軸承的額定轉速,是其關(guān)鍵參數指標之一,對軸承溫升有直接的影響,每一個(gè)軸承型號都有其自身的極限轉速。
脂潤滑額定轉速和油潤滑額定轉速適用于標準設計軸承在普通載荷條件下(C/P≥12 且Fa/Fr≤0.2)運轉的工況,
一、標準設計的軸承;
二、普通載荷條件下(輕載);
三、采用脂潤滑或油潤滑運轉所允許的轉速。
軸承的參考轉速,是指在特定工作條件下的轉速,即軸承因摩擦而產(chǎn)生的熱量,以及從軸承通過(guò)軸,軸承座和潤滑劑帶走的熱量,兩者之間達到平衡。
其條件如下,但在以下工作條件中,ISO 參考轉速僅對開(kāi)式軸承有效,閉式軸承沒(méi)有規定;且不包含推力球軸承。
一、預定義的參考散熱值;
二、輕載荷,徑向載荷 P=0.05C0(徑向軸承),軸向載荷 P=0.02C0(推力軸承);
三、標稱(chēng)溫升比 20°C 的標準環(huán)境溫度高出 50°C ;
四、用不含 EP 添加劑的礦物油進(jìn)行油潤滑,ISO VG32,用于徑向軸承;ISO VG68,用于推力軸承;
五、清潔條件;
六、普通組工作游隙;
七、水平軸,旋轉內圈和靜止外圈。
參考轉速,是一個(gè)標準化工作條件與標準化散熱量的轉速,在實(shí)際應用中需要根據實(shí)際與這個(gè)標準的差別來(lái)計算調整參考轉速。
調整具體需要考慮的因素是應用的實(shí)際載荷,摩擦,潤滑等。
一般而言,軸承的最高許用轉速,即極限轉速,隨著(zhù)軸承直徑系列和寬度系列的遞增而減小。
軸承極限轉速的高低與軸承的類(lèi)型,尺寸,載荷,潤滑,精度,游隙,保持架及冷卻條件等多種因素有關(guān)。
極限轉速,是基于軸承的機械結構/力學(xué)限制的轉速,標準軸承類(lèi)型不應超過(guò)的最大速度,除非軸承設計和應用可適應更高的轉速。
極限轉速取決于,
一、保持架結構的穩定性,強度;
二、保持架引導面的潤滑條件;
三、作用于滾動(dòng)體的離心力和回轉力;
四、其他對轉速造成限制的因素,例如密封軸承的密封件和潤滑脂等。
軸承的參考轉速,是在給定潤滑條件下,熱平衡極限的轉速,又稱(chēng)為額定熱轉速,可以理解為額定極限轉速;軸承的極限轉速是在給定的結構條件下,力平衡極限的轉速。
一般情況下,極限轉速高于參考轉速,但是部分開(kāi)式球軸承的摩擦非常低,其參考轉速可能會(huì )高于極限轉速。
因此,在選擇軸承和計算時(shí),除了極限轉速外,還應同時(shí)計算調整后的參考轉速,與極限轉速相比較后,選擇兩組轉速限值中較低的一組。
如果所選取軸承的極限速度轉速不能滿(mǎn)足使用要求時(shí),可采用某些改進(jìn)技術(shù)措施予以提高,以達到較滿(mǎn)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(jìn)保持架的結構;改變潤滑方式,如采用油氣,油霧和噴射潤滑;改善冷卻條件等。
當滿(mǎn)足一定條件時(shí),軸承可以以高于其參考轉速,調整后的參考轉速,甚至極限轉速的速度運行。
當然,這需要進(jìn)行詳細的熱力分析,并釆取所需要的措施,例如使用特殊的保持架類(lèi)型或考慮使用高精密軸承。
為了提高極限轉速,可參考下列選項:
一、通過(guò)額外的冷卻控制軸承溫度的升高,如改為強制循環(huán)油潤滑;
二、彌補由于軸承溫度升高而導致的任何軸承游隙減量。如增大游隙;
三、修改軸承座配合公差,選擇以確保軸承溫度的升高不會(huì )削弱浮動(dòng)端軸承外圈的軸向位移。如更改軸承公差配合;
四、修改軸承的公差等級以及軸和軸承座的幾何精度以確保其足以避免過(guò)度振動(dòng)。如:將普通精度改為 P5 以上精度,或者直接使用高精密軸承;
五、考慮使用能適應更高轉速的保持架替代方案,尤其當接近或超過(guò)極限轉速時(shí)。如:外圈或內圈引導的銅保持架;
六、確保所使用的潤滑劑和潤滑方法與更高的工作溫度和保持架類(lèi)型相匹配。如使用高溫潤滑劑,選擇合適的黏度;
七、查看補充潤滑間隔是否仍在可接受范圍內,尤其針對脂潤滑的軸承。否則需改成油潤滑。