如何选择轴承型号

  • 格式:doc
  • 大小:122.00 KB
  • 文档页数:9

1.根据工作条件选择滚动轴承类型
2.求比值A/R
3.初步计算当量动载荷
4.求轴承应有的基本额定动载荷值
5.按照轴承样本选择轴承型号,并验算其寿命是否高于预期计算寿命
轴承的工作条件:
(一)轴承的载荷
轴承所受载荷的大小、方向和性质,是选择轴承类型的主要依据。

根据载荷的大小选择轴承类型时,由于滚子轴承中主要元件间是线接触,宜用于承受较大的载荷,承载后的变形也较小。

而球轴承中则主要为点接触,宜用于承受较轻的或中等的载荷,故在载荷较小时,应优先选用球轴承。

根据载荷的方向选择轴承类型时,对于纯轴向载荷,一般选用推力轴承。

较小的纯轴向载荷可选用推力球轴承;较大的纯轴向载荷可选用推力滚子轴承。

对于纯径向载荷,一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。

当轴承在承受径向载荷R的同时,还有不大的轴向载荷A时,可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承;当轴向载荷较大时,可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承,或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构,分别承担径向载荷和轴向载荷。

(二)轴承的转速
在一般转速下,转速的高低对类型的选择不发生什么影响,只有在转速较高时,才会有比较显著的影响。

轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的极限转速n
值。

这个转速是指载荷不太大(P≤0.1C,C为基本额定动载荷),lim
冷却条件正常,且为0级公差轴承时的最大允许转速。

但是,由于极限转速主要是受工作时温升的限制,因此,不能认为样本中的极限转速是一个绝对不可超越的界限。

如果轴承的工作转速超过极限转速时,可采取下述第5条提出的措施。

从工作转速对轴承的要求看,可以确定以下几点::
1)球轴承与滚子轴承相比较,有较高的极限转速,故在高速时应优先选用球轴承。

2)在内径相同的条件下,外径越小,则滚动体就越轻小,运转时滚动体加在外圈滚道上的离心惯性力也就越小,因而也就更适于在更高的转速下工作。

放在高速时,宜选用超轻、特轻及轻系列的轴承。

重及特重系列的轴承,只用于
低速重载的场合。

如用一个轻系列轴承而承载能力达不到要求时,可考虑采用宽系列的轴承,或者把两个轻系列的轴承并装在一起使用。

3)保持架的材料与结构对轴承转速影响极大。

实体保持架比冲压保持架允许更高一些的转速。

4)推力轴承的权限转速均很低。

当工作转速高时,若轴向载荷不十分大,可以采用角接触球轮承承受纯轴向力。

5)若工作转速略超过样本中规定的极限转速,可以用提高轴承的公差等级,或者适当地加大轴承的径向游隙,选用循环润滑或油雾润滑,加强对循环油的冷却等措施来改善轴承的高速性能。

若工作转速超过极限转速较多,应选用特制的高速滚动轴承。

(三)轴承的调心性能
当轴的中心线与轴承座中心线不重合而有角度误差时,或因轴受力而弯曲或倾斜时,会造成轴承的内外圈轴线发生偏斜。

这时,应采用有一定调心性能的调心球轴承或调心滚子轴承。

这类轴承在内外圈轴线有不大的相对偏斜时仍能正常工作。

圆柱滚于轴承和滚针轴承对轴承的偏斜最为敏感,这类轴承在偏斜状态下的承载能力可能低于球轴承。

因此在轴的刚度和轴承座孔的支承刚度较低时,应尽量避免使用这类轴承。

(四)轴承的安装和拆卸
便于装拆,也是在选择轴承类型时应考虑的一个因素。

在轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸轴承部件时,应优先选用内外圈可分离的轴承(如
N0000、NA0000、30000等)。

当轴在长轴上安装时,为了便于装拆,可以选用其内圈孔为1:12的圆锥孔(用以安装在紧定衬套上)的轴承。

常用滚动轴承的类型,主要性能和特点:
表: 常用滚动轴承的类型、主要性能和特点
注;
①基本额定动载荷比:指同一尺寸系列(直径及宽度)各种类型和结构形式的轴承的
基本额定动载荷与单列深沟球轴承(推力轴承则与单向推力球轴承)的基本额定动载
②极限转速比:指同一尺寸系列o级公差的各类轴承脂润滑时的极限转速与单列深沟
球轴承脂润滑时极限转速之比。

