如何选择轴承类型与种类
1、尺寸的限制。
通常轴承可以安装的空间是受限制的。在大多数的情况下,轴径(或轴承内径)是根据机械的设计或其它设计的限制。所以轴承类型及尺寸的选择是根据轴承的内径而决定的。由此,标准轴承的主要尺寸表均根据国际标准内径尺寸而编制的。标准轴承的尺寸形式繁多,在机械装置设计时最好采用标准轴承(这设计到轴承是否容易采购,在这里就说句题外话,有些进口轴承型录上的型号确实有, 但一些非标轴承在中国大陆地区没有现货, 有些时候期货会很长时间, 所以在轴承选型时要考虑时间成本和后期更换的成本) 轴承的负荷, 施加在轴承上的负荷,其性质、大小、方向是多变的。通常,额定基本负荷在尺寸表上均有显示。但轴向负荷及径向负荷等等,亦是选择适合的轴承重要因素。当球及滚针轴承的尺寸相当时,滚针轴承通常有较高的负载能力及承受较大的振动及冲击负荷。转速, 允许转速是根据轴承的类型,尺寸,精度,保持架类型,负荷,润滑方式,及冷却方式等因素确定。轴承表上列出了标准精度轴承在油润滑及油脂润滑下的允许转速。通常,深沟球轴承、自动调心球轴承及圆柱滚子轴承都适用于高速运转的场合。
2、轴承公差。
轴承尺寸精度及旋转精度是根据ISO 及JIS 标准。对于要求高精度及高速运转的机械,建议使用5级或以上精度的轴承,深沟球轴承、向心推力球轴承或圆柱滚子轴承则适用于高运转精度的机械。刚性,当轴承的滚动体及滚道接触面受压,会产生弹性形变。有些机械需要将弹性形变减至最小。滚子轴承比球轴承产生的弹性形变量小。另外,在某些情况下轴承要施加预压以增加刚性。此程序通常用于深沟球轴承、向心推力球轴承及圆锥滚子轴承 内外圈偏置,轴弯曲,轴或轴承箱公差变化,配合错误都会导致内外圈的偏心。为防止偏心角度过大,自动调心球轴承,自动调心滚子轴承,或调心轴承座是较佳的选择。嗓音频率及扭距,滚动轴承都是根据高精度标准生产制造的,所以嗓音及扭力小。深沟球轴承、及圆柱滚子轴承适用对于对低嗓音,低扭力有特别要求的场合。
3、安装及拆卸。
某些应用场合需要经常拆卸及安装,以确保可以定期地进行检测及维修。内外圈可以分别安装的轴承如:圆柱轴承,滚针轴承,及圆锥轴承十分适用于此场合。锥孔型的自动调心球轴承及自动调心滚子轴承在轴套的帮下,同样简化了安装程序。动轴承的种类、类型及尺寸是多种多样的。为使机械装置发挥出预期的性能,选择最适宜的轴承是至关重要的。为选定轴承,需要分析诸多要因,从各个角度进行研究、评价有关选择轴承的程序,并无特殊规格,但一般顺序如下:
1、掌握机械装置和轴承的使用条件等
2、明确对轴承的要求
3、选定轴承的类型
4、选定轴承配置方式
5、选定轴承尺寸
6、选定轴承规格
7、选定轴承的安装方法
轴承的使用条件与环境条件
正确把握轴承在机械装置的使用部位及使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。为之,需要取得以下几个方面的数据和资料:
1、机械装置的功能与结构
2、轴承的使用部位
3、轴承负荷(大小、方向)
4、旋转速度
5、振动、冲击
6、轴承温度(周围温度、温升)
7、周围气氛(腐蚀性,清洁性,润滑性)
轴承配置方式的选择通常,轴是以两个轴承在径向和轴向进行支撑的,此时,将一侧的轴承称为固定侧轴承,它承受径向和轴向两种负荷,起固定轴与轴承箱之间的相对轴向位移的作用。将另一侧称之为自由侧,仅承受径向负荷,轴向可以相对移动,以此解决因温度变化而产生的轴的伸缩部题和安装轴承的间隔误差。对于固定侧轴承,需选择可用滚动面在轴向移动(如圆柱滚子轴承)或以装配面移动(如向心球轴承)的轴承。在比较短的轴上固定侧与自由侧无甚别的情况下,使用只单向固定轴向移动的轴承(如向心推力球轴承)。简要来说,轴承类型的选择主要根据载荷的种类、方向和大小来决定的。
您可以参考“轴承类型选择表”,此选型表对轴承类型作了相对简单的分类,可以帮助您进行选型。
1、载荷方向、大小和性质
所有的向心轴承均可承受径向载荷;所有推力轴承均可承受轴向载荷;同时承受径向、轴向载荷(联合载荷)时可选用角接触球轴承、圆锥滚子轴承。载何的大小通常是由轴承尺寸决定的。尺寸越大的轴承可以承受的载荷相对越大。一般滚子轴承的承载能力大于相同尺寸的球轴承。满滚子轴承比相应带保持架的轴承能承受更重的载荷。所以,球轴承大多用在中等或较小的负荷;在重负荷和大轴径的情况下,滚子轴承一般更为合适。角接触球轴承和圆锥滚子轴承需要成对安装使用。当载荷不是作用在轴承的中心时,会产生倾覆力矩。这种情况下,最好使用双列的轴承(如列深沟球轴承或双列角接触球轴承等),也可使用面对面或背对背配对的单列角接触球轴承或圆锥滚子轴承,一般背对背轴承的承受能力更高。可以参考“SKF轴承类型选择之负荷的考虑”,会有更详细的说明。
2、转速
一般轴承工作转速应低于轴承型号表中所列极限转速。深沟球轴承、角接触球轴承和圆柱滚子轴承极限转速较高,适用于高速运转场合。推力轴承极限转速较低。
3、支承限位要求
旋转机械的轴或其它部件,通常由一个固定端轴承和一个浮动端轴承所支承。能承受双向轴向载荷的轴承,可以用作固定支承限位的两个方向的轴向位移;只能承受单方向轴向载荷的轴承可以作单向限位支承;游动支承不限位,可选用内、外圈不可分的向心轴承在轴承座孔内游动,也可选用内、外圈可分离的圆柱滚子轴承,其内、外圈可以相对游动。
4、调心性能
由于各种可能的原因不能保证两个轴承座孔同轴度或轴的挠度较大时,应选用调心性能好的调心球轴承、调心滚子轴承、推力球面滚子轴承和CARB轴承(选型时注意货期),这些轴承可以承受在负荷作用下产生的角度误差,还能补偿因加工或安装失误造成的初始误差。而深沟球轴承、圆柱滚子轴承不能承受任何的角度误差。
5、刚度要求
滚动轴承的刚度是指在负荷作用下,轴承出现弹性变形的程度。这种变形一般很小,可以忽略不计。但在某些应用中,如机床主轴的轴承或小齿***轴承,刚度就非常重要。一般滚子轴承的刚度大,球轴承的刚度小。角接触球轴承、圆锥滚子轴承采用预紧方法可以提高支承的刚度。
6、其他
在径向空间受限制的场合可选用滚针轴承或滚针和保持架组件;对轴承振动、噪声有要求的场合,可选用低噪声的深沟球轴承。要求高旋转精度的轴承(如机床主轴)和应用于高转速的工况,应选用精度高于普通级的轴承。