机械设计轴承选择指南(1):轴承种类选择 | 轴承学院

文摘   2024-10-09 07:30   上海  

1,为什么选择滚动轴承?

滚动轴承以最小的摩擦来支撑和引导机器部件(例如轴)的旋转或摆动,并在机器部件之间传递载荷。滚动轴承具有高精度和低摩擦性能,因此可实现高转速,同时减少噪声、热量、能源消耗和磨损。这种轴承具有性价比,并且是典型的符合国家或国际尺寸标准的可互换性机器部件。
2,如何选型滚动轴承?
轴承种类繁多,类型丰富,有毫米级的超小型轴承,也有超过10米的大型轴承。设计机械设备时,如何从这些众多品种中选择适合不同机械的轴承非常重要。
如何选择轴承,以下条件非常重要:
  • 条件1:必须适合机械的使用环境,比如:环境温度,潮湿环境,多尘环境等

  • 条件2:必须适合机械对轴承的要求条件,比如:尺寸,转速,载荷,振动,静音等

  • 条件3:能比较容易地购买到更换用轴承,便于机械的维护、检查,比如:立式/卧式安装,联轴器/皮带/齿轮传动,润滑补充等
轴承选型正确的主要目的:减少机械故障,缩短维修时轴承的更换时间,延长机械运行寿命。
为了正确选择轴承,可以大致按照如下8个步骤来为设备选择合适的轴承:
第一篇:如何选择轴承种类

1,进行机械设计时,大都是先确定满足必要强度的轴的尺寸,然后在此基础上选择轴承。

比如:电机设计时首先根据电机的传输功率确定电机轴的直径。

轴承主要承受径向(与轴垂直的方向)负荷时,选择径向轴承;轴承主要承受轴向(与轴同方向)负荷时,选择推力轴承;

图:轴承承受载荷的分类

轴承承受的负荷较小时,选择滚珠轴承;负荷较大时,选择滚子轴承。多排滚子轴承以及满滚子轴承的承载能力更强。

转速较高时,选择滚珠轴承;转速较低时,选择滚子轴承,当然满滚子无保持架的轴承转速更低。

球和滚子的区别在于其与滚道接触的方式。

球与轴承内外圈滚道进行点接触。随着作用于轴承的载荷越来越大,接触点变成一个椭圆形区域。接触区域小则滚动麈擦也小,从而使得球轴承能够适应高速运行,但其承载能力有限

图:点接触滚动轴承

滚子与轴承内外圈滚道进行线接触。随着作用于轴承的载荷越来越大,接触线会变成一种矩形。由于接触区域变大以及由此导致的摩擦变大,与同尺寸的球轴承相比,滚子轴承可承受更重的载荷,但转速较低。

图:线接触滚动轴承

一个轴承同时承受径向负荷和轴向负荷时(联合负荷),如果联合负荷较小,选择深沟球轴承或角接触球轴承;如果负荷较大,则选择圆锥滚子轴承。

图:承受联合载荷的单列角接触球轴承

承受较大的双方向轴向负荷或者交变轴向载荷时,可以组合使用两个以上的轴承或者选择多列轴承。比如:配对角接触球轴承或者配对圆锥滚子轴承。

图:承受双向载荷的配对角接触球轴承


2,进行机械设计时,除了根据轴颈的大小确定轴承的内径,我们还需要考虑轴承座的尺寸,也就是可安装空间考虑轴承。

各轴承厂家的产品型录中都有轴承主要尺寸(内径、外径等)表。根据轴或轴承座的尺寸选择可装入安装空间的轴承种类。

即使是内径尺寸相同的轴承,也有多种宽度尺寸和外径尺寸,可从中选择适合的轴承。

图:轴颈尺寸相同的不同系列轴承

常规情况,选择直径系列2(如:6209)、3(如:6309)的轴承。但伴随着机械的小型化,轴承的安装空间有时会受到限制,这种情况下应选择:
  • 直径系列18(如:61809),19(如:61909)的轴承。

  • 当轴承径向空间非常有限时,可以选择滚针轴承,甚至是无内外圈的轴承;

图:无内圈或外圈应用的轴承

在选择轴承种类阶段,是起始的一个极端,不需要只限定于一个种类,可以先选择多个种类保留。

图:尺寸接近的不同类轴承

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