NSK軸承選型中的考慮因素
2015-09-15
NSK軸承選型中必須考慮的三個(gè)主要因素是極限轉(zhuǎn)速、要求的使用壽命和預(yù)定承擔(dān)的工作負(fù)荷，這是所選NSK軸承必須滿(mǎn)足的三項(xiàng)性能要求。
極限轉(zhuǎn)速是NSK軸承的最高允許工作轉(zhuǎn)速，超過(guò)這一極限，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度就會(huì)持續(xù)上升,潤(rùn)滑劑干枯，以致軸承卡死，所以所選NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速取比NSK軸承預(yù)定的最高工作轉(zhuǎn)速高出10％為宜。在軸承類(lèi)型尚未選定的情況下，可取預(yù)定安裝NSK軸承的部位中，軸與座孔直徑和之半為NSK軸承計(jì)算平均直徑dm，將dm乘以NSK軸承預(yù)定最高工作轉(zhuǎn)速n，所得dmn值的10／9倍不應(yīng)高于所選NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速。
但是NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速并非一成不變，而是與潤(rùn)滑方式直接相關(guān)。例如取軸承樣本所列油潤(rùn)滑條件下NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速為n0，同一NSK軸承在脂潤(rùn)滑的條件下其極限轉(zhuǎn)速為0.8n0，在油霧潤(rùn)滑的條件下則為11.5n0；在定容積非重復(fù)循環(huán)油潤(rùn)滑的條件下，對(duì)于小油箱連續(xù)工作情況為0.85n0，而對(duì)于大油箱間歇工作情況則為0.95n0。與n0數(shù)值相當(dāng)?shù)臐?rùn)滑方式是帶過(guò)濾和散熱裝器的重復(fù)循環(huán)油潤(rùn)滑，注意不是采取這種潤(rùn)滑方式或效果相同的其他潤(rùn)滑方式，是不能取軸承樣本中上述n0值作為NSK軸承的實(shí)際極限轉(zhuǎn)速的，而應(yīng)根據(jù)具體的潤(rùn)滑方式，按上述例子將n0乘上一個(gè)比例常數(shù)，取所得數(shù)值作為NSK軸承的實(shí)際極限轉(zhuǎn)速；其次，NSK軸承的實(shí)際極限轉(zhuǎn)速雖然能通過(guò)改善潤(rùn)滑而得到提高，但要考慮到因改善潤(rùn)滑而付出的設(shè)備費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，以及潤(rùn)滑設(shè)備所占空間等因素，綜合權(quán)衡得失，做出最佳選擇。
實(shí)際上在考慮NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，不但要考慮到NSK軸承的類(lèi)型，有時(shí)還必須考慮到軸承的組成元件，例如保持架的材質(zhì)、形式印設(shè)計(jì)與工藝因素，也與NSK軸承內(nèi)部的滑動(dòng)摩擦，潤(rùn)滑劑的貯存與維持，滾動(dòng)體運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性等息息相關(guān)，有時(shí)也會(huì)成為軸承能否達(dá)到極限轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵對(duì)NSK軸承的壽命要求和可靠性要求是統(tǒng)一考慮的，通常取可靠性系數(shù)為90％，這意味著在大量于相同工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的NSK軸承中，有90％的NSK軸承在到達(dá)預(yù)定的工作壽命L10時(shí)仍保持正常狀態(tài)。如果想得到更高的可靠性，比如說(shuō)96％，就必須降低NSK軸承的要求壽命，例如必須將L10壽命降低到L4。
的說(shuō)來(lái)對(duì)于主軸軸承，最高的要求是與整臺(tái)機(jī)器有相同或稍高的使用壽命，最低的要求是壽命長(zhǎng)于主軸部件的大修期，而在實(shí)際上，多采用既能滿(mǎn)足主機(jī)性能要求又不致使主軸系統(tǒng)過(guò)于龐大而且經(jīng)濟(jì)上也較為合算的綜合考慮的方案，對(duì)于大多數(shù)機(jī)器而言，都有相當(dāng)成功的前例可供參考。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，選型計(jì)算還應(yīng)考慮NSK軸承的失效形式，還有磨損、潤(rùn)滑失效以及微動(dòng)磨蝕等，其中磨損壽命是必須校核的，其他失效形式如果涉及也必須加以考慮。
注意NSK軸承可期望的疲勞壽命和磨損壽命不僅與潤(rùn)滑，而且與軸承的安裝部位、NSK軸承本身、NSK軸承所用潤(rùn)滑劑三者的清潔程度直接相關(guān)，也與密封的形式與效果有關(guān)，所選NSK軸承額定壽命必須與所提供潤(rùn)滑、清潔度和密封的條件相適應(yīng)，而改善這些條件也能夠提高NSK軸承的實(shí)際使用壽命。
