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滚动轴承的转速额定及选型方法

2023/10/24 20:06:15 分类:电工基础 
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滚动轴承由滚动体、保持架、轴承套圈组成。在轴承运行的时候,滚动体在轴承内外圈之间滚动,内外圈相对转动。轴承的转动是轴承的主要运行特征,因此轴承的转动能力也是轴承的重要额定值。在进行轴承选型的过程中,应该根据应用需求,在轴承的额定值范围内进行选择。

轴承的转速额定值在轴承的一般型录里就是轴承的额定转速。在一般的轴承型录里,轴承的额定转速包括:参考转速,脂润滑参考转速,油润滑参考转速,极限转速等。


从额定转速的名称中可以看到,脂润滑参考转速和油润滑参考转速都是参考转速,只是因轴承润滑不同而被分为两个额定值。但是其本质依然是参考转速。一些厂家会将油润滑和脂润滑的参考转速合并,统一以参考转速的额定值进行标定。


下图为某厂家型录中的额定转速标定,其中列出了脂润滑和油润滑以及不同密封方式的额定转速。其实质是轴承的参考转速额定。

某厂家型录中的额定转速标定

下图为某些厂家的额定转速标定,在这个标定中,将油润滑和脂润滑参考转速进行了合并,列出了参考转速和极限转速。

某些厂家的额定转速标定

进行正确选型的基础是了解这些额定转速的含义。


参考转速

参考转速也叫热参考转速,是指轴承在额定工况(ISO15312)下,轴承工作热稳定时候的转速。这个转速主要是表征轴承发热平衡的一个转速额定。可以粗略的理解成,在给定工况下,如果轴承超越了这个转速,轴承的发热将加剧。如果在实际应用中加强冷却,那么在一定条件下,轴承的应用甚至可以超越参考转速。

轴承的参考转速不适用于以下情况:

①采用接触式密封的轴承
②支撑型和螺栓型滚轮
③调心滚针轴承
④推力深沟球轴承和推挤角接触球轴承。

极限转速

极限转速是基于实验经验,并且考虑周层运转平稳、密封性能和离心力等因素的转速额定。滚动轴承一旦超过极限转速,轴承将会出现因强度等影响的崩溃等问题,具有密封性能的轴承,其密封也将出现破坏等现象。由此可见,轴承的极限转速在轴承完成制造之后,就已经固定下来,即便在良好的润滑和冷却环境下,轴承的运行转速仍然不得超过极限转速。

轴承选型中的额定转速参考

在轴承选型的时候,考虑轴承转速额定的时候,一般都不应该超过轴承的转速额定。如果超过轴承的热参考转速,那么轴承会出现额外发热。在工况要求实际需求下,有时候可能会超越轴承的参考转速,这种情况下,需要对轴承进行额外的散热方面的考虑,保证轴承温度的正常。但是,即便超越轴承的参考转速,轴承的使用转速也不可能无限制的提高,因为轴承的机械强度决定了轴承无论如何都不能超远的极限转速。

很多型录中,将不同密封方式的轴承额定转速单独分列出来,这是因为此时轴承密封件与套圈之间的摩擦,将成为转速提升的主要限制,一旦轴承转速高于额定值,将出现密封件磨损,以及密封件磨损引起的发热等问题。


细心的读者不难发现,有些轴承的热参考转速标定高于轴承的极限转速。那么就会有一个问题,轴承不可能找过极限转速,何以得到轴承的热参考转速呢?事实上,这个轴承的热参考转速是依照ISO标准计算得到的。当轴承参考转速高于轴承极限转速的时候,轴承的极限转速就是这个轴承选型时候的转速上限。

作者:王勇

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