【文章內(nèi)容簡介】 允許的（無性能惡化）不同軸度 雖然每種類型的軸承對(duì)不同軸度有一組基本的修正系數(shù)，但生產(chǎn)廠家各自的設(shè)計(jì)特性也起著重要作用，你必須考慮這些特性。通常，生產(chǎn)廠家的樣本上列出了他們產(chǎn)品的這些系數(shù)。 外形限制 對(duì)要求的額定載荷一旦確定了最終值，你必須考慮軸承安裝所需的外形尺寸，包括這里所考慮的軸承的安裝及固定。以及與具有所要求額定載荷的軸承匹配的軸的尺寸大小。這些因素有助于確定軸承結(jié)構(gòu)和尺寸，還可以排除某些軸承類型。在某些場合，由于空間的限制甚至在額定載荷確定之前就排除了選擇 的余地。 例如，如果軸承外形非常窄，球軸承是可在此工作的唯一類型?；蛘撸绻仨毷褂弥睆椒浅Ｐ〉妮S承箱，你就需在同一軸上安裝兩個(gè)或更多的滾子軸承才能達(dá)到足夠的額定載荷。 當(dāng)軸的尺寸與要求的軸承額定載荷相衡量有很大差異時(shí)，出現(xiàn)了另一種常見的矛盾。如果軸大但載荷輕，即使要求的額定載荷很小，但也得提出一個(gè)昂貴的，高額定載荷的大型軸承，在這種情況下，最好與軸承廠家接觸，以便提出一個(gè)最經(jīng)濟(jì)有效的解決辦法。 實(shí)例 基本工作條件。假設(shè)軸承應(yīng)用在減速器上，軸承必須支承直徑約 25mm 的軸的一端，而軸上安裝一個(gè)正齒輪。 中國最大的管理資源 中心 第 12 頁 共 57 頁 工作周期和軸承載荷。齒輪作用力的分析和變速器的工作周期表明：軸承約在 3/4的時(shí)間里所承受的徑向載荷為 1780N，轉(zhuǎn)速為 11000r/min，在 1/4 的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，軸承所承受的徑向載荷為 890N，轉(zhuǎn)速為 3500r/min。良好的正嚙合幾乎不產(chǎn)生軸向力，不存在斜嚙合或者其它有效的軸向分力。預(yù)計(jì)兩方向的最大軸向力為 89N，最大振動(dòng)力為 89N。 尺寸極限。由于受減速器內(nèi)部設(shè)計(jì)的限制，允許軸承的最大外徑為 70mm，最大計(jì)算擾度為 6 ，最大位置不同軸度為 0、 0015。不要求用調(diào)心軸承。 環(huán)境。軸承的潤滑同嚙合潤 滑一樣：從一個(gè)大的油槽噴油，最高預(yù)計(jì)溫度為 140 F。 可靠性。軸承要連續(xù)工作必須有一個(gè)好的可靠性，采用 8%的可靠失效率。 選擇步驟 1. 軸承內(nèi)徑約 25mm。 2. 軸承外徑為 70mm。 3. 估計(jì)最大節(jié)圓直徑 D（軸承內(nèi)徑和外徑的平均值）為： （ 25+70） /2=（ mm） 4. 計(jì)算最大 DN 值： 11000=0、 52106 5. 為選擇所要求的基本軸承類型，確定修正的 DN 值。首先，由潤滑類型找出修正軸承極限轉(zhuǎn)速系數(shù)。從圖 1 2 查得，采用小油槽連續(xù)工作時(shí) ,系數(shù)為 。 .采用大油槽間歇工作時(shí)，系數(shù)為 0、 95，取連續(xù)工作時(shí)的低系數(shù)值，則修正的 DN 值為： 1. 5210？） /0、 85=0、 61106 1. 利用步驟 5 得到的 DN 值及圖 1 2 的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)角接觸球軸承和工業(yè)級(jí)、精密級(jí)圓柱滾子軸承、以及深溝球軸承的轉(zhuǎn)速范圍（極限轉(zhuǎn)速）等于或大于修正的DN 值，因此，這些就是最初選擇的軸承類型。 