軸承選擇是電機設計人員的必修課。正確的軸承選擇將有效保證電機性能,否則只會在不斷的故障中成長。知名軸承廠商會在軸承的推廣上下大功夫,幫助軸承用戶定制適合的軸承。女士看過不同廠家的軸承樣品,各家公司的介紹各有千秋。現在,通過靜載荷能力選擇軸承的內容信息基本匯總,與大家分享交流。
軸承在什么情況下按額定載荷選擇?
在某些情況下,軸承的尺寸應根據額定靜載荷(為便于描述,定義為C0)來選擇,而不是計算軸承壽命。
在連續或間歇沖擊載荷的作用下,軸承是靜止的。
在負載下,軸承只做緩慢的往復擺動或可調運動。
在負載下,軸承的轉速很低(鐘平小于10轉/分鐘),只需要很短的壽命。特別是在這種情況下,對于給定的等效載荷P,根據壽命公式,所需的基本額定動載荷C會很低,因此所選軸承在實際工作中可能會嚴重過載。
除了正常的工作載荷外,還要承受較大的沖擊載荷,軸承在轉動。
在上述情況下,軸承能夠承受的載荷不取決于材料的疲勞,而是取決于載荷引起的滾道永久變形的程度。
作用在靜態或慢速往復軸承上的載荷,以及作用在旋轉軸承上的沖擊載荷,可能會導致滾動體的某些位置變平,滾道上會形成壓痕。凹痕可以不規則地分布在滾道上,或者均勻地分布在與滾動元件之間的距離相對應的距離處。如果載荷作用在軸承上,軸承旋轉到一定圈數后,變形會均勻分布在整個滾道上,軸承會永久變形,可能導致軸承振動、噪音等不良后果,也可能導致軸承間隙增大,或影響與軸或軸承室的配合。
特殊軸承靜承載力要求
在本文的后一節中,我們談到了軸承的變化,軸承性能的損壞程度取決于具體應用中對軸承的要求。如果電機對以下條件有一定的要求,那么在選擇軸承時,就要保證軸承有足夠高的靜承載力,保證其不會永久變形或者只是輕微變形,防止電機性能達不到要求。
低電機高可靠性要求。
低噪聲要求(特定環境下客戶對電機的噪聲限值要求)。
振動要求低(如機床、精度特別高的電機等。).
對軸承(如測量儀器和測試設備中使用的軸承)恒定摩擦扭矩的要求。
負載下的低啟動摩擦要求(如普通起重設備)。
軸承等效靜載荷
靜載荷必須根據其對應的徑向和軸向載荷計算等效靜載荷。等效靜載荷是指作用在軸承(徑向軸承或軸向軸承)上的滾動載荷,它將與實際載荷具有相同的作用。等效靜載荷P0和可根據公式(1)計算。
P0=X0Fr+Y0Fa………………(1)
在公式(1)中
P0——等效靜載荷,kn;
Fr——實際徑向載荷,千牛頓
F0——實際軸向載荷,千牛
X0——徑向載荷系數
Y0——軸向載荷系數
計算P0時,應取可能載荷,其相應的徑向和軸向載荷應代入公式(1)。如果靜載荷作用在軸承上的方向不同,相應的徑向和軸向載荷也會發生變化。在這些情況下
下,應使用可能產生的當量靜負荷P0的相應徑向和軸向負荷。
所需基本額定靜負荷
根據靜承載能力確定軸承的尺寸時,需要一個給定的安全系數S0,其表示基本額定靜負荷C0與當量靜負荷P0之間的比;以計算所需的基本額定靜負荷。所需基本額定靜負荷C0可按式(2)計算。
C0=S0P0………………(2)
式(2)中:
C0——基本額定靜負荷,kN
P0——當量靜負荷,kN
S0——靜負荷安全系數
在高溫工作下,靜承載能力會下降。下表給出靜負荷安全系數S0的經驗參考值,適用于不同應用中,要求穩定運行的球軸承和滾子軸承。在不清楚沖擊負荷大小的情況下,S0不應當小于下表給出的參考值;如果能確定沖擊負荷的大小,可以用較小的S0值。
靜負荷安全系數S0的參考值
檢查靜負荷承載能力
對于承受動態負荷的軸承,在已知當量靜負荷P0的情況下,建議用以式(3)來檢查靜承載能力是否足夠。如果得出的S0值低于建議的參考值,應選用一個有較高基本額定靜負荷的軸承。
S0=C0/P0………………(2)
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