高、中、低的意义为:
高一为单列深沟球轴承极限转速的 90~ 100%;
中一为单列深沟球轴承极限转速的 60~ 90%;
低一为单列深沟球轴承极限转速的 60%以下。

③轴向限位能力:
Ⅰ一轴的双向轴向位移限制在轴承的轴向游隙范围以内;
Ⅱ一限制轴的单向轴向位移;
Ⅲ一不限制轴的轴向位移。

④为了便于了解新、旧代号对照,括号中标出对应的旧代号。

⑤双列深沟球轴承类型代号为4。

⑥双列角接触球轴承类型代号为0。

图:安装在紧定衬套上的轴承
此外,轴承类型的选择还应考虑轴承装置整体设计的要求,如轴承的配置使用要求、游动要求等
比值
A/R
式中:
A——轴向载荷
R——径向载荷
角接触球轴承和圆锥滚子轴承的A·R计算
角接触球轴承和圆锥滚子轴承的径向载荷R与轴向载荷A的计算。

径向载荷R为由外界作用到轴上的径向力Fr在各轴承上产生的径向载荷。

轴向载荷A的计算
1)根据选择的轴承,由表(1)找到对应的派生轴向力S的计算公式,并计算出派生轴向力S。

2)当F
a +S
2
>S
1
时(图A)
压紧轴承:A
1= F
a
+S
2
放松轴承:A
2=S
2
当F
a +S
2
<S
1

压紧轴承:A
2=S
1
- F
a
放松轴承:A
1=S
1
不同可靠度时基本额定动载荷计算1)修正额定寿命为
L
n =a
1
L
10
式中:L10——可靠度为90%(破坏概率为10%)时的寿命,即基本额定寿命。

a
1
——可靠度不为90%时的额定寿命修正系数。

2)基本额定动载荷
派生轴向力S
表1: 约有半数滚动体接触时派生轴向力S的计算公式
圆锥滚子轴承
角接触球轴承
70000C(a=15O) 70000AC(a=25 O) 70000(a=40 O)
S=R/(2Y)①S=eR②S=0.68R S=1.14R 注:
①是对应表中A/R>e的Y值;
②e值由表查出。

角接触球轴承轴向载荷分析
可靠度不为90%时的额定寿命修正系数
表:可靠度不为90%时的额定寿命修正系数a1(GB6391-86)
可靠度90 95 96 97 98 99
L n L
10
L
S
L
4
L
3
L
2
L
1
a
1
1 0.6
2 0.5
3 0.4
4 0.33 0.21
当量动载荷
P=f P(XR+YA)
(下表)
式中:
f
P
——载荷系数
X——径向载荷系数
Y——轴向载荷系数(可暂选一近似中间值)
表:径向载荷系数X和轴向载荷系数Y(摘自1989年轴承样本)
注:
1)C
是轴承基本额定静载荷; 是接触角。

实用时,X、Y、e等值应按目前最新国标GB6391-1995查取。

2)表中括号内的系数Y、Y
1、Y
2
和e的详值应查取手册,对不同型号的轴承,有
不同的值。

3)深沟球轴承的X、Y值仅适用于0组游隙的轴承,对应其它游隙组的X、Y值可查取轴承手册。

4)对于深沟球轴承和角接触轴承,先根据算得的相对轴向载荷的值查出对应的e 值,然后再得出相应的X、Y值。

对于表中未列出的A/C
值可按线性插值法求出相应的e、X、Y值。

5)两套相同的角接触球轴承可在同一支点上“背对背”、“面对面”或“串联”安装作为一个整体使用,这种轴承可由生产厂选配组合成套提供,其基本额定动载荷及X、Y系数可查取轴承手册。

基本额定动载荷值
式中:
L
h
’——预期计算寿命
n——轴承转速 r/min
ε——指数,球轴承ε=3;滚子轴承ε=10/3
P——当量动载荷
不同可靠度时轴承应具有的基本额定动载荷
不同可靠度时基本额定动载荷计算
1)修正额定寿命为
L n=a1L10
式中:
L10——可靠度为90%(破坏概率为10%)时的寿命,即基本额定寿命。

a
——可靠度不为90%时的额定寿命修正系数。

1
2)基本额定动载荷。