滾動軸承多種選型及確定探討

摘要：文章對滾動軸承的基本概念進行了分析，認為滾動軸承具有摩擦阻力小、功率損失較小、運行效率較高、啟動方便、動作響應(yīng)快等多個方面的優(yōu)勢，進而研究了在滾動軸承選型中所需要遵循的相關(guān)工作原則，包括對外載荷、轉(zhuǎn)動速度、結(jié)構(gòu)空間、自動調(diào)心、軸承剛度以及軸承精度等幾個方面因素的分析，希望以上相關(guān)問題能夠引起各方工作人員的高度關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：滾動軸承；選型原則；機械設(shè)備制造；支撐回轉(zhuǎn)件

中圖分類號：TH133 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）29-0068-02

在機械設(shè)備制造領(lǐng)域當(dāng)中，滾動軸承作為支撐回轉(zhuǎn)件做回轉(zhuǎn)運動的關(guān)鍵部件之一，在機械設(shè)備這一整體中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。當(dāng)前機械制造領(lǐng)域中常用的各類設(shè)備都需要使用不同類型、不同精度水平的滾動軸承，以滿足機械設(shè)備的相關(guān)運行需求。通過對滾動軸承相關(guān)特性的綜合分析，總結(jié)在滾動軸承選型工作中需要遵循的基本原則，能夠使?jié)L動軸承的使用更加合理，方便后續(xù)的維修以及維護工作。為進一步研究滾動軸承在選型確定方面的主要問題，本文展開詳細探討。

1 滾動軸承基本概述

相對于常規(guī)意義上的滑動式軸承而言，滾動軸承最大的優(yōu)勢在于：具有較小的摩擦阻力，且功率損失較小，正常工況下的運行效率較高，啟動方便，動作響應(yīng)具有較高的靈敏度。除此以外，滾動軸承的應(yīng)用還能夠在一定程度上消除結(jié)構(gòu)間隙，提高回轉(zhuǎn)件回轉(zhuǎn)動作的實施精度。在將滾動軸承作用于實際工況的過程當(dāng)中，其表現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性優(yōu)勢，且由于滾動軸承具有良好的互換性特點，故而容易作用于流水線上，在各個行業(yè)與領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但還需要特別注意的一點是，在將滾動軸承作用于實際工況的過程當(dāng)中也存在一定的局限性：即滾動軸承在高速轉(zhuǎn)動的工況下容易發(fā)生較大的異常響動，且抗沖擊性能較差，工作壽命較短。為了滿足滾動軸承對于安裝精度以及配合精度所提出的較高要求，就需要從滾動軸承選型的角度入手，遵循相關(guān)工作原則，確保結(jié)合實際工況，科學(xué)選型滾動軸承。

按照滾動軸承所能夠承受的外力作用方向以及滾動體類型，可以將滾動軸承劃分為以下十個類型：（1）0類，即向心球軸承；（2）1類，即雙列向心球面球軸承；（3）2類，即向心短圓柱滾子軸承；（4）3類，即雙列向心球面滾子軸承；（5）4類，即滾針軸承；（6）5類，即螺旋滾子軸承；（7）6類，向心推力球軸承；（8）7類，圓錐滾子軸承；（9）8類，推力球軸承；（10）9類，即推力滾子軸承。

2 滾動軸承選型原則分析

結(jié)合本文以上分析可知，在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，滾動軸承的類型眾多，在結(jié)合實際工況選擇滾動軸承類型的過程當(dāng)中存在一定的難度。結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，對滾動軸承的選型首先需要確保其運行的可靠性，在此基礎(chǔ)之上考慮包括經(jīng)濟性以及貨源充足性在內(nèi)的相關(guān)問題。在此過程當(dāng)中要求遵循的工作原則包括以下五個方面：

2.1 需要考慮滾動軸承在外載荷大小、性質(zhì)以及方向上的特性

載荷是影響滾動軸承類型選擇結(jié)果的最主要因素之一。從滾動軸承外載荷大小的角度上來說，在外輪廓尺寸恒定的條件下，球軸承對于外載荷的承受力弱于滾軸承，同時滾子軸承所表現(xiàn)出的耐沖擊性能也優(yōu)于其他類型的滾動軸承。從這一角度上來說，對于球軸承而言，其主要適用于沖擊力較小或無沖擊力的輕度-中度載荷工況；對于滾子軸承而言，則多適用于沖擊力較大的重載荷工況；對于螺旋式滾子軸承而言，則多將其應(yīng)用于載荷功有強烈振動的特殊工況下。同時，外載荷方向也是在對滾動軸承進行選型中的重要影響因素之一。結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，在主要受徑向力影響且軸向力較小的情況下，可以選擇單列向心球軸承；若同時受到徑向力影響以及軸向力影響，則可以使用圓錐滾子軸承或者是向心推力球軸承；若受徑向力影響較小軸向力較大，則可以優(yōu)先選型為推力滾子式軸承或者是推力球軸承。

