各類軸承具有不同的特性,適用于各種機(jī)械的不同使用情況。選擇軸承類型時(shí),通常應(yīng)考慮下列因素。一般情況下:對(duì)承受推力載荷時(shí)選用推力軸承、角接觸軸承,對(duì)高速應(yīng)用場(chǎng)合通常使用球軸承,承受重的徑向載荷時(shí),則選用滾子軸承。
軸承所占機(jī)械的空間和位置 在機(jī)械設(shè)計(jì)中,一般先確定軸的尺寸,然后,根據(jù)軸的尺寸選擇滾動(dòng)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(jī)器的直徑方向受到限制時(shí),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(jī)器的軸向位置受到限制時(shí),可選用窄的或特窄系列的球或滾子軸承。
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(dòng)載荷。在載荷的作用方向方面,承受純徑向載荷時(shí),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(shí),可選用推力球軸承;承受較大的純軸向載荷時(shí),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(shí),一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。對(duì)于懸臂支撐結(jié)構(gòu),常采用圓錐滾子軸承或角接觸球軸承,且成對(duì)使用。
軸承的調(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(shí),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。
軸承的剛性 軸承的剛性,是指軸承產(chǎn)生單位變形所需力之大小。滾動(dòng)軸承的彈性變形很小,在大多數(shù)機(jī)械中可以不必考慮,但在某些機(jī)械中,軸承剛性則是一個(gè)重要因素,一般應(yīng)選用圓柱和圓錐滾子軸承。因?yàn)檫@兩類軸承在承受載荷時(shí),其滾動(dòng)體與滾道屬于點(diǎn)接觸,剛性較差。另外,各類軸承還可以通過(guò)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(dòng),增加支承剛性,往往在安裝時(shí)預(yù)先施加一定的軸向力,使其相互壓緊。
軸承的轉(zhuǎn)速 每一個(gè)軸承型號(hào)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(guò)這一極限會(huì)導(dǎo)致軸承溫度升高,潤(rùn)滑劑干枯,甚至使軸承卡死。使用場(chǎng)合所要求的速度范圍有助于決定采用什么類型的軸承。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(shí),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(shí)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(shí)踐證明,在低于極限轉(zhuǎn)速90%的狀態(tài)下工作是比較好的。
軸承游動(dòng)和軸向位移 通常情況下,一個(gè)軸用兩個(gè)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(shí)應(yīng)將一個(gè)軸承在軸向固定,另一個(gè)軸承使之在軸上可以游動(dòng)(即游動(dòng)支承),以防止因軸的伸長(zhǎng)或收縮引起的卡死現(xiàn)象。游動(dòng)支承通常選用內(nèi)圈或外圈無(wú)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(shí),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(dòng)支承時(shí),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(dòng)。圓錐滾子軸承、調(diào)心滾子軸承和深溝球軸承基本上屬于定位型,當(dāng)用作非定位時(shí)則采用松配合安裝。所有推力滾子軸承均屬定位型軸承。
便利于軸承的安裝和拆卸 選用軸承類型時(shí),對(duì)軸承安裝拆卸是否方便,亦必須考慮周全,特別是對(duì)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。
其它要求 除上述因素外,還應(yīng)考慮軸承的工作環(huán)境溫度、軸承密封及對(duì)摩擦力矩、振動(dòng)、噪聲等的特殊要求。