軸承選定概要
滾動(dòng)軸承的種類、類型及尺寸是多種多樣的。為使機(jī)械裝置發(fā)揮出預(yù)期的性能,選擇最適宜的軸承是至關(guān)重要的。
為選定軸承,需要分析諸多要因,從各個(gè)角度進(jìn)行研究、評(píng)價(jià)有關(guān)選擇軸承的程序,并無特殊規(guī)格,但一般順序如下:
(1) 掌握機(jī)械裝置和軸承的使用條件等
(2)明確對(duì)軸承的要求
(3)選定軸承的類型
(4)選定軸承配置方式
(5)選定軸承尺寸
(6)選定軸承規(guī)格
(7)選定軸承的安裝方法
軸承的使用條件與環(huán)境條件正確把握軸承在機(jī)械裝置的使用部位及使用條件與環(huán)境條件是選擇適宜軸承的前提。為之,需要取得以下幾個(gè)方面的數(shù)據(jù)和資料:
(1)機(jī)械裝置的功能與結(jié)構(gòu)
(2)軸承的使用部位
(3)軸承負(fù)荷(大小、方向)
(4)旋轉(zhuǎn)速度
(5)振動(dòng)、沖擊
(6)軸承溫度(周圍溫度、溫升)
(7)周圍氣氛(腐蝕性,清潔性,潤滑性)
軸承配置方式的選擇通常,軸是以兩個(gè)軸承在徑向和軸向進(jìn)行支撐的,此時(shí),將一側(cè)的軸承稱為固定側(cè)軸承,它承受徑向和軸向兩種負(fù)荷,起固定軸與軸承箱之間的相對(duì)軸向位移的作用。將另一側(cè)稱之為自由側(cè),僅承受徑向負(fù)荷,軸向可以相對(duì)移動(dòng),以此解決因溫度變化而產(chǎn)生的軸的伸縮問題和安裝軸承的間隔誤差。對(duì)于固定側(cè)軸承,需選擇可用滾動(dòng)面在軸向移動(dòng)(如圓柱滾子軸承) 或以裝配面移動(dòng)(如向心球軸承)的軸承。在比較短的軸上,固定側(cè)與自由側(cè)無甚別的情況下,使用只單向固定軸向移動(dòng)的軸承(如向心推力球軸承)。
軸承類型的選定 選擇軸承類型時(shí),全面掌握軸承的使用條件是至關(guān)重要的。下表列出了主要的分析項(xiàng)目: 分析項(xiàng)目、選擇方法
1)軸承的安裝空間能容納于軸承安裝空間內(nèi)的軸承型由于設(shè)計(jì)軸系時(shí)注重軸的剛性和強(qiáng)度,因此一般先確定軸徑,即軸承內(nèi)徑。但滾動(dòng)軸承有多種尺寸系列和類型,應(yīng)從中選擇最為合適的軸承類型。
2)負(fù)荷軸承負(fù)荷的大小、方向和性質(zhì)[軸承的負(fù)荷能力用基本額定負(fù)荷表示,其數(shù)值載于軸承尺寸表] 軸承負(fù)荷富于變化,如負(fù)荷的大小、是否只有徑向負(fù)荷、軸向負(fù)荷是單向還是雙向、振動(dòng)或沖擊的程度等等。在考慮了這些因素后,再來選擇最為合適的軸承類型。一般來說,相同內(nèi)徑的軸承的徑向負(fù)荷能力按下列順序遞增:深溝球軸承<角接觸球軸承<圓柱滾子軸承<圓錐滾子軸承<調(diào)心滾子軸承
3)轉(zhuǎn)速能適應(yīng)機(jī)械轉(zhuǎn)速的軸承類型[軸承轉(zhuǎn)速的界限值基準(zhǔn)用極限轉(zhuǎn)速表示,其數(shù)值載于軸承尺寸表] 軸承的極限轉(zhuǎn)速不僅取于軸承類型還限于軸承尺寸、保持架型式、精度等級(jí)、負(fù)荷條件和潤滑方式等,因此,選擇時(shí)必須考慮這些因素。下列軸承大多用于高速旋轉(zhuǎn):深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承
4)旋轉(zhuǎn)精度 具有所需旋轉(zhuǎn)精度的軸承類型[軸承的尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度已由GB按軸承類型標(biāo)準(zhǔn)化了] 機(jī)床主軸、燃汽輪機(jī)和控制機(jī)器分別要求高旋轉(zhuǎn)精度、高轉(zhuǎn)速和低摩擦,這時(shí)應(yīng)該使用5級(jí)精度以上的軸承。一般使用下列軸承:深溝球軸承、接觸球軸承、圓柱滾子軸承
5)剛性能滿足機(jī)械軸系所需剛性的軸承類型[軸承承受負(fù)荷時(shí),滾動(dòng)體與滾道的接觸部分會(huì)產(chǎn)生彈性變形。“高剛性”是指這種彈性變形的變形量較小] 在機(jī)床主軸和汽車末級(jí)減速裝置等部位,在提高軸的剛性的同時(shí),還必須提高軸承的剛性。滾子軸承承受負(fù)荷生的變形比球軸承小。對(duì)軸承施加預(yù)緊(負(fù)游隙)可以提高剛性。該方法適用于角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。
6)內(nèi)圈與外圈的相對(duì)傾斜分析使軸承內(nèi)圈與外圈產(chǎn)生相對(duì)傾斜的因素(如負(fù)荷引起的軸的撓曲、軸及外殼的精度不良或安裝誤差),并選擇能適應(yīng)這種使用條件的軸承類型。如果內(nèi)圈與外圈的相對(duì)傾斜過大,軸承會(huì)因產(chǎn)生內(nèi)部負(fù)荷造成損傷。因此應(yīng)選擇可以承受這種傾斜的軸承類型。一般來說,允許傾斜角(或調(diào)心角)按下列順序遞增:圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、深溝球軸承(角接觸球軸承)、調(diào)心滾子(球)軸承。
7)安裝與拆卸 定期檢查等的裝拆頻度及裝拆方法裝拆頻繁時(shí),使用內(nèi)圈與外圈可分離的圓柱滾子軸承,滾針軸承及圓錐滾子軸承較為方便。圓錐孔調(diào)心球軸承及圓錐孔調(diào)心滾子軸承通過使用緊固件或退卸套可便于裝拆。
軸承的使用和保管
(1)在軸承使用時(shí),保持周圍環(huán)境的潔凈,不要粘上手汗和污物。規(guī)定由熟悉軸承的人員使用,特別需要小心傷、壓痕、欠損等。為保證軸承的使用性能,應(yīng)根椐設(shè)備的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn),定期對(duì)軸承進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)和檢修,內(nèi)容包括監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)、補(bǔ)充潤滑劑、定期拆卸檢查。
(2)軸承不得直接在地上儲(chǔ)存(需離地30cm以上),避免直射光線和陰冷的墻壁。為了防止生銹,保管在溫度20℃左右、濕度65%以下的環(huán)境中,軸承放置在酸性空氣中,容易生銹、變色,要用手套、木棉回絲擦拭軸承、軸、外殼,垃圾進(jìn)入軸承內(nèi)部和配合部分是發(fā)生異常的原因,因此需要注意。