滚动轴承选型应考虑的几个重要因素

滚动轴承选型应考虑的几个重要因素

由于设计不同,各种类型的轴承具有不同的特性。由于轴承的具体安装位置和应用场合的多样性和复杂性,在选择轴承类型时没有固定的模式可遵循。为了适应某一主机的具体安装位置和使用条件,建议综合考虑以下主要因素。

第一:容许空间

在机械设计中,通常先确定轴的尺寸,然后根据轴的尺寸选择轴承。小轴一般采用滚珠轴承;主轴选用圆柱滚子轴承、调心滚子轴承和圆锥滚子轴承(有时也可选用滚珠轴承)。如果轴承安装位置的径向空间有限,则应使用径向截面高度较小的轴承。如滚针轴承、某些系列的深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子或调心滚子轴承和薄壁轴承。如果轴承安装部分的轴向空间有限,可以使用宽度较小的轴承。

第二:轴承负荷

负载大小。在外形尺寸相同的情况下,滚柱轴承的承载能力大于滚珠轴承。一般来说,滚珠轴承适用于轻载或中载,滚柱轴承适用于重载。

加载模式。纯径向载荷可选用深沟球轴承和圆柱滚子轴承。纯轴向载荷可选用推力球轴承和推力圆柱滚子轴承。当有径向载荷和轴向载荷(组合载荷)时,一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。如果径向载荷较大而轴向载荷较小,则可以选择深沟球轴承和内圈和外圈上有挡边的圆柱滚子轴承。当轴或壳体变形较大,安装找正不良时,可选用调心球轴承和调心滚柱轴承。当轴向载荷较大,径向载荷较小时,可选用推力角接触球轴承和四点接触球轴承。如果还需要定心性能,则可选择推力调心滚子轴承。

第三:速度

滚动轴承的工作速度主要取决于其允许的工作温度。摩擦阻力低、内部发热少的轴承适用于高速运行。当只承受径向载荷时,深沟球轴承和圆柱滚子轴承可以实现高速。如果轴承承受组合载荷,则应选择角接触球轴承。特别设计的高精度角接触球轴承可以达到极高的速度。各种推力轴承的转速低于径向轴承的转速。

第四:旋转精度

对于大多数机器,公差为0级的轴承足以满足主机的要求,但当对轴的旋转精度有严格要求时,如机床主轴、精密机械和仪器、深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、,应选择公差水平较高的圆柱滚子轴承和推力角接触球轴承,如P4或P2。

第五:轴向运动

轴承最常见的配置是在轴的一端安装一套轴向定位的“固定轴承”,在另一端安装一套轴向移动的“浮动轴承”,以防止轴因热膨胀和冷收缩而堵塞。常用的“移动轴承”是一种圆柱滚子轴承,内圈或外圈上没有固定边缘。此时,内圈与轴的配合或外圈与壳体孔的配合可以采用过盈配合。游动轴承有时也可选用不可分离深沟球轴承或调心滚子轴承,但安装时内圈与轴或外圈与壳孔的配合应选用间隙配合,以保证内圈或外圈有足够的轴向运动自由度。

第六:摩擦力矩

滚珠轴承的摩擦阻力小于滚柱轴承。当施加纯径向载荷时,径向接触轴承的摩擦阻力较小;在纯轴向载荷下,轴向接触轴承的摩擦阻力较小;在组合载荷作用下,接触角和载荷角相似的角接触轴承的摩擦阻力最小。滚珠轴承或圆柱滚子轴承