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滾動軸承的轉速額定及選型方法

2023/10/24 20:06:15 人評論 次瀏覽 分類:電工基礎  文章地址:http://www.jinzhengkj.com.cn/tech/5133.html

滾動軸承由滾動體、保持架、軸承套圈組成。在軸承運行的時候,滾動體在軸承內外圈之間滾動,內外圈相對轉動。軸承的轉動是軸承的主要運行特征,因此軸承的轉動能力也是軸承的重要額定值。在進行軸承選型的過程中,應該根據應用需求,在軸承的額定值范圍內進行選擇。

軸承的轉速額定值在軸承的一般型錄里就是軸承的額定轉速。在一般的軸承型錄里,軸承的額定轉速包括:參考轉速,脂潤滑參考轉速,油潤滑參考轉速,極限轉速等。


從額定轉速的名稱中可以看到,脂潤滑參考轉速和油潤滑參考轉速都是參考轉速,只是因軸承潤滑不同而被分為兩個額定值。但是其本質依然是參考轉速。一些廠家會將油潤滑和脂潤滑的參考轉速合并,統一以參考轉速的額定值進行標定。


下圖為某廠家型錄中的額定轉速標定,其中列出了脂潤滑和油潤滑以及不同密封方式的額定轉速。其實質是軸承的參考轉速額定。

某廠家型錄中的額定轉速標定

下圖為某些廠家的額定轉速標定,在這個標定中,將油潤滑和脂潤滑參考轉速進行了合并,列出了參考轉速和極限轉速。

某些廠家的額定轉速標定

進行正確選型的基礎是了解這些額定轉速的含義。


參考轉速

參考轉速也叫熱參考轉速,是指軸承在額定工況(ISO15312)下,軸承工作熱穩定時候的轉速。這個轉速主要是表征軸承發熱平衡的一個轉速額定。可以粗略的理解成,在給定工況下,如果軸承超越了這個轉速,軸承的發熱將加劇。如果在實際應用中加強冷卻,那么在一定條件下,軸承的應用甚至可以超越參考轉速。

軸承的參考轉速不適用于以下情況:

①采用接觸式密封的軸承
②支撐型和螺栓型滾輪
③調心滾針軸承
④推力深溝球軸承和推擠角接觸球軸承。

極限轉速

極限轉速是基于實驗經驗,并且考慮周層運轉平穩、密封性能和離心力等因素的轉速額定。滾動軸承一旦超過極限轉速,軸承將會出現因強度等影響的崩潰等問題,具有密封性能的軸承,其密封也將出現破壞等現象。由此可見,軸承的極限轉速在軸承完成制造之后,就已經固定下來,即便在良好的潤滑和冷卻環境下,軸承的運行轉速仍然不得超過極限轉速。

軸承選型中的額定轉速參考

在軸承選型的時候,考慮軸承轉速額定的時候,一般都不應該超過軸承的轉速額定。如果超過軸承的熱參考轉速,那么軸承會出現額外發熱。在工況要求實際需求下,有時候可能會超越軸承的參考轉速,這種情況下,需要對軸承進行額外的散熱方面的考慮,保證軸承溫度的正常。但是,即便超越軸承的參考轉速,軸承的使用轉速也不可能無限制的提高,因為軸承的機械強度決定了軸承無論如何都不能超遠的極限轉速。

很多型錄中,將不同密封方式的軸承額定轉速單獨分列出來,這是因為此時軸承密封件與套圈之間的摩擦,將成為轉速提升的主要限制,一旦軸承轉速高于額定值,將出現密封件磨損,以及密封件磨損引起的發熱等問題。


細心的讀者不難發現,有些軸承的熱參考轉速標定高于軸承的極限轉速。那么就會有一個問題,軸承不可能找過極限轉速,何以得到軸承的熱參考轉速呢?事實上,這個軸承的熱參考轉速是依照ISO標準計算得到的。當軸承參考轉速高于軸承極限轉速的時候,軸承的極限轉速就是這個軸承選型時候的轉速上限。

作者:王勇

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