設備挑選合適的軸承要考慮哪些因素
在挑選軸承時,除了軸承的極限轉速、使用壽命、負載能力以外,還有其他因素來幫助確定所選軸承的類型、尺寸、結構、公差和游隙等條件,以確定最終合適設備的軸承選擇解決方案。
1、軸承類型的選擇
各種類型的滾動軸承具有不同的特性,并適合各種機器的不同使用情況。在選擇軸承類型時,通常應考慮以下因素:推力軸承和角接觸軸承用于要承受軸向載荷的場景。對于高速要求的應用場合,通常使用滾珠軸承;當需要承受較大的徑向載荷時,使用滾子軸承。簡而言之,在選擇軸承時應該從不同的制造商和大量軸承類型產品中選擇合適的軸承。
2、軸承占據(jù)機器的空間和位置
在機械設計中,通常首先確定軸的尺寸,然后根據(jù)軸的尺寸選擇滾動軸承。一般情況下都是小軸選用滾珠軸承,而滾子軸承則用于大軸。但是,當軸承在機器直徑方向上受到限制時,則使用滾針軸承,超輕和特輕系列滾珠或滾子軸承。當軸承限制在機器的軸向位置時,可以使用窄的或特窄系列的滾珠或滾子軸承。
3、軸承承受的載荷的大小,方向和性質
載荷參數(shù)是軸承選擇過程中最主要的因素。滾子軸承用于承受較重負荷,滾珠軸承用于承受輕或中等載荷。滲碳鋼或貝氏體淬火軸承可以承受沖擊和振動載荷。在承受載荷的方向上,承受純徑向載荷時,可以使用
深溝球軸承,圓柱滾子軸承或滾針軸承。推力球軸承可用于較小的純軸向載荷,而推力滾子軸承可用于較大的純軸向載荷。當軸承承受徑向和軸向組合載荷時,通常使用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。
4、軸承調心性能
當軸的中心線與軸承箱的中心線不同時,會出現(xiàn)角度誤差,或者因為軸的兩個支承之間的距離較大且軸的剛性較小,容易受力彎曲或傾斜,可以選擇具有良好調心性能的調心滾珠軸承或調心滾子軸承、外球軸承。當軸稍微傾斜或彎曲時,這些軸承仍可正常工作。
軸承的自動調心性能的質量與允許的不同軸向度有關。不同的軸向值越大,自對準性能越好。
5、軸承剛度
軸承的剛度是指產生軸承的單位變形所需的力的大小。滾動軸承的彈性變形非常小,在大多數(shù)機器中可以忽略不計。但是,在某些設備(例如機床主軸)中,軸承剛度是重要的因素。通常使用圓柱和圓錐滾子軸承。由于這兩種軸承都承受載荷,所以它們的滾動元件和滾道是點接觸的,剛性較差。
另外,各種類型的軸承也可以被預緊,以達到增加支撐剛性的目的。例如,角接觸球軸承和圓錐滾子軸承,為了防止軸的振動,增加支撐的剛性,在安裝時經常施加一定的軸向力以將它們彼此擠壓。這里專門指出:預緊量不應太大。太大時,軸承的摩擦力會增加,溫升會增加,會影響軸承的使用壽命。
6、軸承轉速
每個軸承模型都有自己的極限轉速,極限轉速由物理特性(例如尺寸,類型和結構)確定。極限轉速是指軸承的最大工作速度(通常為r∕min),超過該極限速度將導致軸承溫度升高,潤滑劑變干甚至軸承被卡住。應用場合所需的速度范圍將有助于確定使用哪種軸承,在極限速度的90%以下工作時的軸承的性能發(fā)揮會更好。