一般條件穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)摩擦系數(shù)參考值所示滑動(dòng)軸承一般0.010.020.10.2各類軸承摩擦系數(shù)軸承型式摩擦系數(shù).為便于與滑動(dòng)軸承比較,滾動(dòng)軸承的摩擦力矩可按軸承內(nèi)徑由下式計(jì)算:
M=uPd/2(M:摩擦力矩,mN.m;u:摩擦系數(shù),表1;P:軸承負(fù)荷,N;d:軸承公稱內(nèi)徑,mm)。摩擦系數(shù)u受軸承型式、軸承負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、潤滑方式等的影響較大,一般條件下穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦系數(shù)參考值如下所示。
對(duì)于滑動(dòng)軸承,一般u=0.01-0.02,有時(shí)也達(dá)0.1-0.2。復(fù)合軸承摩擦系數(shù):0.03~0.18
軸承型式 摩擦系數(shù)u
深溝球軸承 0.0010-0.0015
角接觸球軸承 0.0012-0.0020
調(diào)心球軸承 0.0008-0.0012
圓柱滾子軸承 0.0008-0.0012
滿裝型滾針軸承 0.0025-0.0035
帶保持架滾針軸承 0.0020-0.0030
圓錐滾子軸承 0.0017-0.0025
調(diào)心滾子軸承 0.0020-0.0025
推力球軸承 0.0010-0.0015
推力調(diào)心滾子軸承 0.0020-0.0025
4、滾動(dòng)軸承潤滑方式的選擇
滾動(dòng)軸承是一種重要的機(jī)械元件,一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的性能能否充分發(fā)揮出來要取決于軸承的潤滑是否適當(dāng),可以說,潤滑是保證軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件,它對(duì)于提高軸承的承載能力和使用壽命起著重要作用。不論采用何種潤滑形式,潤滑在滾動(dòng)軸承中都能起到如下作用:
(1)減少金屬間的摩擦,減緩其磨損。
(2)油膜的形成增大接觸面積,減小接觸應(yīng)力。
(3)確保滾動(dòng)軸承能在高頻接觸應(yīng)力下,長時(shí)間地正常運(yùn)轉(zhuǎn),延長疲勞壽命,
(4)消除摩擦熱,降低軸承工作表面溫度,防止燒傷。
(5)起防塵、防銹、防蝕作用。
因此,正確地潤滑對(duì)滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常重要。滾動(dòng)軸承的潤滑設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括:合理的潤滑方法的確定,潤滑劑的正確選用,潤滑劑用量的定量汁算及換油周期的確定。滾動(dòng)軸承潤滑一般可以根據(jù)使用的潤滑劑種類分為油潤滑、脂潤滑和和固體潤滑三大類。其中油潤滑具有比其他潤滑方式更寬的溫度使用范圍,更適用于高速和高負(fù)荷條件下工作的軸承;同時(shí),由于油潤滑還具有設(shè)備保養(yǎng)和潤滑劑更換方便、系統(tǒng)中摩擦副如齒輪等可以同時(shí)潤滑的優(yōu)點(diǎn),所以迄今為止,軸承使用油潤滑為普遍。脂潤滑具有密封裝置簡易、維修費(fèi)用低以及潤滑脂成本較低等優(yōu)點(diǎn),在低速、中速、中溫運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承中使用很普遍。特別是近年來抗磨添加劑的問世,提高了脂的潤滑性能,使脂潤滑得到了更廣泛的應(yīng)用。如果使用油潤滑和脂潤滑達(dá)不到軸承所要求的潤滑條件,或無法滿足特定的工作條件時(shí),則可以使用固體潤滑劑,或設(shè)法提高軸承自身的潤滑性能。
軸承的轉(zhuǎn)速主要受到軸承內(nèi)部的摩擦發(fā)熱引起的溫升的限制,當(dāng)轉(zhuǎn)速超過某一界限后,軸承會(huì)因燒傷等而不能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
軸承的極限轉(zhuǎn)速是指不產(chǎn)生導(dǎo)致燒傷的摩擦發(fā)熱并可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的界限值。
因此,軸承的極限轉(zhuǎn)速取決于軸承的類型、尺寸和精度以及潤滑方式、潤滑劑的質(zhì)和量、保持架的材料和型式、負(fù)荷條件等各種因素。
各類軸承采用脂潤滑及油潤滑(油浴潤滑)時(shí)的極限轉(zhuǎn)速分別載于各軸承尺寸表,其數(shù)值表示標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的軸承在一般負(fù)荷條件(C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右)下旋轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速的界限值。
另外,潤滑劑根據(jù)其種類和牌號(hào)的不同,也可能雖優(yōu)于其他性能但不適用于高速旋轉(zhuǎn)。
負(fù)荷條件C/P<13(即當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷P超過基本額定動(dòng)負(fù)荷C的8%左右),或承受的合成負(fù)荷中的軸向負(fù)荷超過徑向負(fù)荷的25%時(shí),要用下式對(duì)極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。
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na=f1*f2*n
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這里,
na:修正后的極限轉(zhuǎn)速,rpm
f1:與負(fù)荷條件有關(guān)的修正系數(shù)(圖8.1)
f2:與合成負(fù)荷有關(guān)的修正系數(shù)(圖8.2)
n :一般負(fù)荷條件下的極限轉(zhuǎn)速,rpm(參照軸承尺寸表)
C :基本額定動(dòng)負(fù)荷,N{kgf}
P :當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷,N{kgf}
Fr:徑向負(fù)荷,N{kgf}
Fa:軸向負(fù)荷,N{kgf}
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帶密封圈球軸承的極限轉(zhuǎn)速
帶接觸式密封圈(RS型)球軸承的極限轉(zhuǎn)速受到密封圈接觸面線速度的限制,允許線速度取決于密封圈的橡膠材質(zhì)。
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高速旋轉(zhuǎn)注意事項(xiàng)
軸承在高速旋轉(zhuǎn)、尤其是轉(zhuǎn)速接近或超過尺寸表記載的極限轉(zhuǎn)速時(shí),主要應(yīng)該注意如下事項(xiàng):
?。ǎ保┦褂镁茌S承
?。ǎ玻┓治鲚S承內(nèi)部游隙(考慮溫升產(chǎn)生的軸承內(nèi)部游隙減少量)
(3)分析保持架的材料的型式(對(duì)于高速旋轉(zhuǎn),適合采用銅合金或酚醛樹脂切制保持架。另外也有適用于高速旋轉(zhuǎn)的合成樹脂成型保持架)
(4)分析潤滑方式(采用適用于高速旋轉(zhuǎn)的循環(huán)潤滑、噴射潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑等潤滑方式)
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軸承的摩擦系數(shù)(參考)
為便于與滑動(dòng)軸承比較,滾動(dòng)軸承的摩擦力矩可按軸承內(nèi)徑由下式計(jì)算:
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M=uPd/2
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這里,
M:摩擦力矩,mN.m{kgf.mm}
u:摩擦系數(shù),表1
P:軸承負(fù)荷,N{kgf}
d:軸承公稱內(nèi)徑,mm
摩擦系數(shù)u受軸承型式、軸承負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、潤滑方式等的影響較大,一般條件下穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦系數(shù)參考值如表1所示。
對(duì)于滑動(dòng)軸承,一般u=0.01-0.02,有時(shí)也達(dá)0.1-0.2。