⑴ 為什麼滾動軸承的極限轉速和軸承直徑的大小
在相同轉速下,軸承直徑的大小決定實際線速度的大小,是正比例關系,所以滾動軸承的極限轉速和軸承直徑的大小有很大的關系。
滾動軸承的極限轉速是在一定負荷、潤滑條件下允許的最高轉速,與軸承類型、尺寸、負荷大小和方向、潤滑劑種類和潤滑方式、游隙、保持架結構及冷卻條件等諸多因素有關。影響極限轉速的因素有:負荷大小、負荷種類和方向、潤滑劑和潤滑方式、經驗證明:提高軸承的製造精度、適當加大軸承的游隙、採用特殊的材料和結構的保持架,也可提高軸承的極限轉速。
而且極限轉速越大,說明軸承所承受的實際轉速也就越大,機械設備運轉的效率也就越高,反之,就越低,更有甚者是出現軸承轉速達到超過極限轉速的時候,發熱導致溫度過熱,很有可能會出現軸承燒結的現象,那麼軸承的壽命也就完結了。
⑵ 軸承的極限轉速是怎麼來的,具體的數據標準是通過計算得來的還是通過試驗得來的
極限轉速的高低與軸承的類型、尺寸、負荷、潤滑、精度、游隙、保持架及冷卻條件等多種因素有關。但是,最主要的因素是潤滑劑或軸承材料所容許的工作溫度。各種型號軸承的極限轉速列於《滾動軸承產品樣本》軸承尺寸與性能表中,它們分別是在脂潤滑和油潤滑(含油浴潤滑)的條件下確定的,其適用范圍為:
(1)標准(G)級公差軸承;
(2)向心軸承僅承受徑向負荷推力軸承僅承受軸向負荷;
(3)P<=0.1C(C為軸承的基本額定動負荷);
(4)剛性的軸承座和軸;
(5)潤滑冷卻條件正常。
當軸承在P>=0.1C的負荷條件下運轉時,由於滾動體與滾道接觸表面間的接觸應力增大,致使軸承工作溫度升高,潤滑劑的性能相對惡化,因此,軸承的極限轉速將會相應降低。
對於C/p>=10的范圍,由於極限轉速降低很小,故可不予考慮,即按f1=1取值。
對於承受聯合負荷作用的向心軸承,由於其承受負荷的滾動體數量增多,摩擦阻力增加,發熱量升高,潤滑與冷卻條件變差,而且作用於保持架上的力也增大,因此,必須根據軸承類型和負荷角的大小,將軸承的極限轉速乘以一個降低系數f2加以調整。
如果所選取軸承的極限速度轉速不能滿足使用要求時,可採用某些改進技術措施予以提高,以達到較滿意的要求。如提高軸承公差差級;適當增大游隙;改用特殊材料和改進保持架的結構;改變潤滑方式,如採用油氣、油霧和噴射潤滑;改善冷卻條件等。
軸承的轉速主要受到軸承內部的摩擦發熱引起的溫升的限制,當轉速超過某一界限後,軸承會因燒傷等而不能繼續旋轉。 軸承的極限轉速是指不產生導致燒傷的摩擦發熱並可連續旋轉的界限值。 因此,軸承的極限轉速取決於軸承的類型、尺寸和精度以及潤滑方式、潤滑劑的質和量、保持架的材料和型式、負荷條件等各種因素。 各類軸承採用脂潤滑及油潤滑(油浴潤滑)時的極限轉速分別載於各軸承尺寸表,其數值表示標准設計的軸承在一般負荷條件(C/P>=13,Fa/Fr<=0.25左右)下旋轉時轉速的界限值。 另外,潤滑劑根據其種類和牌號的不同,也可能雖優於其他性能但不適用於高速旋轉。 極限轉速的修正 負荷條件C/P<13(即當量動負荷P超過基本額定動負荷C的8%左右),或承受的合成負荷中的軸向負荷超過徑向負荷的25%時,要用下式對極限轉速進行修正。 na=f1*f2*n 這里na:修正後的極限轉速,rpm f1:與負荷條件有關的修正系數(圖8.1) f2:與合成負荷有關的修正系數(圖8.2) n :一般負荷條件下的極限轉速,rpm(參照軸承尺寸表) C :基本額定動負荷,N{kgf} P :當量動負荷,N{kgf} Fr:徑向負荷,N{kgf} Fa:軸向負荷,N{kgf} 帶密封圈球軸承的極限轉速 帶接觸式密封圈(RS型)球軸承的極限轉速受到密封圈接觸面線速度的限制,允許線速度取決於密封圈的橡膠材質。 高速旋轉注意事項 軸承在高速旋轉、尤其是轉速接近或超過尺寸表記載的極限轉速時,主要應該注意如下事項:
(1)使用精密軸承
(2)分析軸承內部游隙(考慮溫升產生的軸承內部游隙減少量)
(3)分析保持架的材料的型式(對於高速旋轉,適合採用銅合金或酚醛樹脂切制保持架。另外也有適用於高速旋轉的合成樹脂成型保持架)
(4)分析潤滑方式(採用適用於高速旋轉的循環潤滑、噴射潤滑、油霧潤滑和油氣潤滑等潤滑方式) 軸承的摩擦系數(參考) 為便於與滑動軸承比較,滾動軸承的摩擦力矩可按軸承內徑由下式計算: M=uPd/2 這里M:摩擦力矩,mN.m{kgf.mm} u:摩擦系數,表1 P:軸承負荷,N{kgf} d:軸承公稱內徑,mm 摩擦系數u受軸承型式、軸承負荷、轉速、潤滑方式等的影響較大,一般條件下穩定旋轉時的摩擦系數參考值如表1所示。 對於滑動軸承,一般u=0.01-0.02,有時也達0.1-0.2。
⑶ 軸承滾動體轉速計算公式
因材料不同, 軸承滾動體轉速計算公式無法確定。
一般來說,這極限速度由潤滑劑的運行溫度或軸承部件的材料來設定。達到極限運行溫度的速度取決於NSK軸承運行中產生的摩擦熱量(包括任何外來的熱量),以及可以從軸承上散發的熱量。滾動軸承轉速運行速度有一個極限。
軸承的種類和尺寸、內部設計、負荷、潤滑方式和冷卻條件、以及保持架設計、精確度和內部游隙等等,都會影響轉速能力的確定。