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1、供应商 http:/ http:/ 滚动轴承的选择和代用滚动轴承的选择和代用 选择的方法和步骤 能否正确选用滚动轴承，对主机能否获得良好的工作性能，延 长使用寿命；对企业能否缩短维修时间，减少维修费用，提高机器 的运转率，都有着十分重要的作用。因此，不论是设计制造单位， 还是维修使用单位，在选择滚动轴承时都必须高度重视，其选择的 全部程序见图 11。 一般来说，选择轴承的步骤可能概括为： 根据轴承工作条件（包 括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非 定位、安装和维修环境、环境温度等），选择轴承基本类型、公差 等级和游隙； 根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过 计算确
2、定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号，再验算寿命；验算所选轴承的额定载荷和极限转速。 选择轴承的主要考虑因素 是极限转速、要求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确 定轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。类型 选择各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情 况。选择轴承类型时，通常应考虑下列因素。一般情况下：对承受 推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承，对高速应用场合通常使用 球轴承，承受重的径向载荷时，则选用滚子轴承。总之，选用人员 应从不同生产厂家、众多的轴承产品中，选用合适的类型。 轴承所占机械的空间和位置轴承所占机械的空间和位置 在机械设计中，一般先确
3、定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚 动轴承。通常是小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承。但是，当轴 承在机器的直径方向受轴承常识轴承常识 用好滚动轴承的要点用好滚动轴承的要点 滚动轴承是一种精密的机械支承元件，轴承用户深切希望装在 主机上的轴承能够在预定的使用期内不致损坏并保持其动态性能， 但客观事实有时并非尽如人意，突发的轴承失效事故会给用户造成 重大损失。通过大量的滚动轴承失效分析研究表明，轴承短寿或过 早的丧失精度，有的是由于材料缺陷或制造不当所致，但在相当大供应商 http:/ http:/ 是轴承选型不当或实际载荷超过轴承本身的额定载荷等原因造成轴 承的非正常损坏，例如，轴承零件的疲劳
4、剥落在很大程度上就是因 为润滑油中混有杂质引起的。可见，要想实现滚动轴承具有更长的 寿命和精度保持期，除要求轴承制造厂家提高产品质量外，轴承用 户也必须用科学的方法和程序使用轴承，否则，再好的轴承也会在 恶劣的随意的使用条件下夭折。 到限制时，则选用滚针轴承、特轻和超轻系列的球或滚子轴承；当 轴承在机器的轴向位置受到限制时，可选用窄的或特窄系列的球或 滚子轴承。 轴承所受载荷的大小、方向和性质 载荷是选用轴承的最主要因素。滚子轴承用于承受较重的载 荷，球轴承用于承受较轻的或中等载荷，渗碳钢制造或贝氏体淬火 的轴承，可承受冲击与振动载荷。在载荷的作用方向方面，承受纯径向载荷时，可选用深沟球轴 承
