如何明智的选择滚动轴承类型?一次给你说明白
选择滚动轴承类型时,一方面要考虑各类型轴承的特性,另一方面还应该要考虑具体工作情况,如载荷、转速、调心性能、允许空间、精度、刚性、噪声与振动、轴向移动等,并且要考虑经济性和采购便利性。具体选择时可参考以下几个重要的因素综合考虑。
轴承载荷是选用轴承类型的最重要的因素,通常应根据载荷的大小、方向和性质选用轴承。
(1)载荷大小与性质。通常,在基本尺寸相同的情况下,大多数球轴承适用于承受轻、中及较平稳载荷;滚子轴承适用于承受重载荷及较大的冲击载荷。
a)径向载荷。各类向心轴承都能承受径向载荷。而滚针轴承及内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承(NU型和N型)只能承受纯径向载荷。
b)轴向载荷。推力球轴承及四点接触球轴承最宜于承受轻或中等的纯轴向载荷;推力圆柱滚子轴承及推力滚针轴承通常用于承受较重的纯轴向载荷。单向推力轴承仅能承受单一方向的轴向载荷,双向推力轴承可承受不同方向的轴向载荷。承受交替方向的重轴向载荷,则一定要采用成对配置的推力圆柱滚子轴承或推力调心滚子轴承。
c)联合载荷。在轴承上同时作用有径向载荷和轴向载荷(称为联合载荷)时,一般都会采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。若径向载荷较大而轴向载荷较小,还可选用深沟球轴承和内外圈都有挡边的圆柱滚子轴承。单列角接触球轴承、圆锥滚子轴承、NJ型圆柱滚子轴承及推力调心滚子轴承仅能承受单一方向的轴向载荷。如有交替方向载荷时,这些轴承需与另一轴承组合才能工作。
若轴向载荷较大而径向载荷较小时,可采用推力角接触球轴承、四点接触球轴承、推力调心滚子轴承、交叉滚子轴承等。
d)力矩载荷。当载荷作用偏离轴承中心时,将会产生倾覆力矩,这时可选用配对使用的角接触球轴承或配对的圆锥滚子轴承,也可选用交叉滚子轴承或双列深沟球轴承及双列角接触球轴承。
在一定载荷和润滑条件下,滚动轴承允许的最高转速称之为轴承的极限转速。它与轴承的类型、尺寸、精度、游隙、保持架的材料与结构、润滑方式、润滑剂的性质与用量、载荷的大小与方向以及散热条件等多种因素相关。如果轴承的实际在做的工作转速超过允许的最高工作转速时,就需要采取某些改进措施,如改善润滑方式,设置有效的冷却系统,提高轴承精度,适当增大轴承游隙、改用特殊轴承材料和特殊结构的保持架等。
(1)球轴承比滚子轴承具有较高的极限转速和旋转精度,高速时应优先选用球轴承。
(2)轴承的接触角越小,其套圈承受滚动体的惯性离心力的条件越好,故推力轴承的极限转速都低于向心轴承,且单列向心轴承优于双列调心轴承。当工作转速高时,若轴向载荷不十分大,可采用角接触球轴承承受纯轴向载荷。
(3)高速时,宜选用内径相同、外径较小的轴承。当其承载能力不够时,可采用宽系列轴承或将两个轴承并装在一起使用。
当由于制造和安装误差不能够确保轴承座和轴中心线良好重合,以及轴和座孔变形较大时,应采用调心性能好的轴承,如调心球轴承或调心滚子轴承。带座外球面轴承适用于补偿因安装不良引起的初始对中性误差。应尽可能的避免在有轴线倾斜条件下使用滚针轴承和滚子轴承。
一般工作条件下,可不必考虑轴承的刚性。但在某些机械中,如机床的主轴系统,轴承的刚性对主轴精度的影响不可忽视。通常,滚子轴承比球轴承具有高的刚度。各类轴承还可通过适当地“预紧”以提高其刚度。
当需要轴承能沿轴向游动和位移时,可选用内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承(NU型或N型)或滚针轴承,此时,内圈与轴或外圈与壳体间可采用过盈配合来安装。如果采用深沟球轴承、调心滚子轴承等非分离型轴承时,内圈或外圈与其配合件间一定要采用间隙配合,以允许有足够的轴向窜动的自由。对于微小的轴向游动,各类轴承均可由本身的游隙来保证。
当轴承安装部位的径向尺寸受限制时,可选用径向截面高度较小的轴承。(如滚针轴承)某些直径系列较小的深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承和薄壁轴承。当轴向尺寸受到限制时可选择宽度尺寸较小的轴承。如宽度系列为0系列或1系列的球轴承或滚子轴承。
在需要经常装拆或装拆困难的场合,可选用内、外圈可分离的轴承,如圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承等。轴承安装在长轴上,可选用带内锥孔和紧定套的轴承。
在选择轴承类型时,还应根据自身的需求,决定是不是采用带止动槽、带密封圈、防尘盖的轴承,是否采用低噪声轴承等,并考虑轴承的价格和市场供应情况。