2. 由方程（ D）計(jì)算當(dāng)量載荷： 3. 確定基本的減速器工作壽命。從表達(dá)式 1 4 得到，普通減速器的典型工作壽命為 20200h。 4. 用給定的可靠性失效率修 正工作壽命。利用表達(dá) 1 5， 8%的可靠性失效率給出的壽命修正系數(shù)為 85%；因此修正工作壽命 L 為： 20200/0。 85=23529（ h） 中國最大的管理資源 中心 第 13 頁 共 57 頁 用方程（ E）計(jì)算需要的額定動(dòng)載荷 C： 1用振動(dòng)來修正 ，最小穩(wěn)定載荷 890N 大于最大振動(dòng)載荷 89N，振動(dòng)載荷與穩(wěn)定載荷之比為 ，利用表 1—6，采用線性插值法在兩個(gè)最接近的載荷率之間插入一修正系數(shù)值，該系數(shù)計(jì)算如下： （ +） /2= 則額定載荷的修正值為： C=29746（ N） 1根據(jù)撓曲 不同軸度和位置不同軸度，確定是否要對(duì) C 進(jìn)行修正。表 1—1 表明這兩種不同軸度的預(yù)期值均在無補(bǔ)償值范圍之內(nèi)，所以不需修正。如果兩種不同軸度或其中之一的預(yù)期值超過無補(bǔ)償范圍，則必須查閱軸承制造廠家文獻(xiàn)來確定采用何種補(bǔ)償。 1查找滿足要求的軸承類型。表 1—8 表明從本表中可以查到所需的軸承。對(duì)任何類型的軸承，額定動(dòng)載荷 C 值必須等于或高于上面我們提到的最終修正值29746N. 表 實(shí)際上，你可熟悉要容易地確定能滿足要求的表中每種軸承類型的價(jià)格及尺寸，在你選擇時(shí)可能考慮到了這些價(jià)格因素，在這里我們假定：在表 1—8 中標(biāo)有 “大 ”的承載能力的軸承最貴，因此，應(yīng)予淘汰。 最好的選擇是內(nèi)徑為 30mm 的工業(yè)級(jí)圓柱滾子軸承，現(xiàn)在集中考慮這一基本軸承類型，繼續(xù)選擇過程。 1確定軸承是定位型還是非定位型。因?yàn)檩S承必須在兩個(gè)方向承受軸向載荷，所以在軸的一端要求一個(gè)雙向定位型軸承。 1選擇軸承公差等級(jí)。由于減速器不需要較高的精度，所以采用 PO 級(jí)。 1再檢查看有無特殊的熱環(huán)境。因預(yù)計(jì)最大工作溫度是 140176。F，因此不需要特殊材料。從而，游隙為 0 組值。 再檢查 DN 和極限轉(zhuǎn)速： Dm6x =（ 30+62） /2=46（ mm） 要求的最高轉(zhuǎn)速為非作歹 11000r/min 給出的 DN 值為 506000，稍低于步驟 4 中 DN的計(jì)算值，也在圖 1—2 給出的工業(yè)級(jí)圓柱滾子軸承的 DN 值范圍之內(nèi)。從軸承目 中國最大的管理資源 中心 第 14 頁 共 57 頁 錄上可以看到，該軸承的極限轉(zhuǎn)速是 16000r/min，遠(yuǎn)在最大轉(zhuǎn)速 11000r/min 之上，因此，不需要考慮特殊的熱環(huán)境。 1考慮同軸度要求。這里沒有特殊的同軸度要求，因此，使用標(biāo)準(zhǔn)軸承即可，但在制造公差上要保證軸承座的同軸度好。 1考慮安裝要求，便于安裝。與生產(chǎn)人員探討表明，對(duì)他們來說最好的方法是在軸上只安裝內(nèi)圈，在減速器安裝過 程中再安裝外圈和滾子，然后再與活動(dòng)定位件安裝在一起。這導(dǎo)致了第二次結(jié)構(gòu)選擇，從圖 1—3 雙向定位欄選擇第二種定位結(jié)構(gòu)，活動(dòng)定位件由螺母和鎖緊墊圈固定在內(nèi)圈上。由于軸承容易拆除，所以這種結(jié)構(gòu)便于更換。