轴承如何选型知识汇总-轴承常识与科普-选型
轴承在传动系统中应用广泛,各位机械工程师在设计的时候也是经常接触,其优点有摩擦阻力小、极限转速高、价格低等。
在进行轴承选型时,我们工程师首先要根据轴承受力状况、速度能力、噪声要求、安装要求等选择正真适合的轴承种类,同时需考虑温度、环境的限制条件,选择正真适合的轴承材料及润滑方式,再根据设计空间尺寸对所选的轴承型号进行寿命计算。
当然,现在球轴承的标准模型还是非常普遍的,大多数工程师都习惯了通过零件库直接获取CAD模型,省去了重复建模的时间,在实际的球轴承设计选型时会快不少。今天,我们以零件库的模型为例,看下常见的轴承特点。一起看看!
应用:深沟球轴承主要可承受径向载荷,但在承受径向及轴向复合载荷时,也能运行良好;其摩擦系数小,还适用于高转速工况;结构相对比较简单,易于达到较高精度,故可批量生产。
应用:角接触球轴承具有转速高、精度高、噪声振动小等优点,主要使用在于轴向力较高以至于深沟球轴承不适用的场合中。
应用:调心球轴承适用于轴易出现绕曲或长轴中轴承座孔定位精度较差的的场合,但由于刚性较差,适用于转速不高、对噪声和振动无严格要求的工况。
特点:一般有三种不同布置方式 :背对背式布置 (即宽边相对) 、 面对面式布置 (即狭边相对) 、 同向排列布置 (即并列)。
应用:大多数都用在承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角在0°到45°范围内。
应用:主要使用在于汽车转向机构、机床主轴、水力发电机、立式电动机、船舶用螺旋桨轴、塔吊、挤压机等。
应用:组合应用,如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。
应用:大范围的应用于工程液压油缸,锻压机床,工程机械,自动化设备,汽车减震器,水利机械等行业。
(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)
选定轴承时,通常依据使用的机械种类、部位、主轴规格、轴承类型、润滑方式及驱动方法等条件,经过对轴承的寿命、精度、刚性、危险速度等功能进行研究评估后选型。
一、掌握轴承的使用条件并考虑轴承的类型,常常要确定机械装置的功能和结构,轴承的使用场所、允许空间,负载的大小和方向,跳动和冲击的程度,转速,使用温度,刚性要求情况,轴承的配置(固定端或自由端),内圈和外圈的倾斜,还有预算情况,通过这一些使用条件,可以初步确定轴承的形式及相应的配置。
比如使用场所污染、潮湿,则考虑带封闭端盖,选用固体润滑脂,又依据使用温度,明确对应润滑选项,允许空间狭小,则考虑窄型或薄型轴承,根据负载大小,选择球轴承或滚子轴承、青铜轴承等,跳动和冲击程度,确定相应游隙,转速确定接触方式,刚性选择材质等等。
在根据使用条件初步明确轴承使用类型后,则要根据详情,明确轴承细节如下:
二、考虑轴承的尺寸,根据机械装置的设计寿命,极限转速,径向和轴向载荷,动静载荷,以及安全系数,确定轴承具体的尺寸,通过来讲,极限转速高,则球更大,内外圈更远,载荷高,则球更密,或载荷更高,滚子滚动体或滚针更小,内外圈更宽,相应的转速也会降低,有少量轴向载荷,考虑带挡边的,或者有锥角的,并最终确定使用轴承的尺寸情况。
三、考虑轴承的精度,通过旋转轴的跳动精度,转速,力矩变化,确定轴承的精度等级,主要是理论要联系实际,主轴精度最关键,在主轴高精度的前提下,一般来说,精度越高,转速越快,噪音越小,造价也越高。
四、考虑轴承的内部游隙,通过轴、轴承箱的材质和形状,内外圈的偏置、温度差,轴承配合,预紧量,明确轴承的游隙。
五、考虑保持架,通过转速、跳动、冲击、声音、润滑,明确保持架类型和材质。
六、考虑润滑方式,利用温度,密封方式,转速,润滑方式,使用环境,明确润滑方式和润滑剂,并确定轴承的密封方式。
七、考虑特殊规格,如果轴承使用在一些特殊的场合,比如几百甚至几千度的超高温,或者零下几十度甚至零下一两百度的超低温,亦或者使用在如无菌环境、药品车间,再或者外太空,宇宙飞船等真空环境时,则应该要依据特殊规格,选择特殊材质,以超高温为例,如果是瞬时超高温,则需要耐高温涂层,若长期超高温,则要订制钨、铼、锇等贵金属材质的轴承。
到此,轴承的型号已经基本能确定了,最后需要仔细考虑轴承的安装和拆卸,根据安装环境确定相关尺寸,明确轴承的安装和步骤。
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和圆锥滚子轴承。
载何的大小通常是由轴承尺寸决定的。尺寸越大的轴承能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。
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,比较好的是使用双列的轴承(如双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担接受的能力更高。
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。
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。
由于各种可能的原因不能够确保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,这些轴承能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。
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,可忽略不计。但在某些应用中,如机床主轴的轴承或小齿轮轴承,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办法能够提高支承的刚度。
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。