2.2 需要考慮滾動軸承在工作狀態(tài)下轉(zhuǎn)動速度高低上的特性

在滾動軸承作用于實際工況的過程當(dāng)中，滾動軸承所表現(xiàn)出的轉(zhuǎn)動速度會受到運行工況下溫度高低的影響。一般來說，對于低摩擦系數(shù)的軸承而言，正常運轉(zhuǎn)下的內(nèi)熱較少，因此可適用于需要高速運轉(zhuǎn)的工況。因此，可以優(yōu)選向心球式軸承。若僅受到徑向作用力的影響，則可以優(yōu)選高速型的軸承部件。還需要注意的一點是，在蝸輪以及蝸桿傳動作用影響下，兩支承軸承雖然同時承受較大的徑向作用力以及軸向作用力影響，但由于蝸桿軸具有高速特點，故而應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇向心推力球軸承。反過來說，由于蝸輪軸具有低速特點，故而應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇圓錐滾子軸承。

2.3 需要考慮滾動軸承在結(jié)構(gòu)空間上的特點

從滾動軸承使用的角度上來說，在其內(nèi)徑取恒定值的情況下，若徑向空間受到限制，則可以優(yōu)選外徑相對較小的軸承，以達到拓展徑向空間的目的，則在滾動軸承的選型上，可以以滾針軸承為首選方案；同時在內(nèi)徑取值恒定的情況下，若軸向空間受到限制，則可以優(yōu)先選擇寬度較小的軸承，以實現(xiàn)拓展軸承所對應(yīng)軸向空間的目的。

2.4 需要考慮滾動軸承在自動調(diào)心方面的特性

結(jié)合實際運行工況來看，若所選型的滾動軸承比較細長、剛度較小或軸承跨度較大以及軸承安裝在不同基礎(chǔ)上的對中存在比較大的難度，則容易導(dǎo)致滾動軸承的彎曲或安裝出現(xiàn)不同心的問題。從這一角度上來說，在滾動軸承的運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，不同心位置所對應(yīng)的附加荷載作用力會得到顯著的提升，滾動軸承的原有使用壽命則將明顯降低，嚴(yán)重時還有可能出現(xiàn)卡死以及燒毀方面的問題。在這一情況下，可以通過對載荷大小的分級研究，選用調(diào)心軸承，并結(jié)合載荷水平以及振動情況作出靈活選型。一般來說，對輕載或振動較小的狀態(tài)下，滾動軸承可以優(yōu)選為雙列向心球面球軸承，對重載或振動較大的狀態(tài)下，滾動軸承可以優(yōu)選為雙列向心球面滾子軸承。需要注意的一點是，由于在當(dāng)前市面上，調(diào)心軸承的價格相對較高，故而在無特殊要求的情況下，基于對滾動軸承選型成本因素的考量，應(yīng)當(dāng)盡量少用調(diào)心

軸承。

2.5 需要考慮滾動軸承在軸承剛度以及軸承精度上的特性

結(jié)合相關(guān)的實踐工作經(jīng)驗來看，滾子軸承在剛度上的優(yōu)勢明顯優(yōu)于球軸承。因此，對于機床主軸一類對于剛度要求相當(dāng)嚴(yán)格的軸承部位而言，可以以滾子軸承作為優(yōu)選方案。同時，在對滾動軸承軸承精度進行選擇的過程當(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)特別慎重與仔細。由于G級精度的軸承價格便宜，故而在滾動軸承選型中得到了廣泛的應(yīng)用，僅在特殊工況下，才選擇價格昂貴的C級軸承。

3 結(jié)語

在各類機械設(shè)備的使用工作開展過程當(dāng)中，軸承有著相當(dāng)廣泛的使用范圍。結(jié)合實踐工作經(jīng)驗來看，軸承部件會頻繁涉及到包括維修、維護、拆卸以及更換在內(nèi)的各方面工作。因此，就需要工作人員熟練掌握各類軸承的主要特性，同時在軸承選型的過程當(dāng)中，遵循相應(yīng)的工作原則與規(guī)范，以確保所選擇的滾動軸承能夠充分適應(yīng)工況，達到穩(wěn)定高效運行的目的。本文圍繞以上問題展開了深入分析與探討，希望能夠引起各方人員的高度關(guān)注與重視。

參考文獻

[1] 楊宇，于德介，程軍圣，等.基于EMD與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滾動軸承故障診斷方法[J].振動與沖擊，2005，24（1）.

[2] 楊宇，于德介，程軍圣，等.基于Hilbert邊際譜的滾動軸承故障診斷方法[J].振動與沖擊，2005，24

（1）.

作者簡介：肖?。?983-），男，上海人，江西銅業(yè)集團材料設(shè)備公司工程師，研究方向：采購商務(wù)。