考慮負(fù)荷因素時(shí)應(yīng)注意軸承的壽命對(duì)負(fù)荷比對(duì)轉(zhuǎn)速更為敏感，因此對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)軸，如果可能，宜將較大的減速放在較后的級(jí)數(shù)；對(duì)于主軸軸承，如果可能，適當(dāng)調(diào)配外負(fù)荷作用點(diǎn)與NSK軸承支點(diǎn)之間的距離，力求減少主軸NSK軸承的負(fù)荷，并力求傳到主軸NSK軸承上的負(fù)荷平穩(wěn)，避免沖擊和振動(dòng)，這就要求軸承的安裝部位的形狀和位置精度足夠高，NSK軸承的游隙和配合選擇正確，NSK軸承的安裝精度良好。
在選型設(shè)計(jì)中所選取的NSK軸承計(jì)算負(fù)荷，愈能代表軸承工作時(shí)的實(shí)際負(fù)荷情況，則計(jì)算結(jié)果愈正確，因此要廣泛而深入地研究NSK軸承的實(shí)際負(fù)荷情況。
如果NSK軸承既承受很大的負(fù)荷，又靜止而不轉(zhuǎn)動(dòng)，這種狀態(tài)更為不利，滾動(dòng)體和滾道之間將形成微小壓痕并很快發(fā)展成為點(diǎn)蝕，使軸承早期失效。在這種情況下，就必須校驗(yàn)所選NSK軸承的額定靜負(fù)荷，能否勝過(guò)這個(gè)NSK軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷。
另一個(gè)極端情況恰好相反，NSK軸承在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，但不承受負(fù)荷，這樣滾動(dòng)體常常在滾道上滑動(dòng)而不滾動(dòng)，導(dǎo)致NSK軸承溫度迅速上升，潤(rùn)滑劑分解變質(zhì)，NSK軸承也會(huì)較快失效，所以NSK軸承需要一個(gè)防止打滑的最小負(fù)荷。
在有些情況下，還必須考慮設(shè)備本身產(chǎn)生的軸向力和徑向力，齒輪等零件的重量甚至軸的重量，有關(guān)零部件的應(yīng)力，把它們都計(jì)算在軸承所承受的后、負(fù)荷中，而這些往往容易被忽略而漏過(guò)。
在很多情況下，NSK軸承由于受到振動(dòng)的影響而實(shí)際負(fù)荷顯著增加，NSK軸承實(shí)際安裝有同軸度誤差較大(不對(duì)中)時(shí)也會(huì)增加NSK軸承的實(shí)際負(fù)荷，這樣就必須對(duì)計(jì)算負(fù)荷的數(shù)值進(jìn)行必要的修正
極限轉(zhuǎn)速是NSK軸承的最高允許工作轉(zhuǎn)速，超過(guò)這一極限，軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度就會(huì)持續(xù)上升,潤(rùn)滑劑干枯，以致軸承卡死，所以所選NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速取比NSK軸承預(yù)定的最高工作轉(zhuǎn)速高出10％為宜。在軸承類(lèi)型尚未選定的情況下，可取預(yù)定安裝NSK軸承的部位中，軸與座孔直徑和之半為NSK軸承計(jì)算平均直徑dm，將dm乘以NSK軸承預(yù)定最高工作轉(zhuǎn)速n，所得dmn值的10／9倍不應(yīng)高于所選NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速。
但是NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速并非一成不變，而是與潤(rùn)滑方式直接相關(guān)。例如取軸承樣本所列油潤(rùn)滑條件下NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速為n0，同一NSK軸承在脂潤(rùn)滑的條件下其極限轉(zhuǎn)速為0.8n0，在油霧潤(rùn)滑的條件下則為11.5n0；在定容積非重復(fù)循環(huán)油潤(rùn)滑的條件下，對(duì)于小油箱連續(xù)工作情況為0.85n0，而對(duì)于大油箱間歇工作情況則為0.95n0。與n0數(shù)值相當(dāng)?shù)臐?rùn)滑方式是帶過(guò)濾和散熱裝器的重復(fù)循環(huán)油潤(rùn)滑，注意不是采取這種潤(rùn)滑方式或效果相同的其他潤(rùn)滑方式，是不能取軸承樣本中上述n0值作為NSK軸承的實(shí)際極限轉(zhuǎn)速的，而應(yīng)根據(jù)具體的潤(rùn)滑方式，按上述例子將n0乘上一個(gè)比例常數(shù)，取所得數(shù)值作為NSK軸承的實(shí)際極限轉(zhuǎn)速；其次，NSK軸承的實(shí)際極限轉(zhuǎn)速雖然能通過(guò)改善潤(rùn)滑而得到提高，但要考慮到因改善潤(rùn)滑而付出的設(shè)備費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，以及潤(rùn)滑設(shè)備所占空間等因素，綜合權(quán)衡得失，做出最佳選擇。
