高溫軸承的類型選擇
2019/5/3 17:41:45
1、高溫軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)
載荷是選用軸承的最主要因素。 滾子軸承用于承受較重的載荷, 球軸承用于承受較輕的或中 等載荷,滲碳鋼制造或貝氏體淬火的軸承,可承受沖擊與振動載荷。 在載荷的作用方向方面, 承受純徑向載荷時, 可選用深溝球軸承、 圓柱滾子軸承或滾針軸承。 承受較小的純軸向載荷時,可選用推力球軸承;承受較大的純軸向載荷時,可選用推力滾子 軸承。當(dāng)軸承承受徑向和軸向聯(lián)合載荷時,一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。
2、高溫軸承所占機械的空間和位置
在機械設(shè)計中,一般先確定軸的尺寸,然后,根據(jù)軸的尺寸選擇滾動軸承。通常是小軸選用 球軸承, 大軸選用滾子軸承。 但是, 當(dāng)軸承在機器的直徑方向受到限制時, 則選用滾針軸承、 特輕和超輕系列的球或滾子軸承; 當(dāng)軸承在機器的軸向位置受到限制時, 可選用窄的或特窄 系列的球或滾子軸承。
3、高溫軸承調(diào)心性能
當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不同, 有角度誤差, 或因軸的兩支承間距較大而軸的剛性以較 小,容易受力彎曲或傾斜時,可選用具有良好調(diào)心性能的調(diào)心球或調(diào)心滾子軸承,以及外球 軸承。此類軸承在軸稍微傾斜或彎曲情況下,能保持正常工作。 軸承調(diào)心性能的好壞,與其允許的不同軸度有關(guān),不同軸度值愈大,調(diào)心性能愈好。
4、高溫軸承轉(zhuǎn)速
每一個軸承型號都有其自身的極限轉(zhuǎn)速,它是由諸如尺寸、類型及結(jié)構(gòu)等物理特性所決定的,極限轉(zhuǎn)速是指軸承的最高工作轉(zhuǎn)速(通常用 r∕min),超過這一極限會導(dǎo)致軸承溫度升高,潤滑劑干枯,甚至使軸承卡死。使用場合所要求的速度范圍有助于決定采用什么類型的軸承,給出了大多數(shù)通用 軸承的典型速度范圍。D 是軸承尺寸,它通常是指軸承的節(jié)圓直徑,在選擇軸承時,使用軸承內(nèi)徑和外徑的平均值,單位 mm. 用節(jié)圓直徑 D 乘以軸旋轉(zhuǎn)速度(單位 r/min)得出一極限轉(zhuǎn)速因素(DN),DN 在選擇軸承類型和尺寸時十分重要。
大多數(shù)軸承制造廠家的產(chǎn)品目錄都提供其產(chǎn)品的極限轉(zhuǎn)速值,實踐證明,在低于極限轉(zhuǎn)速 90%的狀態(tài)下工作是比較好的。脂潤滑軸承的極限轉(zhuǎn)速比油潤滑軸承的極限轉(zhuǎn)速低,軸承的供油方式對可達(dá)到的極限轉(zhuǎn)速有影響。必須注意,對脂潤滑軸承,其極限轉(zhuǎn)速一般僅是該軸承采用一個高質(zhì)量的重復(fù)循環(huán)油系統(tǒng)時的極限轉(zhuǎn)速的 80%, 但對油霧潤滑系統(tǒng),其極限轉(zhuǎn)速一般比相同的基本潤滑系統(tǒng)高 50%。 保持架的設(shè)計和結(jié)構(gòu)也影響軸承的極限轉(zhuǎn)速,因為滾動體與保持架表面是滑動接觸,用比較貴的、設(shè)計合理的、以高質(zhì)量和低摩擦材料制成的保持架,不僅可將滾動體隔開來,而且有助于維持滑動接觸區(qū)的潤滑油膜。但象沖壓保持架之類價格低廉的保持架,通常只能使?jié)L動體保持分離。因此,它們存在著易出事故和令人苦惱的滑動接觸,從而導(dǎo)致更低的極限轉(zhuǎn)速。一般來說在較高轉(zhuǎn)速的工作場合下,宜選用深溝球軸承、角接觸軸承、圓柱滾子軸承;在較 低轉(zhuǎn)速工作場合下,可選用圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速,一般約為深溝球軸承的 65%,圓柱滾子軸承的 70%,角接觸球軸承的 60%。推力球軸承的極限轉(zhuǎn)速低,只能用 于較低轉(zhuǎn)速的場合。對于同一類軸承,尺寸愈小,允許轉(zhuǎn)速愈高。在選用軸承時,應(yīng)注意要使實際轉(zhuǎn)速低于極限轉(zhuǎn)速。
5、高溫軸承剛性
軸承剛性,是指軸承產(chǎn)生單位變形所需力之大小。滾動軸承的彈性變形很小,在大多數(shù)機械中可以不必考慮,但在某些機械中,如機床主軸,軸承剛性則是一個重要因素,一般應(yīng)選用圓柱和圓錐滾子軸承。因為這兩類軸承在承受載荷時,其滾動體與滾道屬于點接觸,剛性較差。另外,各類軸承還可以通過預(yù)緊,達(dá)到增大支承剛性的目的。如角接觸球軸承和圓錐滾子軸承,為防止軸的振動,增加支承剛性,往往在安裝時預(yù)先施加一定的軸向力,使其相互壓緊。這里特別指出:預(yù)緊量不可過大。過大時,將使軸承摩擦增大,溫升增高,影響軸承使用壽命。
6、高溫軸承游動和軸向位移
通常情況下,一個軸用兩個軸承相隔一定的距離給予支承。為了適應(yīng)軸和外殼不同程度的熱 漲影響,安裝時應(yīng)將一個軸承在軸向固定,另一個軸承使之在軸上可以游動(即游動支承),以防止因軸的伸長或收縮引起的卡死現(xiàn)象。 游動支承通常選用內(nèi)圈或外圈無擋邊的圓柱滾子 軸承(原 2000 型、32000 型)和滾針軸承,這主要是此類軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)允許軸與外殼有適 當(dāng)軸向位移的緣故。此時,內(nèi)圈與軸,外圈與外殼孔可采用緊配合。當(dāng)采用不可分離型軸承 做游動支承時,如深溝球軸承、調(diào)心滾子軸承,在安裝中必須允許外圈與外殼孔,或內(nèi)圈與 軸采用較松配合,使之軸向可自由游動。所有推力滾子軸承均屬定位型軸承。
7、便利于高溫軸承的安裝和拆卸
選用軸承類型時,對軸承安裝拆卸是否方便,亦必須考慮周全,特別是對大型和特大型軸承的安裝和拆卸尤為重要。一般的外圈可分離的角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸承,安裝拆卸比較方便,它們的內(nèi)圈和外圈可分別裝于軸上或殼體孔內(nèi)。此外,內(nèi)徑帶圓錐孔的,帶緊定套的調(diào)心滾子軸承、雙列圓柱滾子軸承和調(diào)心球軸承,也比較容易安裝拆卸。
8、其它要求
除上述因素外,還應(yīng)考慮高溫軸承的工作環(huán)境溫度、高溫軸承密封及對摩擦力矩、振動、噪聲等的特殊要求。