滾動軸承由滾動體、保持架、軸承套圈組成。在軸承運(yùn)行的時(shí)候,滾動體在軸承內(nèi)外圈之間滾動,內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)動。軸承的轉(zhuǎn)動是軸承的主要運(yùn)行特征,因此軸承的轉(zhuǎn)動能力也是軸承的重要額定值。在進(jìn)行軸承選型的過程中,應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用需求,在軸承的額定值范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
軸承的轉(zhuǎn)速額定值在軸承的一般型錄里就是軸承的額定轉(zhuǎn)速。在一般的軸承型錄里,軸承的額定轉(zhuǎn)速包括:參考轉(zhuǎn)速,脂潤滑參考轉(zhuǎn)速,油潤滑參考轉(zhuǎn)速,極限轉(zhuǎn)速等。
從額定轉(zhuǎn)速的名稱中可以看到,脂潤滑參考轉(zhuǎn)速和油潤滑參考轉(zhuǎn)速都是參考轉(zhuǎn)速,只是因軸承潤滑不同而被分為兩個(gè)額定值。但是其本質(zhì)依然是參考轉(zhuǎn)速。一些廠家會將油潤滑和脂潤滑的參考轉(zhuǎn)速合并,統(tǒng)一以參考轉(zhuǎn)速的額定值進(jìn)行標(biāo)定。
下圖為某廠家型錄中的額定轉(zhuǎn)速標(biāo)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(zhuǎn)速。其實(shí)質(zhì)是軸承的參考轉(zhuǎn)速額定。
下圖為某些廠家的額定轉(zhuǎn)速標(biāo)定,在這個(gè)標(biāo)定中,將油潤滑和脂潤滑參考轉(zhuǎn)速進(jìn)行了合并,列出了參考轉(zhuǎn)速和極限轉(zhuǎn)速。
進(jìn)行正確選型的基礎(chǔ)是了解這些額定轉(zhuǎn)速的含義。
參考轉(zhuǎn)速
參考轉(zhuǎn)速也叫熱參考轉(zhuǎn)速,是指軸承在額定工況(ISO15312)下,軸承工作熱穩(wěn)定時(shí)候的轉(zhuǎn)速。這個(gè)轉(zhuǎn)速主要是表征軸承發(fā)熱平衡的一個(gè)轉(zhuǎn)速額定??梢源致缘睦斫獬桑诮o定工況下,如果軸承超越了這個(gè)轉(zhuǎn)速,軸承的發(fā)熱將加劇。如果在實(shí)際應(yīng)用中加強(qiáng)冷卻,那么在一定條件下,軸承的應(yīng)用甚至可以超越參考轉(zhuǎn)速。
軸承的參考轉(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)速
極限轉(zhuǎn)速是基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),并且考慮周層運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、密封性能和離心力等因素的轉(zhuǎn)速額定。滾動軸承一旦超過極限轉(zhuǎn)速,軸承將會出現(xiàn)因強(qiáng)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(xiàn)破壞等現(xiàn)象。由此可見,軸承的極限轉(zhuǎn)速在軸承完成制造之后,就已經(jīng)固定下來,即便在良好的潤滑和冷卻環(huán)境下,軸承的運(yùn)行轉(zhuǎn)速仍然不得超過極限轉(zhuǎn)速。
軸承選型中的額定轉(zhuǎn)速參考
在軸承選型的時(shí)候,考慮軸承轉(zhuǎn)速額定的時(shí)候,一般都不應(yīng)該超過軸承的轉(zhuǎn)速額定。如果超過軸承的熱參考轉(zhuǎn)速,那么軸承會出現(xiàn)額外發(fā)熱。在工況要求實(shí)際需求下,有時(shí)候可能會超越軸承的參考轉(zhuǎn)速,這種情況下,需要對軸承進(jìn)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(zhuǎn)速,軸承的使用轉(zhuǎn)速也不可能無限制的提高,因?yàn)檩S承的機(jī)械強(qiáng)度決定了軸承無論如何都不能超遠(yuǎn)的極限轉(zhuǎn)速。
很多型錄中,將不同密封方式的軸承額定轉(zhuǎn)速單獨(dú)分列出來,這是因?yàn)榇藭r(shí)軸承密封件與套圈之間的摩擦,將成為轉(zhuǎn)速提升的主要限制,一旦軸承轉(zhuǎn)速高于額定值,將出現(xiàn)密封件磨損,以及密封件磨損引起的發(fā)熱等問題。
細(xì)心的讀者不難發(fā)現(xiàn),有些軸承的熱參考轉(zhuǎn)速標(biāo)定高于軸承的極限轉(zhuǎn)速。那么就會有一個(gè)問題,軸承不可能找過極限轉(zhuǎn)速,何以得到軸承的熱參考轉(zhuǎn)速呢?事實(shí)上,這個(gè)軸承的熱參考轉(zhuǎn)速是依照ISO標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到的。當(dāng)軸承參考轉(zhuǎn)速高于軸承極限轉(zhuǎn)速的時(shí)候,軸承的極限轉(zhuǎn)速就是這個(gè)軸承選型時(shí)候的轉(zhuǎn)速上限。
作者:王勇
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