滚动轴承的选用

2014-09-27 19:28 作者:管理员17 来源:未知 浏览: 字号:

摘要:2滚动轴承的选用 2.1滚动轴承的类型选择 不同结构的滚动轴承具有不同的工作特性,不同 的使用场合和安装部位对轴承的结构和性能有不同的 要求。因此滚动轴承的类型选择无固定的模式可循, 一般在选择轴承时可从以下几个方面进行综合考虑。 2.1.1有效空间 通

2滚动轴承的选用
2.1滚动轴承的类型选择
    不同结构的滚动轴承具有不同的工作特性,不同
的使用场合和安装部位对轴承的结构和性能有不同的
要求。因此滚动轴承的类型选择无固定的模式可循,
一般在选择轴承时可从以下几个方面进行综合考虑。
2.1.1有效空间
    通常在机械设计中,轴承的选定是在轴的结构设
计基本确定后进行的。因此,轴承安装处的轴颐尺寸
和安装空间是已知的,它们就是初步选择轴承类型的
主要依据。一般来说,轴颈尺寸较小时,选用各种球
轴承;轴颈尺寸较大时,选用各种滚子轴承,当轴承
的径向安装空间较小时,可选择直径尺寸较小的17,
37, 08 -68, 09 -69系列轴承,无外圈或无内圈圆
柱滚子轴承,或者滚针轴承。当轴承的轴向安装尺寸
较小时,可选用宽度较小的82, 93, 08, 09, 00 -
04, 17-19, 10-13系列轴承或高度较小的70-74,
90-95系列轴承,也可选用外圈带止动槽的深沟球
轴承.
2.1.2承载能力
    滚动轴承的承载能力与轴承类型和尺寸有关。相
同外形尺寸下,滚子轴承的承载能力约为球轴承的
1.5-3倍。向心类轴承主要用于承受径向载荷。推
力类轴承主要用于承受轴向载荷。角接触轴承可同时
承受径向载荷和轴向载荷的联合作用,其轴向载荷能
力的大小随接触角a的增大而增大。深沟球轴承的
接触角a为零,但由于球与滚道间存在微量间隙,有
轴向载荷作用时,内外圈产生相对位移,形成不大的
接触角,故也能承受较小的轴向载荷。
    滚动轴承的承载能力一般以额定动载荷比粗略表
示。其含义为某种轴承的额定动载荷值与相同外形尺
寸的深沟球轴承(或推力球轴承)额定动载荷的比
值。各类轴承的额定动载荷比值见表14.2-1。
    滚动轴承的选用,既应满足外载荷的要求,又应
尽量发挥轴承本身的承载能力。当用一个轴承承受力
矩载荷时,若使用角接触球轴承,因每转中钢球的接
触角和钢球的公转速度都是变化的,会在保持架上产
生很大的接触应力和相对滑动速度,从而引起保持架

接触角与载荷角


如果极限转速不能满足要求,需另选轴承或采取
改进措施。如提高轴承精度,加大球轴承的游隙,采
用青铜或夹布胶木保持架,采用喷油或油雾润滑等。
若综合便用以上各项措施,可使极限转速提高一倍以
上。
    一般来说,深沟和角接触球轴承、圆柱滚子轴承
具有较高的极限转速。
    当轴承内径相同时,外径愈小,滚动体愈小愈
轻,运转时滚动体作用于外圈滚道上的离心力愈小,
因而更适合于高速下工作。故高速时,宜选用超轻、
特轻及轻系列轴承。
    重系列及特重系列轴承,只用在低速重载的场
合。
    保持架的材料与结构对转速的影响极大,实体保
持架比冲压保持架允许的极限转速要高。
    推力轴承的极限转速很低,当工作转速较高,又
有较大的纯轴向载荷或径轴向联合载荷作用时,可采
用向心轴承和角接触轴承的组合方式。
2.1.4摩擦特性
    存在于轴承内部各元件间的摩擦,不仅影响轴承
的温升、功率损耗、承载能力和使用寿命,而且在各
种控制仪表、伺服电机以及精密机械中,还影响系统
的精度和可靠性。
    轴承中的摩擦,是以摩擦力矩的大小度量的。摩
擦力矩与轴承类型、结构、尺寸、加工精度等因素有
关,也受载荷、转速、润滑等条件的影响。
    摩擦力矩,一般是在加轴向载荷的情况下测量。
但受轴向载荷作用时,摩擦特性好的轴承,不一定在
受径向载荷时摩擦特性也同样好。因此,必要时,也
需要在径向载荷条件下,测量其摩擦力矩。
    通常,轴承的摩擦力矩