5、、圆柱滚子轴承或滚针轴承。承受较小的纯轴向载荷时，可选用 推力球轴承；承受较大的纯轴向载荷时，可选用推力滚子轴承。当 轴承承受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚 子轴承。 轴承的调心性能轴承的调心性能 当轴的中心线与轴承座中心线不同，有角度误差，或因轴的两 支承间距较大而轴的刚性以较小，容易受力弯曲或倾斜时，可选用 具有良好调心性能的调心球或调心滚子轴承，以及外球轴承。此类 轴承在轴稍微倾斜或弯曲情况下，能保持正常工作。轴承调心性能 的好坏，与其允许的不同轴度有关，不同轴度值愈大，调心性能愈 好。各类轴承允许的不同轴度见表 11 轴承的刚性 轴承的刚性，是指轴承产生单位变形所需
6、力之大小。滚动轴承 的弹性变形很小，在大多数机械中可以不必考虑，但在某些机械中， 如机床主轴，轴承刚性则是一个重要因素，一般应选用圆柱和圆锥供应商 http:/ http:/ 接触，刚性较差。另外，各类轴承还可以通过预紧，达到增大支承 刚性的目的。如角接触球轴承和圆锥滚子轴承，为防止轴的振动， 增加支承刚性，往往在安装时预先施加一定的轴向力，使其相互压 紧。这里特别指出：预紧量不可过大。过大时，将使轴承摩擦增大， 温升增高，影响轴承使用寿命。 轴承的转速 每一个轴承型号都有其自身的极限转速，它是由诸如尺寸、类 型及结构等物理特性所决定的，极限转速是指轴承的最高工作转速 （通常用 rmin） ，
7、超过这一极限会导致轴承温度升高，润滑剂干枯， 甚至使轴承卡死。使用场合所要求的速度范围有助于决定采用什么 类型的轴承，图 12 给出了大多数通用轴承的典型速度范围。 D 是轴承尺寸，它通常是指轴承的节圆直径，在选择轴承时，使用 轴承内径和外径的平均值，单位 mm.用节圆直径 D 乘以轴旋转速度 （单位 r/min）得出一极限转速因素（DN） ，DN 在选择轴承类型和 尺寸时十分重要。大多数轴承制造厂家的产品目录都提供其产品的 极限转速值，实践证明，在低于极限转速 90%的状态下工作是比较 好的。脂润滑轴承的极限转速比油润滑轴承的极限转速低，轴承的 供油方式对可达到的极限转速有影响。表 12 提
8、供了几种轴承 润滑形式的极限转速修正系数（K ） 。必须注意，对脂润滑轴承， 其极限转速一般仅是该轴承采用一个高质量的重复循环油系统时的 极限转速的 80%，但对油雾润滑系统，其极限转速一般比相同的基 本润滑系统高 50%。保持架的设计和结构也影响轴承的极限转速， 因为滚动体与保持架表面是滑动接触，用比较贵的、设计合理的、 以高质量和低摩擦材料制成的保持架，不仅可将滚动体隔开来，而 且有助于维持滑动接触区的润滑油膜。但象冲压保持架之类价格低 廉的保持架，通常只能使滚动体保持分离。因此，它们存在着易出 事故和令人苦恼的滑动接触，从而导致更低的极限转速。一般来说 在较高转速的工作场合下，宜选用深沟
9、球轴承、角接触轴承、圆柱 滚子轴承；在较低转速工作场合下，可选用圆锥滚子轴承。圆锥滚供应商 http:/ http:/ 65%，圆柱滚子轴承的 70%，角接触球轴承的 60%。推力球轴承的极限转速低，只能用于 较低转速的场合。 对于同一类轴承，尺寸愈小，允许转速愈高。在选用轴承时， 应注意要使实际转速低于极限转速。 轴承游动和轴向位移轴承游动和轴向位移 通常情况下，一个轴用两个轴承相隔一定的距离给予支承。为 了适应轴和外壳不同程度的热涨影响，安装时应将一个轴承在轴向 固定，另一个轴承使之在轴上可以游动（即游动支承） ，以防止因 轴的伸长或收缩引起的卡死现象。游动支承通常选用内圈或外圈无 挡边的
10、圆柱滚子轴承（原 2000 型、32000 型）和滚针轴承，这主要 是此类轴承内部结构允许轴与外壳有适当轴向位移的缘故。此时， 内圈与轴，外圈与外壳孔可采用紧配合。当采用不可分离型轴承做 游动支承时，如深沟球轴承、调心滚子轴承，在安装中必须允许外 圈与外壳孔，或内圈与轴采用较松配合，使之轴向可自由游动。 图 13 示出几种定位和非定位的圆柱滚子轴承结构 圆锥滚子轴承、调心滚子轴承和深沟球轴承基本上属于定位型，当 用作非定位时则采用松配合安装。所有推力滚子轴承均属定位型轴 承。 便利于轴承的安装和拆卸便利于轴承的安装和拆卸 选用轴承类型时，对轴承安装拆卸是否方便，亦必须考虑周全， 特别是对大型和
