選擇正確滾動(dòng)軸承特性的考慮因素
更新時(shí)間： 2021-07-06 14:08:03
應(yīng)用工程的日常經(jīng)驗(yàn)證明，客戶可以根據(jù)軸承制造商提供的說明書和工具，并以類似應(yīng)用為指導(dǎo)，成功地選擇正確的軸承類型。
該選擇過程通常由兩個(gè)互補(bǔ)因素控制：首先，應(yīng)用中所需的軸承額定壽命，這是軸承額定動(dòng)載荷與作用力大小和方向以及轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的結(jié)果。其次，軸承的構(gòu)造尺寸與應(yīng)用程序中的可用空間有關(guān)。
此外，還有一些其他的關(guān)鍵軸承特性，這些特性并不總是經(jīng)過必要的仔細(xì)考慮，可能會(huì)在實(shí)際軸承應(yīng)用中引起問題。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，其中包括：清除；籠型；潤滑；徑向深溝球軸承和其他軸承中的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)安裝密封變體。
在設(shè)計(jì)中考慮這些特性時(shí)，應(yīng)將以下內(nèi)容視為一個(gè)概述和幫助，旨在解決與這些主題有關(guān)的重復(fù)出現(xiàn)的問題。
間隙
標(biāo)稱軸承間隙是指滾動(dòng)體軸承的軸承環(huán)可以相對(duì)移動(dòng)的端部位置之間的距離。對(duì)于大多數(shù)徑向滾動(dòng)元件軸承，這種徑向運(yùn)動(dòng)距離，也稱為徑向間隙，在出版物中提供，而成對(duì)或雙列角接觸球軸承和圓錐滾子軸承列出了軸向間隙。間隙范圍組合在（徑向）間隙等級(jí)中，根據(jù)DIN 620在很大程度上進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，并且容易通過后綴C3、C4等進(jìn)行識(shí)別。
軸承間隙對(duì)滾動(dòng)體軸承的功能和性能有重大影響，應(yīng)考慮到除少數(shù)特殊應(yīng)用外，軸承始終需要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動(dòng)軸承間隙等級(jí)，以及特定應(yīng)用所需的軸和殼體配合、軸和殼體材料。它們的熱膨脹系數(shù)和運(yùn)行期間軸和殼體之間的溫差可能包括通過軸傳遞到應(yīng)用中的額外熱量。通常，這些因素會(huì)導(dǎo)致軸承“收縮”，從而大大減小標(biāo)稱間隙，在最壞的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致意外預(yù)載。
為了認(rèn)識(shí)到意外預(yù)加載的風(fēng)險(xiǎn)，這種預(yù)加載通常會(huì)導(dǎo)致額外的摩擦損失和加熱，從而對(duì)軸承過早失效造成非常真實(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)烈建議在任何軸承選擇過程中增加操作間隙評(píng)估。應(yīng)選擇在運(yùn)行期間提供足夠間隙的軸承間隙等級(jí)。
軸承制造商的技術(shù)文件中公布了相應(yīng)的公式，應(yīng)用工程部可以為客戶提供詳細(xì)的分析和建議。
籠式
制造商提供的每個(gè)軸承均配有標(biāo)準(zhǔn)保持架類型，其特性（主要是材料和保持架導(dǎo)向）的總和適合在“標(biāo)準(zhǔn)”應(yīng)用中使用。
當(dāng)出現(xiàn)以下操作條件時(shí)，建議與軸承制造商合作，對(duì)特定應(yīng)用中使用的保持架類型進(jìn)行更詳細(xì)的檢查：
工作溫度–例如，聚酰胺籠在120°C的工作溫度下達(dá)到其使用極限。超過此溫度時(shí)，必須使用金屬籠或?qū)Ｓ盟芰匣\等應(yīng)用。
快速加速和/或低負(fù)載-在這種情況下，根據(jù)軸承類型和尺寸，必須考慮使用輕型保持架，即聚酰胺或壓制鋼保持架或環(huán)形導(dǎo)向保持架，以避免保持架的重量減速或阻止?jié)L動(dòng)元件的移動(dòng)，從而導(dǎo)致滑動(dòng)造成的涂抹損壞。
同樣的原理也適用于滾動(dòng)軸承承受沖擊載荷、振動(dòng)和高離心力的應(yīng)用，例如偏心軸。
潤滑情況-一般來說，潤滑脂潤滑的應(yīng)用有利于使用滾動(dòng)元件導(dǎo)向保持架，因?yàn)樵诃h(huán)導(dǎo)向保持架和環(huán)本身之間的間隙中形成足夠穩(wěn)定的潤滑膜通常無法可靠實(shí)現(xiàn)。
油潤滑軸承通常不受此類限制。然而，它們確實(shí)需要軸承外圍的額外設(shè)計(jì)工作。一個(gè)額外的考慮必須是高科技，完全合成的潤滑油與用于保持架和外部密封的塑料和橡膠的兼容性。
潤滑
選擇正確的潤滑劑。對(duì)潤滑劑的適用性和使用壽命的評(píng)估，例如在預(yù)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(dòng)軸承使用中最被低估的主題之一。一方面，必須考慮在實(shí)際操作條件下盡可能減少摩擦和金屬接觸的最佳潤滑效果。另一方面，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行條件，任何潤滑劑在運(yùn)行過程中都會(huì)老化。通常情況下，潤滑劑的性能會(huì)降低到一定程度，即在滾動(dòng)體軸承自身運(yùn)行之前，潤滑劑已達(dá)到其使用壽命的終點(diǎn)。在這種情況下，實(shí)際工作溫度也起著重要作用。總之，在大多數(shù)應(yīng)用中，明確建議與潤滑劑制造商合作并由軸承制造商支持，對(duì)潤滑劑進(jìn)行評(píng)估。
徑向深溝球軸承和其他軸承中的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)安裝密封變體
在制造商提供的預(yù)裝軸承密封的使用和性能方面存在一些誤解，這反過來可能會(huì)影響實(shí)際軸承的性能和壽命。
首先也是最重要的是，接觸軸承密封不應(yīng)視為液密。這是由于集成此類密封的空間非常有限，以及密封效率和摩擦及相關(guān)摩擦損失最小化之間的必要設(shè)計(jì)折衷所致。因此，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，建議仔細(xì)評(píng)估預(yù)裝軸承密封件所需的密封效率，并將其與可接受的摩擦損失進(jìn)行平衡。如果發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有解決方案不足，可以考慮使用特殊軸承，例如帶有集成徑向油封的軸承，或者必須為軸承位置提供額外的外部密封措施。
在預(yù)潤滑和密封的滾動(dòng)體軸承中經(jīng)常出現(xiàn)的第二個(gè)主題是在密封間隙或密封唇處形成“潤滑環(huán)”。一旦軸承開始運(yùn)行，在內(nèi)部潤滑脂分配過程中會(huì)排出少量潤滑脂，從而產(chǎn)生這種潤滑環(huán)。雖然它可能會(huì)影響軸承的視覺感知，但這種潤滑圈實(shí)際上不是一種缺陷，而是對(duì)軸承的一種額外保護(hù)，因?yàn)樗芎芎玫夭蹲捷S承外部的污染物，遠(yuǎn)離實(shí)際的密封間隙或密封唇，從而有助于進(jìn)一步延遲污染物侵入軸承它自己。在某些應(yīng)用中，由于實(shí)際原因，不需要潤滑環(huán)，可通過減少潤滑油量和在安裝前執(zhí)行試運(yùn)行程序?qū)⑵渥钚』?
