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机械工程师的成长史10----轴承选型

作者:小编2024-03-18 22:20:06

  轴承作为传动领域很重要的标准件,各个厂家都已经针对其作出了很详尽的选型手册,大家在网上都可以查到。下面我以,进行一个简单的介绍。其他轴承类型及对应的工况可以参考此大纲查阅轴承手册进行选型。

  1、轴承受力分析:轴承在大多数情况下主要承受三种力:轴向力,径向力,翻转力矩(部分轴承可以)。我们在开始选用轴承的时候,需要对受力情况有个具体的分析。举个栗子:受力情况如下图,我们知道F输入,L1,L2的值,请算出轴承1、2各自承受的力是多少?

  下面我们轴承的布局改一下,按照以下图示,假如3个轴承都是深沟球轴承,请问这种设计是否有问题以及为什么?(这个是公司同事真实采坑案例)。

  2、轴承校核中很重要的两个参数:当量动载荷和当量静载荷。其他还有很多的计算其实都是基于各自工况进行安全系数上的调整。

  额定动载荷C:内圈旋转100万次,90%的轴承不出现疲劳破坏的条件下所承受的最大载荷。

  当量动载荷P:由于轴承受力往往是复合应力,很难直接等效到疲劳寿命,因此需要用一个假设动载荷用于描述这种复合应力下的动载荷

机械工程师的成长史10----轴承选型

  基本额定寿命L:L=(C/P)³,这个是90%的可靠性下的寿命计算,需要增加可靠性可以乘以相关系数,具体请查阅手册。

  额定静载荷:定义比较绕,简单说来就是滚道形变不超过一定值下能承受最大的载荷

  最后查阅轴承产品表,保证寿命满足或载荷安全余量满足的情况下选择对应的产品即可。

  轴承是有等级的,这个不多说了,根据自己的工况酌情选择即可。内径、外径、跳动等都有各自的标准。

  机械设计中存在间隙、过渡、过盈三个配合方式。但是具体情况下怎么选择?肯定有人会无脑选过盈,我不能说这个是错的,我只能说这不是最优选,好的工程师需要在装配性和性能中取得平衡点,具体可以查看以前的文章。机械工程师的成长史2---装配工艺

  因此这里需要引入一个很重要的概念:旋转载荷与静止载荷。不同的载荷形式会有不同的要求。

  在选定完配合方式后,我们也需要确定轴以及轴承座的公差值,偷懒的话可以按照手册的推荐值,超出了手册中的工况时轴承设计,需要对过盈量、安装力等实际需求进行定义进而换算出需要的过盈量。

  轴承是存在游隙的,我们在选型过程中也需要根据工况对游隙进行选择。我们配合的选择,环境/轴承温度的升高降低、预紧的情况都会影响游隙进而影响寿命、振动、噪声。另外加工误差导致的轴承歪斜也需要靠游隙进行吸收。

  以上只是将大几百页的轴承选型手册浓缩成1000字的水文让学弟学妹们有个大概的了解,里面有很多部分做了精简或省略,如果想要系统学习的话还是要查阅NSK ,SKF等厂家的选型手册,里面会对各种工况、各种属性进行定性定量的分析,能读懂并灵活运用基本就出师了。