2.1.5调心性
    由于外壳孔和轴的加工与安装误差,以及受载后
轴的挠曲变形,轴和内外圈轴线在工作中不可能保持
重合,会产生一定的偏斜。轴线的偏斜将引起轴承内
部接触应力的不均匀分布,造成轴承的早期失效。
    轴承能够自动补偿轴和外充孔中心线的相对偏斜,
从而保证轴承正常工作状态的能力称为轴承的调心性。
    调心球轴承和调心滚子轴承具有良好的调心性
能。外球面深沟球轴承,其球面外径与外壳孔的凹球
面相配合,调心范围更大。
    各类滚子轴承,尤其滚针轴承对轴线偏斜最为敏
感,应尽可能避免在有轴线偏斜的条件下使用。常用
轴承所允许的轴线偏斜最见表14.2-7。
常用轴承所允许的轴线偏斜量
2. 1.6运转精度
    用滚动轴承支承的轴,其轴向及径向运转精度既
与轴承零件的精度及弹性变形有关,也与相邻部件的
精度及弹性变形有关。
    就轴承本身而官,旋转套圈的径向圆跳动与端面
圆跳动、滚动体的直径差、轴承的工作游隙及刚度等
都不同程度地形响着轴承的运转精度。
    从相邻部件看,轴承套圈的配合状态、配合表面
的圆度,定位轴肩或挡肩的垂直度以及外壳的刚度等
对轴承的运转精度也产生影响。
    转轴和旋转套圈的径向圆跳动一般是由轴承滚道
的制造误差引起的。如内圈滚道与内孔表面的同轴度
偏差,外圈滚道与外圈表面的同轴度偏差、内外滚道
的回度偏差等。转轴和旋转套圈的端面回跳动则是由
轴的弯曲变形,轴肩或外壳孔挡肩的垂直度偏差引起
的。轴承安装后,这两种跳动互相影响。当外圈端面
被紧固时,旋转内圈和轴肩的端面圆跳动将引起滚道
歪斜,进而造成滚道的径向圆跳动。因此,对于所有
能承受轴向载荷的精密向心轴承,安装后既要测量径
向圆跳动,又要侧盘滚道端面圆跳动。
    滚动体的直径偏差,从理论上讲会引起轴承
的跳动和轴的偏转。但实际上在优质轴承中几乎
见不到这种干扰。这是由于滚动体的直径差特别
小,同时接触处的弹性变形又能使这种误差得到
补偿的缘故.
    为了达到精确地同心引导,轴承内滚动体与滚道
间应无游隙。但由于热变形和制造等方面的原因,径
向工作游隙需限制在一定的数值范圈内。工作游隙越
大,由轴承引起的轴的偏转越大。因此对于运动精度
要求高的轴承,应选用2组游隙值。同时通过结构处
理,如对轴承进行轴向调整或使用圆锥孔轴承,使其
工作游隙尽可能小。
    轴承与轴和外充孔的配合间隙也会导致轴的中心
偏移,影响轴承与轴的运转精度。因此,对于运转精
度要求高的轴承,需选用过盈配合。对于游动支承,
常使用圆柱滚子轴承,因为这种轴承的两个套圈,在
安装时都可采用过盈配合。
    轴承的套圈一般比较薄,因此与轴承相配合的轴
和外壳孔的形状误差也会影响轴承的运转精度,因此
配合件的精度必须与轴承相一致。
    载荷对轴承的运转精度也有关系。作用载荷越
大,滚动体和滚道的变形越大,轴的偏转亦越大。可
见,正确选用滚动轴承有利于提高轴承及轴的运转精
度。
2.1.7振动嗓声特性
    滚动轴承的振动和嗓声是由于某种原因产生的振
动,通过与之相连的零部件传到机器表面,引起空气
振动,形成嗓声。
    滚动轴承中最基本的振动是滚动体通过振动。即
使滚动轴承的几何形状完全正确,承受径向载荷时,
由于存在径向游隙,运转过程中滚动休逐渐进入和退
出载荷区,使得内圈中心的径向位置发生周期性变
化,从而产生频率为滚动体公转速度与滚动体个数乘
积的振动,即滚动体通过振动。
    另一类振动是与制造有关的振动,包括内外圈及
滚动体的形状误差和表面波纹度引起的振动、保持架
的振动等。研究表明,滚动体与套圈的表面粗糙度对
振动影响不大,而滚动体、内圈滚道和外圈滚道的波
纹度对振动的影响依次递减。
    还有一类与轴承安装使用有关的振动。这与安装
条件、轴承座的刚度及座孔的加工精度有关,也与轴
承的密封形式及润滑剂的性质有关。
    可见,滚动轴承的振动和噪声是设计、制造、安
装和使用中所存在的各种问题的综合反映。
    降低轴承的振动和嗓声,除提高轴承及支座的设
计水平、制造精度和安装质量外,还可通过适当减小
径向游隙,采用间隙调整和预紧装置,使用性能良好
的润滑剂等措施。
2. 1. 8工作性能比较
常用滚动轴承工作性能比较见表14.2-8.
常用滚动轴承工作性能比较

(责任编辑:laugh521521)
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