轴承配置及轴承选用

黑龙江科技大学王龙

轴承配置不仅包括滚动轴承，而且包括同轴承有关的部件，如轴和轴承座。润滑剂也是轴承配置的一个非常重要的组成部分，因为润滑剂要防磨损防腐蚀，这样轴承才能充分发挥作用。此外，密封件也是一个非常重要的部件，密封件的性能对润滑剂的清洁至关重要。保持清洁对轴承的使用寿命有深远影响，这就是为什么润滑剂和密封件已成为SKF业务一部分的原因所在。

为了设计滚动轴承配置，需要

–选择合适的轴承种类并

–决定适当的轴承尺寸，

但这还不够。还要考虑其它几个方面：

–例如轴承配置中其它部件的适当形式和设计、

–正确的配合和轴承的内部游隙或预载荷、

–固定装置、

–适当的密封件、

–润滑剂的种类和剂量，以及

–安装和拆除方法等。

每个单独的决定都会影响到轴承配置的性能、可靠性和经济性。

所需工作量取决于是否具备类似的轴承选配经验。遇上缺乏经验、有特殊要求、或需要对轴承配置的成本及任何其它随后的外形给予特殊考虑时，就需要做更多工作，例如更精确的计算和/或测试。

在综合技术介绍之后的章节，轴承配置的设计人员会看到按照一般要求的顺序而提供的必要基本信息。显而易见，不可能将每一种可以想到的轴承应用所需要的所有信息都包括在内。基于这个理由，我们会在多处提到全面的SKF应用工程服务，该服务包括正确选择轴承以及如何进行完整的轴承配置计算等技术支持。对于轴承配置的技术要求越高、在特定应用中使用轴承的经验越有限，就越应该利用这一服务。

在综合技术章节中所包括的信息通常适用于普通滚动轴承，或至少适用于一组轴承。如果只需要某种特定轴承的确切信息，可在相应的分类表格章节之前的有关文字中找到。

应注意，在产品表中出现的载荷和速度数值以及疲劳载荷极限值都是四舍五入后的近似值。

轴承材料

轴承内外圈由车加工厂车削成,配件进料严格把关,确保轴承在第一道生产工序就有稳定的质量。轴承的套圈和钢球均采用精炼轴承钢制造;保持架采用优质冷轧钢板冲压或增强工程塑料制造;防尘盖采用SPCC专,密封圈采用丁晴耐油橡胶热压制成.其中, 国标轴承钢材型号与ISO等标准对照如下:

∙标准钢材型号表示

∙GB/T307-94 GCr15

∙ISO 683XVII1

∙AISI 52100

∙DIN 100Cr6

∙JIS SUJ2

轴承精度

轴承精度按GB/T307-94的国家标准可以分为2、4、5、6、和0级.

轴承游隙

径向游隙按国标GB/T4604-93分为五组:C2、C0、C3、C4 及 C5.

轴承润滑

轴承分为开式,单面或双面防尘盖,单面或双面密封圈,出厂时已填充适量的润滑油脂,可直接使用.

轴承振动和噪音

按JB/T7047-93标准将单个轴承振动加速度级别分为Z1、Z2、Z3组；按JB/T50009-94标准将单个轴承振动允许极限值分为V1、V2、V3组。

轴承生产工序和质量控制

进料检验: 全检

内外圈车加工：全检

热处理: 抽检

端面研磨: 全检

无心磨: 全检

内径：全检

内外圈沟道磨削: 抽检

内外圈沟道超精: 全检

装配: 全检

注脂: 全检

测噪音, 打振动: 全检

包装, 入库: 在发货前最后全检

轴承的转速主要受到轴承内部的摩擦发热引起的温升的限制，当转速超过某一界限后，轴承会因烧伤等而不能继续旋转。

轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值。

因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。

各类轴承采用脂润滑及油润滑（油浴润滑）时的极限转速分别载于各轴承尺寸表，其数值表示标准设计的轴承在一般负荷条件（C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右）下旋转时转速的界限值。

另外，润滑剂根据其种类和牌号的不同，也可能虽优于其他性能但不适用于高速旋转。

极限转速的修正负荷条件C/P<13（即当量动负荷P超过基本额定动负荷C的8%左右），或承受的合成负荷中的轴向负荷超过径向负荷的25%时，要用下式对极限转速进行修正。

na=f1*f2*n

这里，

na：修正后的极限转速，rpm

f1：与负荷条件有关的修正系数（图8.1)

f2：与合成负荷有关的修正系数（图8.2)

n ：一般负荷条件下的极限转速，rpm（参照轴承尺寸表）

C ：基本额定动负荷，N{kgf}

P ：当量动负荷，N{kgf}

Fr：径向负荷，N{kgf}

Fa：轴向负荷，N{kgf} 图8.1与负荷条件有关的修正系数f1

图8.2与合成负荷条件有关的修正系数f2

C/P Fa/Fr

带密封圈球轴承的极限转速带接触式密封圈（ＲＳ型）球轴承的极限转速受到密封圈接触面线速度的限制，允许线速度取决于密封圈的橡胶材质

高速旋转注意事项轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时，主要应该注意如下事项：

（１）使用精密轴承

（２）分析轴承内部游隙（考虑温升产生的轴承内部游隙减少量）

（３）分析保持架的材料的型式（对于高速旋转，适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架。另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架）

（４）分析润滑方式（采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式）

轴承的摩擦系数（参考）为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：

M=uPd/2

这里,

M：摩擦力矩，mN.m{kgf.mm}

u：摩擦系数，表1

P：轴承负荷，N{kgf}

d：轴承公称内径，mm

摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如表１所示。

对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。表１各类轴承的摩擦系数u