如何選擇軸承的初始游隙和工作游隙?
2024-05-17在選擇軸承時,首先應根據設備的工作條件確定合適的工作游隙,再根據工作游隙中估計所選軸承的初始游隙。兩者之間的計算關系如下:
工作游隙的大小是決定軸承工作性能和軸承壽命的重要因素。對于確定工作游隙,從理論上講,在軸承平穩運行狀態下,輕微的負工作游隙,軸承的壽命。如下圖中綠線所示(圖來自SKF網站)。
注:該圖基于承受徑向載荷下的滾動軸承。1)比率為 1 表示所有滾動體都已加載。2)虛線表示潛在的不穩定工作條件。3)范圍限制由初始間隙、配合和溫度影響決定。
但事實上,要保持輕微負游隙這種佳狀態是非常困難的。一旦工作條件波動,負游隙將增加,軸承溫度將升高,軸承壽命將大大降低。有時由于溫度升高引起的軸伸長會產生較大的附加軸向載荷,這會進一步惡化軸承的工作狀態。
SKF給出的軸承工作游隙選擇一般規則如下,供大家參考。
球軸承的工作游隙應接近于零。
圓柱、滾針、球面和 CARB 圓環滾子軸承通常要求至少有少量的工作游隙。
圓錐滾子軸承和角接觸球軸承應有少量的工作游隙。此外,需要高剛性或定位控制的應用情況下,可設置一定程度的預緊進行安裝。
那么知道了工作游隙的要求,我們在選擇軸承初始游隙時,就要從工作游隙略大于零的游隙值中選擇。優先選擇標準游隙組。標準游隙適用于內圈采用過盈配合、軸承當量動載荷P≤0.1C、內圈轉速低于極限轉速50%的普通工況。
如果安裝和操作條件與普通工況不同,應選擇小于或大于標準游隙組的特殊游隙組。例如,當內外環都采用過盈配合,工作溫度異常時等等。但當選擇的游隙不屬于標準游隙時,游隙不能選得太大或太小。
初始游隙選的過大,軸承的工作游隙也將變大,從而導致軸承內部負載面積減小,軸承內部滾動接觸應力增加,軸承運行精度降低,振動和噪聲增加,軸承工作壽命降低。只有當設備要求過盈配合大、內外圈溫差大或摩擦力矩小時,才可采用C3,C4,C5等游隙組。
初始游隙選的過小,軸承工作游隙會更小,這會引起軸承熱值的增加,溫度升高,甚至導致軸承在運行過程中卡住。只有當對軸承運行精度要求高,需要嚴格限制軸向位移時,才能使用小于標準游隙的游隙組。
來源:iMechanics機械
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