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轴承知识
如何选择轴承的初始游隙和工作游隙?

在选择轴承时,首先应根据设备的工作条件确定合适的工作游隙,再根据工作游隙中估计所选轴承的初始游隙。两者之间的计算关系如下:

工作游隙的大小是决定轴承工作性能和轴承寿命的重要因素。对于确定工作游隙,从理论上讲,在轴承平稳运行状态下,轻微的负工作游隙,轴承的寿命。如下图中绿线所示(图来自SKF网站)。

注:该图基于承受径向载荷下的滚动轴承。1)比率为 1 表示所有滚动体都已加载。2)虚线表示潜在的不稳定工作条件。3)范围限制由初始间隙、配合和温度影响决定。

但事实上,要保持轻微负游隙这种佳状态是非常困难的。一旦工作条件波动,负游隙将增加,轴承温度将升高,轴承寿命将大大降低。有时由于温度升高引起的轴伸长会产生较大的附加轴向载荷,这会进一步恶化轴承的工作状态。

SKF给出的轴承工作游隙选择一般规则如下,供大家参考。

球轴承的工作游隙应接近于零。

圆柱、滚针、球面和 CARB 圆环滚子轴承通常要求至少有少量的工作游隙。

圆锥滚子轴承和角接触球轴承应有少量的工作游隙。此外,需要高刚性或定位控制的应用情况下,可设置一定程度的预紧进行安装。

那么知道了工作游隙的要求,我们在选择轴承初始游隙时,就要从工作游隙略大于零的游隙值中选择。优先选择标准游隙组。标准游隙适用于内圈采用过盈配合、轴承当量动载荷P≤0.1C、内圈转速低于极限转速50%的普通工况。

如果安装和操作条件与普通工况不同,应选择小于或大于标准游隙组的特殊游隙组。例如,当内外环都采用过盈配合,工作温度异常时等等。但当选择的游隙不属于标准游隙时,游隙不能选得太大或太小。

初始游隙选的过大,轴承的工作游隙也将变大,从而导致轴承内部负载面积减小,轴承内部滚动接触应力增加,轴承运行精度降低,振动和噪声增加,轴承工作寿命降低。只有当设备要求过盈配合大、内外圈温差大或摩擦力矩小时,才可采用C3,C4,C5等游隙组。

初始游隙选的过小,轴承工作游隙会更小,这会引起轴承热值的增加,温度升高,甚至导致轴承在运行过程中卡住。只有当对轴承运行精度要求高,需要严格限制轴向位移时,才能使用小于标准游隙的游隙组。

来源:iMechanics机械

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2024-05-17