选用滚动轴承类型时与多种因素有关,通常首先考虑轴承的安装空间尺寸、轴承类型配置、安装与拆卸等基本要素,其次研究轴承在机械装置的使用寿命和耐久性要求,不仅要研究轴承的疲劳寿命,也要考虑润滑方式和润滑寿命,以及轴承的磨损、振动与噪声等其他运转性能要求,研究轴承的精度、游隙、保持架类型、润滑剂等多方面技术条件对轴承使用效率也非常重要。
1)轴承尺寸与轴承结构
允许用于滚动轴承与其周围的设计空间是有限的,必须在这个限度范围内选择轴承结构和尺寸。设计者应首先决定轴径,在选择轴承时一般以内径为基准。滚动轴承有许多已标准化了的尺寸系列和结构,可以从中选择最适用的轴承结构。如向心轴承常用的尺寸系列和结构如图9-6所示。
图9-6 向心轴承常用的尺寸系列和结构
2)负荷与轴承结构
将表示轴承负荷能力的基本额定负荷及所能承受的轴向负荷能力按轴承结构分别比较,大致如图9-7所示。同一尺寸系列的轴承,滚子轴承比球轴承的负荷能力大,适于有冲击负荷的用途。
图9-7 不同轴承结构负荷能力
(带挡边圆柱滚子轴承具有一定程度的轴向负荷能力)
3)极限转速与轴承结构
滚动轴承所允许的极限转速,除轴承结构外,还因保持架结构、材料、轴承负荷、润滑方法、冷却状态而异。在一般的油浴润滑情况下,从极限转速大的顺序排列轴承结构,大致如图9-8所示。
图9-8 不同轴承结构极限转速比较
4)内圈、外圈的倾斜与轴承结构
因负荷而出现的轴的挠曲、轴或外壳精度不好、安装误差等,使轴承内圈与外圈之间产生倾斜。轴承所允许的倾斜角因轴承结构、使用条件而异,但通常是0.001 2 rad(4′)以下的数值。(www.xing528.com)
事先预料内圈、外圈会有大的倾斜时,则选择自动调心球轴承、自动调心滚子轴承、带座外球面轴承等具有调心功能的轴承结构。
5)刚性与轴承结构
滚动轴承承受负荷后,滚动体与滚道的接触部分产生弹性变形。轴承的刚性由轴承负荷、内圈、外圈及滚动体的弹性变形量之比而决定。
机床主轴等要求轴的刚性好,要将轴承的刚性提高,所以多选择比球轴承承受负荷后变形少的滚子轴承。
在轴承装配时采用预紧法,使轴承的游隙处于负的状态使用,可以提高轴承的刚性,适用于角接触球轴承、圆锥滚子轴承。
6)噪声、扭矩与轴承结构
滚动轴承是采用精密加工技术制造,噪声、扭矩小。常用的深沟球轴承、圆柱滚子轴承等根据用途规定有噪声等级。如电动机、计量仪器之类要求低噪声、低扭矩的仪器,适合使用低噪声精密深沟球轴承。
7)旋转精度与轴承结构
机床主轴等要求旋转精度高、增压机之类转速高的用途,应选用精度等级为5级、4级、2级等高精度轴承。
滚动轴承的旋转精度就不同项目均有规定,根据结构不同,所规定的等级也不同。因而要求高旋转精度的用途多适用深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承。
8)安装、拆卸和轴承结构
圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承等的内圈和外圈可以分离,便于安装和拆卸。如需定期检查,在轴承的拆卸、安装比较频繁的情况下,上述的轴承构造比较适用。锥孔调心球轴承、调心滚子轴承(小型)等轴承若使用紧定套则更容易拆卸和安装。
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