各類滾動軸承具有不同的特性,適用于各種機械的不同使用情況。一般情況下,承受推力載荷時選用推力軸承、角接觸軸承;高速應用場合通常使用球軸承;承受重的徑向載荷時,則選用滾子軸承。
1.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。
2.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。
3.軸承的調(diào)心性能
當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),不同軸度值越大,調(diào)心性能越好。
4.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緊,達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,往往在安裝時預先施加一定的軸向力,使其相互壓緊。但是預緊量不可過大,否則會使軸承摩擦增大,溫升增高,影響軸承使用壽命。
5.軸承的轉(zhuǎn)速
每一個軸承型號都有其自身的極限轉(zhuǎn)速,它是由尺寸、類型及結(jié)構(gòu)等物理特性所決定的,超過這一極限會導致軸承溫度升高,潤滑劑干枯,甚至使軸承卡死。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。
6.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。為了適應軸和外殼不同程度的熱漲影響,安裝時應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。
7.便于軸承的安裝和拆卸
選用軸承類型時,也需要考慮安裝拆卸是否方便,特別是大型和特大型軸承的安裝和拆卸尤為重要。
軸承是機械設(shè)備中重要零部件。合理選型,正確操作和維護,能有效提升軸承和設(shè)備的性能及使用壽命。