圈與外殼孔,或內(nèi)圈與軸采用較松配合,使之軸向可自由游動。
圓錐滾子軸承、調(diào)心滾子軸承和深溝球軸承基本上屬于定位型,當用作非定位時則采用松配合安裝。所有推力滾子軸承均屬定位型軸承。
8、便利于軸承的安裝和拆卸
選用軸承類型時,對軸承安裝拆卸是否方便,亦必須考慮周全,特別是對大型和特大型軸承的安裝和拆卸尤為重要。一般的外圈可分離的角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承,安裝拆卸比較方便,它們的內(nèi)圈和外圈可分別裝于軸上或殼體孔內(nèi)。此外,內(nèi)徑帶圓錐孔的,帶緊定套的調(diào)心滾子軸承、雙列圓柱滾子軸承和調(diào)心球軸承,也比較容易安裝拆卸。
9、其它要求
除上述因素外,還應考慮軸承的工作環(huán)境溫度、軸承密封及對摩擦力矩、振動、噪聲等的特殊要求 |