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SKF軸承選型中必須考慮的三個主要因素是極限轉(zhuǎn)速、要求的使用壽命和預(yù)定承擔(dān)的工作負(fù)荷,這是所選軸承必須滿足的三項性能要求。
極限轉(zhuǎn)速是軸承的最高允許工作轉(zhuǎn)速,超過這一極限,軸承的運轉(zhuǎn)溫度就會持續(xù)上升,潤滑劑干枯,以致軸承卡死,所以所選軸承的極限轉(zhuǎn)速取比軸承預(yù)定的最高工作轉(zhuǎn)速高出10%為宜。在軸承類型尚未選定的情況下,可取預(yù)定安裝軸承的部位中,軸與座孔直徑和之半為軸承計算平均直徑dm,將dm乘以軸承預(yù)定最高工作轉(zhuǎn)速n,所得dmn值的10/9倍不應(yīng)高于所選軸承的極限轉(zhuǎn)速。
但是SKF軸承的極限轉(zhuǎn)速并非一成不變,而是與潤滑方式直接相關(guān)。例如取軸承樣本所列油潤滑條件下軸承的極限轉(zhuǎn)速為n0,同一軸承在脂潤滑的條件下其極限轉(zhuǎn)速為0.8n0,在油霧潤滑的條件下則為11.5n0;在定容積非重復(fù)循環(huán)油潤滑的條件下,對于小油箱連續(xù)工作情況為0.85n0,而對于大油箱間歇工作情況則為0.95n0。與n0數(shù)值相當(dāng)?shù)臐櫥绞绞菐н^濾和散熱裝器的重復(fù)循環(huán)油潤滑,注意不是采取這種潤滑方式或效果相同的其他潤滑方式,是不能取軸承樣本中上述n0值作為軸承的實際極限轉(zhuǎn)速的,而應(yīng)根據(jù)具體的潤滑方式,按上述例子將n0乘上一個比例常數(shù),取所得數(shù)值作為軸承的實際極限轉(zhuǎn)速;其次,軸承的實際極限轉(zhuǎn)速雖然能通過改善潤滑而得到提高,但要考慮到因改善潤滑而付出的設(shè)備費用和維護(hù)費用,以及潤滑設(shè)備所占空間等因素,綜合權(quán)衡得失,做出最佳選擇。
實際上在考慮SKF軸承的極限轉(zhuǎn)速時,不但要考慮到軸承的類型,有時還必須考慮到軸承的組成元件,例如保持架的材質(zhì)、形式印設(shè)計與工藝因素,也與軸承內(nèi)部的滑動摩擦,潤滑劑的貯存與維持,滾動體運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性等息息相關(guān),有時也會成為軸承能否達(dá)到極限轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵對軸承的壽命要求和可靠性要求是統(tǒng)一考慮的,通常取可靠性系數(shù)為90%,這意味著在大量于相同工作條件下運轉(zhuǎn)的軸承中,有90%的軸承在到達(dá)預(yù)定的工作壽命L10時仍保持正常狀態(tài)。如果想得到更高的可靠性,比如說96%,就必須降低軸承的要求壽命,例如必須將L10壽命降低到L4。
的說來對于主軸軸承,最高的要求是與整臺機(jī)器有相同或稍高的使用壽命,最低的要求是壽命長于主軸部件的大修期,而在實際上,多采用既能滿足主機(jī)性能要求又不致使主軸系統(tǒng)過于龐大而且經(jīng)濟(jì)上也較為合算的綜合考慮的方案,對于大多數(shù)機(jī)器而言,都有相當(dāng)成功的前例可供參考。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,選型計算還應(yīng)考慮軸承的失效形式,還有磨損、潤滑失效以及微動磨蝕等,其中磨損壽命是必須校核的,其他失效形式如果涉及也必須加以考慮。
注意軸承可期望的疲勞壽命和磨損壽命不僅與潤滑,而且與軸承的安裝部位、軸承本身、軸承所用潤滑劑三者的清潔程度直接相關(guān),也與密封的形式與效果有關(guān),所選SKF軸承額定壽命必須與所提供潤滑、清潔度和密封的條件相適應(yīng),而改善這些條件也能夠提高軸承的實際使用壽命。
考慮負(fù)荷因素時應(yīng)注意軸承的壽命對負(fù)荷比對轉(zhuǎn)速更為敏感,因此對于多級傳動軸,如果可能,宜將較大的減速放在較后的級數(shù);對于主軸軸承,如果可能,適當(dāng)調(diào)配外負(fù)荷作用點與軸承支點之間的距離,力求減少主軸軸承的負(fù)荷,并力求傳到主軸軸承上的負(fù)荷平穩(wěn),避免沖擊和振動,這就要求軸承的安裝部位的形狀和位置精度足夠高,軸承的游隙和配合選擇正確,軸承的安裝精度良好。
在選型設(shè)計中所選取的SKF軸承計算負(fù)荷,愈能代表軸承工作時的實際負(fù)荷情況,則計算結(jié)果愈正確,因此要廣泛而深入地研究軸承的實際負(fù)荷情況。
如果軸承既承受很大的負(fù)荷,又靜止而不轉(zhuǎn)動,這種狀態(tài)更為不利,滾動體和滾道之間將形成微小壓痕并很快發(fā)展成為點蝕,使軸承早期失效。在這種情況下,就必須校驗所選軸承的額定靜負(fù)荷,能否勝過這個軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷。
另一個極端情況恰好相反,軸承在高速下運轉(zhuǎn),但不承受負(fù)荷,這樣滾動體常常在滾道上滑動而不滾動,導(dǎo)致軸承溫度迅速上升,潤滑劑分解變質(zhì),軸承也會較快失效,所以軸承需要一個防止打滑的最小負(fù)荷。
在有些情況下,還必須考慮設(shè)備本身產(chǎn)生的軸向力和徑向力,齒輪等零件的重量甚至軸的重量,有關(guān)零部件的應(yīng)力,把它們都計算在軸承所承受的后、負(fù)荷中,而這些往往容易被忽略而漏過。
在很多情況下,軸承由于受到振動的影響而實際負(fù)荷顯著增加,軸承實際安裝有同軸度誤差較大(不對中)時也會增加軸承的實際負(fù)荷,這樣就必須對計算負(fù)荷的數(shù)值進(jìn)行必要的修正
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