選擇正確滾動軸承特性的考慮因素
更新(xīn)時間: 2021-07-06 14:08:03
應用工程的日(rì)常經驗證(zhèng)明,客戶可以根據軸承製造(zào)商提供的說明書和工具,並以類似應用為指導,成功地(dì)選擇正確(què)的軸承類型。
該選擇過程通常由兩個互補(bǔ)因素控製:首先(xiān),應用中所需的軸(zhóu)承額(é)定壽命,這是(shì)軸承額定動載荷與作用力(lì)大小和方向以及轉速之間關係的結果。其次(cì),軸承的構造尺寸與(yǔ)應用程序中的可(kě)用空間有關。
此外,還有一些其他的關鍵軸承特性,這(zhè)些特性並不總是經過必要的仔細考慮,可能會(huì)在實際(jì)軸承應用中引起問題。從實踐經驗來看,其中包括:清除;籠型;潤滑;徑向深(shēn)溝球軸承和其他軸承中(zhōng)的標準預安裝密封變體。
在設計中(zhōng)考慮這些特性時,應將以下內容視為一個(gè)概述和(hé)幫助,旨在解決與這(zhè)些主題有關(guān)的重複出現的問題。
間隙
標稱軸承間隙是指滾動體軸(zhóu)承的軸承環(huán)可(kě)以相對移(yí)動的端部位(wèi)置之間的距離。對於大多(duō)數徑向(xiàng)滾動元件軸承,這種徑向運動距離,也稱為徑(jìng)向間(jiān)隙(xì),在出版物中提供,而成對或雙列角接觸球軸承和圓錐滾子軸承列出了軸向間隙。間(jiān)隙(xì)範圍組合在(徑向)間隙等級中,根據DIN 620在很大程度上進行了標準化,並且容(róng)易通過後綴C3、C4等進行識別。
軸承間隙對滾動體軸承的功(gōng)能和性能有重大影響,應考慮到除少數特殊應用外,軸承始終需要(yào)一定的間隙才能正常工作,即所謂的“工作間隙”
該工作間隙主要來自所選的滾(gǔn)動軸承間隙等(děng)級,以及特定應用所(suǒ)需的軸和殼體配合、軸和殼體材(cái)料(liào)。它(tā)們的熱膨(péng)脹係數(shù)和運行期間軸和殼體之(zhī)間的(de)溫(wēn)差可能包括通過軸(zhóu)傳遞到應用中的額(é)外熱量。通常,這些因素會導致軸承“收縮”,從而大(dà)大減小標稱(chēng)間(jiān)隙,在最壞的情況下,可能會導致意外(wài)預載。
為了認識到意外預加載的風險,這種預加載通常會導致額外的摩擦損失(shī)和加(jiā)熱,從而對軸承過早失效造成(chéng)非常真實的風險,強烈建議在任何軸承選擇過程(chéng)中增加操作間隙評估。應選擇在(zài)運行期(qī)間提供足夠間隙的軸承間隙等級。
軸(zhóu)承製造商的技(jì)術文件(jiàn)中公布了相應的公式,應用工程部可以(yǐ)為(wéi)客戶提供詳(xiáng)細的分析和建(jiàn)議。
籠式
製造商提供的每(měi)個軸承均配有標(biāo)準保持架類型,其特性(主要(yào)是材料和保持架導向)的總和適合在“標準”應用中使用。
當出現以下操(cāo)作條件時,建議與(yǔ)軸承製造商合作,對特定應用中使用(yòng)的保持架類型進行更詳(xiáng)細的檢查:
工作溫度–例如(rú),聚酰(xiān)胺籠在120°C的工作溫度下達到(dào)其使用極限。超過此溫度時,必須使用金屬籠或專用塑料籠等應用(yòng)。
快速加速和/或(huò)低負(fù)載-在這種情況下,根據軸承類型和尺寸,必須考(kǎo)慮使用輕型保(bǎo)持(chí)架,即聚酰胺(àn)或壓製鋼保持架或環形導(dǎo)向保持架,以避免保持架的重(chóng)量減速或(huò)阻止滾動(dòng)元件的移動(dòng),從而導致(zhì)滑動造成的塗抹損壞(huài)。
同(tóng)樣的原理也適用於滾動軸承承受衝擊載荷、振動和高離心力的應用,例如偏心軸(zhóu)。
潤滑情況-一般來說,潤滑脂潤(rùn)滑的應(yīng)用有利於使用滾動元件導(dǎo)向保持架,因為在環導向保持架和環本身之間的間隙中形成足夠穩定的(de)潤滑膜通(tōng)常無法可靠實現。
油潤滑軸承通常不受此類限製。然而,它們確實需要軸承外圍的(de)額外設計工作。一個額外的(de)考慮必須是高科技,完全合成的潤滑油與用於保持架和外部(bù)密封的塑料和橡膠的兼(jiān)容性。
潤滑
選擇正(zhèng)確的潤滑劑(jì)。對潤滑劑的適用性和使用壽命的評估,例如(rú)在預潤滑和密封的徑向深溝球軸承中,除了軸承間隙這一主題外,還代表了滾動軸承使用中最被低估的主題(tí)之一。一方麵,必須考慮在實際操作條件下(xià)盡可能減(jiǎn)少摩擦和金屬接觸的最佳潤滑效果。另一方麵,根據實際運行條件,任何潤滑劑在運行過程中都會老化。通常情(qíng)況下,潤滑劑(jì)的(de)性能會降低到一定程度,即在滾動體軸承(chéng)自身運行之前,潤滑劑已達到其使用壽命的終點(diǎn)。在這種情(qíng)況下,實際工作溫度也起著重要作用。總之,在大多數應用中,明確建議與潤滑劑製造商合作並(bìng)由軸承製造商支持,對潤(rùn)滑劑進行評估。
徑(jìng)向深溝球軸承和其他軸承中的標準預安裝密封變體
在製造(zào)商提(tí)供的預裝軸承密封的使(shǐ)用和性能方麵存在一些誤解,這反過來可(kě)能會影響實際軸承的性能和壽命。
首先也是最重要(yào)的(de)是,接觸軸承密封不應視為液密(mì)。這是由於集成此類密封的空(kōng)間非常有限,以及密封效率和摩擦及相關摩擦損失最小化(huà)之間的(de)必要設計折衷所致。因此,根據實際應用(yòng)情況,建(jiàn)議仔細評估預裝軸承密封件所需的密封效率,並將其與可接受的摩擦損(sǔn)失進行平衡。如果(guǒ)發現現有解(jiě)決方案不足,可以考慮使用特(tè)殊軸承,例如帶有集成徑向油封的軸承,或(huò)者必須為軸承位置提供額外的外部密封措施。
在預潤滑和密封的滾動體軸承中經常出現的第二個主題是在密封間隙或密封唇(chún)處形成“潤滑環(huán)”。一旦軸承開始運行,在內部潤滑脂分配過程中會(huì)排出少量潤滑脂,從而(ér)產生這種潤滑環。雖然它可能會(huì)影響軸承(chéng)的視覺感(gǎn)知,但這種潤滑圈(quān)實際上不是一種缺陷,而(ér)是對軸(zhóu)承的一種額外保護,因為它能很好地捕捉軸(zhóu)承外部(bù)的汙染物,遠離實際的密封間隙或密封唇,從而有助於進一步延遲汙染物侵入軸承它自己。在某些(xiē)應用中(zhōng),由於實際原因,不(bú)需要潤(rùn)滑(huá)環,可(kě)通過減少(shǎo)潤滑油量和在安裝前執(zhí)行試運行程(chéng)序將其(qí)最(zuì)小化(huà)。