11、特大型轴承的安装和拆卸尤为重要。一般的外圈可 分离的角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承， 安装拆卸比较方便，它们的内圈和外圈可分别装于轴上或壳体孔内。 此外，内径带圆锥孔的，带紧定套的调心滚子轴承、双列圆柱滚子 轴承和调心球轴承，也比较容易安装拆卸。 其它要求 除上述因素外，还应考虑轴承的工作环境温度、轴承密封及对 摩擦力矩、振动、噪声等的特殊要求。 游隙选择游隙选择 供应商 http:/ http:/ 和径向游隙。选择适当的游隙，可使载荷在轴承滚动体之间合理分 布；可限制轴（或外壳）的轴向和径向位移，保证轴的旋转精度； 能使轴承在规定的温度下正常工作；减少振动和噪声，有利于提
12、高 轴承的寿命。因此。在选用轴承时，必须选择适当的轴承游隙。 选择轴承游隙时，应考虑以下几个方面： 轴承的工作条件，如载荷、温度、转速等； 对轴承使用性能的要求（旋转精度、摩擦力矩、振动、噪声） ； 轴承与轴和外壳孔为过盈配合时导致轴承游隙减小； 轴承工作时，内外套圈的温度差导致轴承游隙减小； 因轴和外壳材料的膨胀系数不同，导致轴承游隙减小或增大。 根据使用经验，球轴承最适宜的工作游隙为近于零；滚子轴承 应保持有少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中，轴承允 许有一定数值的预紧力。这里特别指出，所谓工作游隙，是指轴承 在实际运转条件下的游隙。还有一种游隙叫原始游隙，是指轴承未 安装前的游隙
13、。原始游隙大于安装游隙。我们对游隙的选择，主要 是选择合适的工作游隙。 国家标准规定的游隙值分为三组：有基本组（0 组） 、小游隙辅 助组（1、2 组）和大游隙辅助组（3、4、5 组） 。选择时，在正常 工作条件下，宜优先选用基本组，便可使轴承得到合适的工作游隙。 当基本组不能满足使用要求时，则应选用辅助组游隙。大游隙辅助 组适用于轴承与轴和外壳孔采用过盈配合，轴承内外圈温差较大， 深沟球轴承需要承受较大轴向负荷或需改善调心性能，心及要求提 高极限转速和降低轴承摩擦力矩等场合；小游隙辅助组适用于要求 较高的旋转精度、需严格控制外壳孔的轴向位移，以及需减少振动 和噪声的场合。 各类轴承的径向游隙
14、见国家标准的规定。 公差等级选择公差等级选择 轴承的公等级，主要是根据轴对支承的旋转精度要求来确定的。 一般情况下，例如具有大啮合公差的正齿轮减速器，可用 PO 级轴供应商 http:/ http:/ 跳动的机床主轴则选用高于 PO 级的轴承。采用公差等级高的轴承 时，其轴的外壳的制造公差应与轴承公差等级相适应，并应具有足 够的结构刚度。表 13 列出轴承公差等级选用实例，供参考。 寿命和可靠性的计算 要求的使用寿命 L 是按照期望设备能工作的总累计时间来确定 的，常用单位是工作小时数，寿命的计算也可用轴承总的转数表示， 在计算使用寿命过程中，各种工作状态都必须考虑。设备工作是八 小时一班制或
15、工作日制？它是否整天连续使用？它是否频繁启停或 一旦启动就长期工作？表 14 给出了各种动力传输应用场合的 一般使用寿命值。维修费用、概率寿命及报废也必须加以考虑，是 设备长期使用后更换还是定期修理（包括更换轴承）费用上更节省？ 当然，在决定所要求的寿命 L 时，轴承的可靠性是一个主要考虑因 素，在轴承工业中标准的可靠性水平通常规定为 90%，那就是说， 以大量在相同应用场合下工作的轴承中，有 90%的轴承在达到所选 定的轴承工作寿命（L 寿命）时仍保持完好，如果要求失效率低， 则要求的寿命 L 需加修正。提高轴承可靠性，使其比 90%的可靠性 更高，可用降低 10%失效率标准轴承的使用寿命来解决。换言之， 如果想获得更高的可靠性，标准轴承的寿命必须降低。例如
