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軸承類型選則之幾個因素
不同類型的軸承針對不同的設(shè)計具有不同的特性或特性。由于應用的多變性和復雜性以及軸承的具體安裝位置,軸承類型的選擇沒有固定的模式。在選擇滿足特定設(shè)備特定要求的軸承類型時,建議考慮以下 9 個主要因素。
一、空間
在機械設(shè)計中,一般先確定軸的尺寸,然后根據(jù)軸的尺寸選擇軸承。通常,滾珠軸承用于小軸;用于大型軸的圓柱滾子軸承、調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承(有時也可選用滾珠軸承)。如果軸承安裝部分的徑向空間有限,則應選用徑向截面高度較小的軸承。如滾針軸承、某些系列的深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱或調(diào)心滾子軸承和薄截面球軸承。如果軸承安裝部分的軸向空間有限,則應采用寬度較小的軸承。
二、承重
實際載荷通常是選擇軸承尺寸的決定因素。滾子軸承比具有相同外部尺寸的球軸承具有更高的承載能力。通常球軸承適用于輕載或中載,滾子軸承適用于重載。 只承受徑向載荷可選用深溝球軸承和圓柱滾子軸承。只承受軸向載荷可選用推力球軸承和推力圓柱滾子軸承。當有徑向載荷和軸向載荷(聯(lián)合載荷)時,一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。如果徑向載荷大而軸向載荷小,可選用深溝球軸承和內(nèi)外圈帶擋邊的圓柱滾子軸承。如果軸或外殼也有較大變形和安裝對準不良,可選用球面球軸承和球面滾子軸承。如果軸向載荷大而徑向載荷小,可選用推力角接觸球軸承。如果四點接觸球軸承還要求調(diào)心性能,
三、旋轉(zhuǎn)速度
滾動軸承的工作速度主要取決于它的允許工作溫度。摩擦阻力小、內(nèi)部發(fā)熱少的軸承適用于高速運轉(zhuǎn)。當只承受徑向載荷時,深溝球軸承和圓柱滾子軸承可以達到更高的轉(zhuǎn)速。若承受聯(lián)合載荷,應選用角接觸球軸承。特殊設(shè)計的高精度角接觸球軸承可實現(xiàn)高速。各種推力軸承的轉(zhuǎn)速低于向心軸承。
四、回轉(zhuǎn)精度
對于大多數(shù)機械,選用0級公差的軸承足以滿足設(shè)備要求。但當對軸的旋轉(zhuǎn)精度有嚴格要求時,如機床主軸、精密機械和儀器等。應選用公差較高的深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和推力角接觸球軸承。
五、剛性
滾動軸承的剛度是由其承受載荷時發(fā)生的彈性變形量決定的。一般來說,這種變形很小,可以忽略不計,但在某些機器中,如機床主軸系統(tǒng),軸承的靜剛度和動剛度對系統(tǒng)的特性影響很大。一般來說,滾子軸承比滾珠軸承具有更高的剛性。各類軸承也可以通過適當?shù)摹邦A緊”來提高剛性。
六、噪聲和振動
軸承本身的噪音和振動一般都很低。但對于噪聲和運行穩(wěn)定性有特殊要求的中小型電機、辦公機械、家用電器和儀器儀表,則更常選用低噪聲軸承。
七、軸向移動
軸承最常見的配置是在軸的一端安裝一組軸向定位的“固定軸承”,在另一端安裝一組軸向移動的“浮動軸承”,以防止因熱脹冷縮引起的卡死現(xiàn)象。軸?!案虞S承”是一種內(nèi)圈或外圈無擋邊的圓柱滾子軸承,應用較普遍。此時,內(nèi)圈與軸或外圈與外殼孔之間可采用過填充配合. 有時非分離型深溝球軸承或調(diào)心滾子軸承也可用作浮動軸承,但在安裝時,
八、摩擦力矩
滾珠軸承的摩擦阻力小于滾子軸承。僅承受徑向載荷時,徑向接觸軸承的摩擦阻力很小。僅承受軸向載荷時,軸向接觸軸承的摩擦阻力很小。在聯(lián)合載荷作用下,角度接近載荷角的角接觸軸承摩擦阻力最小。在需要低摩擦扭矩的儀器和機械中,滾珠軸承或圓柱滾子軸承更為合適。此外,對于低摩擦力矩軸承,應避免使用接觸式密封。同時,建議采用滴油潤滑、油氣潤滑或其他有利于減少磨損的潤滑方式。
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