如果存在以下情況之一,就要根據(jù)額定靜負(fù)荷C0,而不是軸承壽命來選擇軸承的尺寸:
軸承是靜止的并需要承受持續(xù)或間歇(沖擊)的負(fù)荷;
軸承承受負(fù)荷的同時(shí)在緩慢擺動(dòng)或?qū)χ修D(zhuǎn)動(dòng);
軸承在負(fù)荷下以非常低的速度(n<10轉(zhuǎn)/分鐘)運(yùn)轉(zhuǎn),并且只要求很短的壽命 (在這種情況下如根據(jù)一給定的負(fù)荷等效P,那按壽命方程式會(huì)計(jì)算出一個(gè)很低的必要基本額定動(dòng)負(fù)荷C,所以根據(jù)壽命來選擇的軸承在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)嚴(yán)重地超負(fù)荷);
軸承在轉(zhuǎn)動(dòng),而且除了正常的操作負(fù)荷外,還得承受重沖擊負(fù)荷。
在以上這些情況下,軸承可容許的負(fù)荷不是取決于材料的疲勞,而是看負(fù)荷對(duì)軸承滾道造成的永久變形的程度。作用在靜止的軸承、或者緩慢擺動(dòng)的軸承上的負(fù)荷, 或者作用在旋轉(zhuǎn)的軸承上的沖擊負(fù)荷,都會(huì)在滾動(dòng)體上產(chǎn)生壓平的表面以及使?jié)L道出現(xiàn)凹陷。滾道上凹陷的分布可能不規(guī)則,也可能與滾動(dòng)體的位置相對(duì)應(yīng)地均勻分布。如果在幾個(gè)旋轉(zhuǎn)期間負(fù)荷都保持著,那么凹陷會(huì)均勻地分布在整個(gè)滾道上。軸承的永久性變形會(huì)造成振動(dòng)和噪音并增加摩擦。并且可能加大內(nèi)部游隙, 或者改變部件之間的配合。
這些改變會(huì)對(duì)軸承的性能表現(xiàn)造成多大損害, 則取決于具體使用中對(duì)軸承的要求。因此,為了滿足以下任何一個(gè)要求,都必須保證永久性的變形不會(huì)發(fā)生或者只達(dá)到一個(gè)非常有限的程度;為此,所選擇的軸承就要具有足夠高的靜負(fù)荷能力:
高可靠性,
安靜運(yùn)行(如用在電動(dòng)機(jī)中),
無振動(dòng)操作(如用在機(jī)床中) ,
恒定的軸承摩擦扭矩(如用在測(cè)量?jī)x表和檢驗(yàn)設(shè)備中),
負(fù)荷下低啟動(dòng)摩擦(如用在起重機(jī)中) 。
根據(jù)靜負(fù)荷能力來選擇軸承尺寸時(shí),要用到一個(gè)給定的安全系數(shù)s0。這個(gè)安全系數(shù)代表基本額定靜負(fù)荷C0和軸承等效靜負(fù)荷P0之間的關(guān)系。
當(dāng)量靜負(fù)荷
由徑向和軸向負(fù)荷組成的靜負(fù)荷必須轉(zhuǎn)換成等效軸承靜負(fù)荷。這個(gè)負(fù)荷(向心軸承的徑向負(fù)荷、止推軸承的軸向負(fù)荷)按其定義,如果采用的話,會(huì)和實(shí)際負(fù)荷一樣對(duì)軸承造成同樣的永久性變形。它可以用通用方程式
P0 = X0Fr + Y0Fa
P0 等效軸承靜負(fù)荷,kN
Fr 軸承的實(shí)際徑向負(fù)荷,kN
Fa 軸承的實(shí)際軸向負(fù)荷,kN
X0 軸承徑向負(fù)荷系數(shù)
Y0 軸承軸向負(fù)荷系數(shù)
計(jì)算P0時(shí),要用可能產(chǎn)生的最大負(fù)荷,并把組成它的徑向和軸向負(fù)荷代入以上方程式。如果一個(gè)靜負(fù)荷從不同方向?qū)S承加載,那么其徑向和軸向成分的負(fù)荷量會(huì)改變。在這些情況下,應(yīng)該取能使等效軸承靜負(fù)荷P0具最大值的徑向和軸向負(fù)荷值。
所需的基本額定靜負(fù)荷
當(dāng)根據(jù)靜負(fù)荷能力來確定軸承尺寸時(shí),使用計(jì)算必須用到所指定的安全系數(shù) s0; 這個(gè)安全系數(shù)代表基本額定靜負(fù)荷 C0 和軸承當(dāng)量靜負(fù)荷 P0 之間的關(guān)系以便用來計(jì)算必須基本的額定靜負(fù)荷。
必要的基本額定靜負(fù)荷C0 可按下式求出
C0 = s0 P0
C0 基本額定靜負(fù)荷,kN
s0靜安全系數(shù)
P0當(dāng)量軸承靜負(fù)荷,kN
在需要流暢運(yùn)行的各種操作中,有關(guān)球軸承和滾動(dòng)軸承的靜安全系數(shù)s0,其基于經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)數(shù)值見下表(表來源于“SKF軸承”)
靜負(fù)荷安全系數(shù)S0的參考值,摘于“SKF軸承”
工作類型 旋轉(zhuǎn)軸承 非旋轉(zhuǎn)類
關(guān)于安靜運(yùn)行軸承的要求
不重要 常規(guī) 高
球軸承 滾子軸承 球軸承 滾子軸承 球軸承 滾子軸承 球軸承 滾子軸承
平順,無振動(dòng) 0,5 1 1 1,5 2 3 0,4 0,8
常規(guī) 0,5 1 1 1,5 2 3,5 0,5 1
公布的
沖擊負(fù)荷1) ≥1,5 ≥2,5 ≥1,5 ≥3 ≥2 ≥4 ≥1 ≥2
對(duì)于調(diào)心滾子推力軸承,我們推薦使用 s0 ≥4;對(duì)于滿圓錐滾子軸承(螺釘固定軸承),此值為 s0 ≥2,5;對(duì)于帶銷釘式鋼保持架的圓柱和圓錐滾子軸承,此值為 s0 ≥2。
1)如果負(fù)荷量級(jí)尚不清楚,應(yīng)使用的值 s0 至少應(yīng)與以上列出的一樣大,如果沖擊負(fù)荷的量級(jí)十分明確,可以使用較小的 s0 數(shù)值。