實(shí)際上在考慮NSK軸承的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，不但要考慮到NSK軸承的類(lèi)型，有時(shí)還必須考慮到軸承的組成元件，例如保持架的材質(zhì)、形式印設(shè)計(jì)與工藝因素，也與NSK軸承內(nèi)部的滑動(dòng)摩擦，潤(rùn)滑劑的貯存與維持，滾動(dòng)體運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性等息息相關(guān)，有時(shí)也會(huì)成為軸承能否達(dá)到極限轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵對(duì)NSK軸承的壽命要求和可靠性要求是統(tǒng)一考慮的，通常取可靠性系數(shù)為90％，這意味著在大量于相同工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的NSK軸承中，有90％的NSK軸承在到達(dá)預(yù)定的工作壽命L10時(shí)仍保持正常狀態(tài)。如果想得到更高的可靠性，比如說(shuō)96％，就必須降低NSK軸承的要求壽命，例如必須將L10壽命降低到L4。
的說(shuō)來(lái)對(duì)于主軸軸承，最高的要求是與整臺(tái)機(jī)器有相同或稍高的使用壽命，最低的要求是壽命長(zhǎng)于主軸部件的大修期，而在實(shí)際上，多采用既能滿(mǎn)足主機(jī)性能要求又不致使主軸系統(tǒng)過(guò)于龐大而且經(jīng)濟(jì)上也較為合算的綜合考慮的方案，對(duì)于大多數(shù)機(jī)器而言，都有相當(dāng)成功的前例可供參考。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，選型計(jì)算還應(yīng)考慮NSK軸承的失效形式，還有磨損、潤(rùn)滑失效以及微動(dòng)磨蝕等，其中磨損壽命是必須校核的，其他失效形式如果涉及也必須加以考慮。
注意NSK軸承可期望的疲勞壽命和磨損壽命不僅與潤(rùn)滑，而且與軸承的安裝部位、NSK軸承本身、NSK軸承所用潤(rùn)滑劑三者的清潔程度直接相關(guān)，也與密封的形式與效果有關(guān)，所選NSK軸承額定壽命必須與所提供潤(rùn)滑、清潔度和密封的條件相適應(yīng)，而改善這些條件也能夠提高NSK軸承的實(shí)際使用壽命。
考慮負(fù)荷因素時(shí)應(yīng)注意軸承的壽命對(duì)負(fù)荷比對(duì)轉(zhuǎn)速更為敏感，因此對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)軸，如果可能，宜將較大的減速放在較后的級(jí)數(shù)；對(duì)于主軸軸承，如果可能，適當(dāng)調(diào)配外負(fù)荷作用點(diǎn)與NSK軸承支點(diǎn)之間的距離，力求減少主軸NSK軸承的負(fù)荷，并力求傳到主軸NSK軸承上的負(fù)荷平穩(wěn)，避免沖擊和振動(dòng)，這就要求軸承的安裝部位的形狀和位置精度足夠高，NSK軸承的游隙和配合選擇正確，NSK軸承的安裝精度良好。
在選型設(shè)計(jì)中所選取的NSK軸承計(jì)算負(fù)荷，愈能代表軸承工作時(shí)的實(shí)際負(fù)荷情況，則計(jì)算結(jié)果愈正確，因此要廣泛而深入地研究NSK軸承的實(shí)際負(fù)荷情況。
如果NSK軸承既承受很大的負(fù)荷，又靜止而不轉(zhuǎn)動(dòng)，這種狀態(tài)更為不利，滾動(dòng)體和滾道之間將形成微小壓痕并很快發(fā)展成為點(diǎn)蝕，使軸承早期失效。在這種情況下，就必須校驗(yàn)所選NSK軸承的額定靜負(fù)荷，能否勝過(guò)這個(gè)NSK軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷。
另一個(gè)極端情況恰好相反，NSK軸承在高速下運(yùn)轉(zhuǎn)，但不承受負(fù)荷，這樣滾動(dòng)體常常在滾道上滑動(dòng)而不滾動(dòng)，導(dǎo)致NSK軸承溫度迅速上升，潤(rùn)滑劑分解變質(zhì)，NSK軸承也會(huì)較快失效，所以NSK軸承需要一個(gè)防止打滑的最小負(fù)荷。
在有些情況下，還必須考慮設(shè)備本身產(chǎn)生的軸向力和徑向力，齒輪等零件的重量甚至軸的重量，有關(guān)零部件的應(yīng)力，把它們都計(jì)算在軸承所承受的后、負(fù)荷中，而這些往往容易被忽略而漏過(guò)。
在很多情況下，NSK軸承由于受到振動(dòng)的影響而實(shí)際負(fù)荷顯著增加，NSK軸承實(shí)際安裝有同軸度誤差較大(不對(duì)中)時(shí)也會(huì)增加NSK軸承的實(shí)際負(fù)荷，這樣就必須對(duì)計(jì)算負(fù)荷的數(shù)值進(jìn)行必要的修正