維修人員只需一個(gè)拆卸器就可以拆除內(nèi)圈。 1總體選擇。最終確定的軸承是滿足要求的最小最經(jīng)濟(jì)的軸承，它是工業(yè)級(jí)圓柱滾子軸承，內(nèi)徑 30mm，外徑 62mm，寬度 16mm，采用在內(nèi)圈上帶活動(dòng)定位件的定位結(jié)構(gòu)， 0 組游隙，公差等級(jí)用 ISOPO 級(jí)。 近年來瑞典的 SKF 公司提出了新的軸承壽命理論，利用這種理論選擇軸承尺寸的方 法。已載于其出版的軸承樣本中。 1. 滾動(dòng)軸承的代用 1. 代用原則 滾動(dòng)軸承有這么一個(gè)特點(diǎn)：同一類型的軸承內(nèi)徑相同時(shí)，伴隨著直徑系列的遞增，其外徑和寬度也相應(yīng)增大，軸承的額定動(dòng)載荷和額定靜載荷也隨著提高；外徑尺寸相同時(shí)，隨著直徑系列的遞增，其內(nèi)徑卻隨著變小，寬度相應(yīng)增大，軸承額定動(dòng)載荷和超定靜載荷也相應(yīng)增大。對(duì)同一內(nèi)徑，可找到多種外徑和寬度不同的軸承；而對(duì)同一外徑，又可找到多種內(nèi)徑和寬度不同的軸承。對(duì)于同一內(nèi)徑和外徑還可找到不同寬度的軸承，這就為滾動(dòng)軸承的代用奠定了基礎(chǔ)，提供了方便。 根據(jù)滾動(dòng)軸承 的這個(gè)尺寸特點(diǎn)和使用實(shí)踐，選取代用軸承時(shí)，應(yīng)遵循下列原則： 1. 根據(jù)軸承資料查出原使用軸承的額定動(dòng)載荷 C 值及額定靜載荷 C0 值，并根據(jù)前述的軸承使用壽命計(jì)算公式進(jìn)行原使用軸承和準(zhǔn)備代用軸承的計(jì)算壽命及承載能力的計(jì)算比較。必須指出，軸承使用壽命與軸承的額定動(dòng)載荷 C 值的 3（球軸承）或者 10/3（滾子軸承）次方成遞增關(guān)系，但額定動(dòng)載荷 C 值的大小并不是衡量軸承使用壽命的唯一標(biāo)準(zhǔn)，如發(fā)現(xiàn)所代用軸承的額定動(dòng)載荷 C 值比原使用軸承小時(shí)，則應(yīng)綜合考慮軸承的其它技術(shù)特性和主機(jī)維修次數(shù)的增加以及經(jīng)濟(jì)成本的問題，或從 中國最大的管理資源 中心 第 15 頁 共 57 頁 潤滑角度采取 相應(yīng)的有效措施來延長軸承的實(shí)際使用壽命，以滿足代用的合理性。 2. 代用的軸承每分鐘允許的極限轉(zhuǎn)速應(yīng)等于或高于原配軸承在 機(jī)械 設(shè)備中工作時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。因?yàn)檩S承轉(zhuǎn)速愈高，其滾動(dòng)體的離心力就愈大，這樣不僅增加了軸承載荷，而且使單位時(shí)間軸承受力次數(shù)增多，易使材料產(chǎn)生疲勞，降低軸承壽命，所以代用軸承的極限轉(zhuǎn)速應(yīng)選得高一些。 3. 代用軸承的尺寸要與原配軸承尺寸相同，不能改變與軸承外圈配合的殼體孔尺寸，或與軸承內(nèi)圈配合的軸頸尺寸，以便今后買到 原軸承時(shí)，可重新安裝原配軸承。 4. 代用軸承的游隙要與原軸承的游隙一致。 5. 代用軸承的公差等級(jí)應(yīng)等于或高于原配軸承，避免安裝后使 機(jī)械 設(shè)備精度受到影響。 6. 采用鑲套法進(jìn)行軸承代用時(shí)，要保證套的內(nèi)、外圓柱而的同軸度，并應(yīng)在加工套時(shí)正確選擇公差配合。 