径向深沟球轴承的轴向能力你是否了解?
深沟球轴承的应用非常广泛,不论是在电机,离心泵,还是风机中,我们都能看见它的身影,以数量来论,深沟球轴承绝对是使用最多的一类轴承。 我们通常将深沟球轴承归类到径向轴承,因为深沟球轴承很多时候用来承受径向力。但是实际上深沟球轴承在很多时候也是当作推力轴承使用的。或者有时即使当径向轴承使用,也需承受轴承系统的轴向载荷。比较典型的,也广为工程师所知道的就是电机双深沟球轴承系统了。 那么作为推力轴承或者承受轴向力的深沟球轴承,就应该注意轴向载荷与轴向游隙的应用与限制。 一、深沟球轴承轴向游隙深沟球轴承既可以作为浮动端轴承,也可以作为定位端轴承,作为浮动端轴承,需要和注意轴承座的公差配合,要让浮动端可以浮动起来,作为定位端轴承使用时,理论上轴承是将轴固定不动的。 见如下磁力泵轴承箱的轴承布置。设计中为了减小非驱动端的轴向变化的影响,已经将定位轴承放在了非驱动端以减小热胀冷缩对非驱动端的影响。 维修工程师将轴承安装好后,开始测量其他部件的间隙需求(间隙保持面),结果发现间隙远小于预期的间隙。那么这是什么原因呢? 这个我们就需要考虑轴承本身的轴向串动能力了。深沟球的轴向游隙计算公式如下: 我们用上面的公式来计算一些实例: K值我们可以计算,也可以在一些轴承供应商的型录样本中找到直接用,下面我们直接选用型录中给定值来计算 从上面可以看出,用深沟球轴承做定位轴承,轴向串动可以达到几十丝的级别,远大于径向游隙的几丝,所以我们不能想当然的认为径向游隙小,轴向游隙就小。在一些对轴向串动要求比较高的地方,还是需要注意安装的间隙预留。 二、深沟球轴承轴向载荷既然深沟球轴承用来承受轴向载荷,那么承受的载荷有什么限制呢?毕竟一般轴承型录或样本中只是给出了动载能力和静载能力,而作为径向轴承的深沟球,大家优先想到的肯定是径向载荷,那么轴向载荷是否有限制? 深沟球在承受轴向载荷时,接触角就会发生变化。理论上深沟球轴承只承受径向载荷时,接触角为0,但是只要承受轴向载荷,就必然会产生接触角变化,那么深沟球轴承就变化为类似于角接触球轴承的受力方式。 深沟球轴承因为径向游隙的存在,深沟球轴承在初始安装时就会有一个初始的接触角,也就相当于一个小接触角的角接触球轴承。 另外接触角越大,能够承受的轴向载荷也越大,如果轴承只承受轴向载荷,为了得到更大的轴向载荷能力,可以考虑加大径向游隙。 深沟球的设计滚道与角接触球轴承不同,接触角不能无限制的变大,滚动体与滚道的接触面边缘在偏移到轨道边时,就是能承受的轴向载荷极限时,也就是说接触区不能超出滚道。突破这个极限,因为接触面的减小,轴承的寿命就会急剧下降。 这个时候的寿命计算就不遵循传统的寿命计算公式,也就是不能以当量载荷的计算来计算轴承寿命。 轴向载荷是引起接触角变化的主要因素。那么接触角与轴向载荷的关系到底是怎么样的?轴承的材料,设计形式,初始接触角等很多因素决定决定接触角。 |