對(duì)于以國產(chǎn)軸承取代進(jìn)口軸承時(shí)，首先要從原設(shè)備資料或現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備中了解國外軸承的代號(hào)、制造廠商以及所使用的軸承的技術(shù)特性，隨后再進(jìn)行代用工作，并要注意： ? 根據(jù)原設(shè)備中所使 用的國外軸承的尺寸、規(guī)格、類型以及制造廠商的基本代號(hào)，從國內(nèi)外軸承型號(hào)對(duì)照手冊(cè)中找出相應(yīng)的可代用軸承的基本系列和代號(hào)，并核對(duì)軸承的安裝尺寸，特別是雙列、四列圓錐滾子軸承以及（單列）圓錐滾子軸承、角接觸球軸承成對(duì)組裝后的裝配寬度（或高度）和實(shí)際使用的軸承是否一致。 ? 了解軸承的技術(shù)特性。軸承的技術(shù)特性一般都用軸承代號(hào)中的前置或后置代號(hào)表示，前后置代號(hào)的表示方法及相應(yīng)的技術(shù)含義各軸承制造廠都不相同，但不論哪一個(gè)軸承制造廠，由于一種軸承只能有一個(gè)代號(hào)，一個(gè)和軸承基本代號(hào)相配的前后置代號(hào)只能表達(dá)一種技術(shù)特性，因 此在進(jìn)行國內(nèi)外軸承代用時(shí)一定期弄清楚軸承制造廠或公司的名稱，隨后從有關(guān)資料中查找軸承代號(hào)的前置和后置代號(hào)的技術(shù)含義，了解原軸承的結(jié)構(gòu)或技術(shù)特性。 ? 在無資料可查的情況下，可由國內(nèi)軸承制造廠的專家確定代用方案，或根據(jù)原引進(jìn)軸承的測繪中確定軸承的主要技術(shù)參數(shù)去試制新產(chǎn)品，并經(jīng)上機(jī)試用或和國外軸承進(jìn)行性能對(duì)比后逐步實(shí)現(xiàn)代用。 軸承的選擇和代用是一項(xiàng)很細(xì)致的技術(shù)工作，應(yīng)當(dāng)盡量地做到軸承使用者和軸承設(shè) 中國最大的管理資源 中心 第 16 頁 共 57 頁 計(jì)制造者的結(jié)合，特別在選用和開發(fā)新結(jié)構(gòu)軸承及用國內(nèi)軸承代替重大設(shè)備中的國外軸承時(shí)更應(yīng)如此。 1. 代用方法 1. 直接代用 當(dāng)所選代用軸承，不論是同一類型或非同一類型，只要其內(nèi)、外徑和寬度尺寸及技術(shù)性能完全相同，不需任何修改加工，即可安裝代用。 例如，東方紅 —40 型拖拉機(jī)中的 NJ306（原代號(hào) 42306）軸承，內(nèi)徑為 30mm，外徑為 72mm，寬度為 19mm,可直接選用 NF306（原代號(hào) 12306）、 6306（原代號(hào) 306）軸承代用。 2. 加墊代用 當(dāng)所選代用軸承的內(nèi)徑、外徑與原配軸承與代用軸承的寬度差。墊的內(nèi)徑與軸頸采用松動(dòng)配合，外徑相當(dāng)于軸承內(nèi)圈的外徑，且兩端面應(yīng)平行。安裝時(shí)，墊靠軸肩安裝，外面安裝代 用軸承。 例如，東風(fēng) —50 拖拉機(jī)中的 32209（原代號(hào) 7509）軸承，內(nèi)徑 45mm，外徑 85mm，寬度 24。 75mm。當(dāng)選用 30209（原代號(hào) 7209）軸承代用時(shí)，其內(nèi)、外徑相同，但寬度較窄，為 20。 75mm，只要加一個(gè) 4mm厚的墊即可代用。如圖 1—4。 3. 以寬代窄代用 當(dāng)有的軸承找不到尺寸相近的代用軸承，而軸向安裝位置又不受限制時(shí)，可以較寬軸承代替較窄軸承使用。 例如，手