對(duì)于機(jī)器人及數(shù)控設(shè)備設(shè)計(jì)人員,如何選擇軸承至關(guān)重要,本文和大家討論下精密交叉滾子軸承選用的方法和要點(diǎn)。選擇交叉滾子軸承的主要考慮因素是回轉(zhuǎn)精度、極限轉(zhuǎn)速和載荷能力,使用環(huán)境等因素,這些因素有助于確定軸承類型、結(jié)構(gòu)、尺寸及公差等級(jí)和游隙工求的最終方案。
1. 類型選擇
各類滾動(dòng)軸承具有不同的特性,適用于各種機(jī)械的不同使用情況。選擇軸承類型時(shí), 通常應(yīng)考慮下列因素。一般情況下:對(duì)承受推力載荷時(shí)選用推力軸承、角接觸軸承,對(duì)高速應(yīng)用場合通常使用球軸承,承受重的徑向載荷時(shí),則選用滾子軸承??傊?,選用人員應(yīng)從不同生產(chǎn)廠家、眾多的軸承產(chǎn)品中,選用合適的類型。 工業(yè)機(jī)器人等數(shù)控設(shè)備要求軸承即能承受軸向載荷又能承受徑向載荷,因此交叉滾子軸承是軸承。
2.軸承所占機(jī)械的空間和位置
在機(jī)械設(shè)計(jì)中,一般先確定軸的尺寸,然后,根據(jù)軸的尺寸選擇滾動(dòng)軸承。交叉滾子軸承由于可完成之前兩套軸承的功效,可限度的減少機(jī)械的安裝空間,軸承的安裝位置選擇也更自由。
3.軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)
載荷是選用軸承的最主要因素。交叉滾子軸承用于承受較重的載荷,滲碳鋼制造或貝氏體淬火的軸承,可承受沖擊與振動(dòng)載荷。 交叉滾子軸承兼具高剛性和滲碳淬火的特性,可承受較大的軸向、徑向載荷。在載荷的作用方向方面,承受純徑向載荷時(shí),可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。承受較小的純軸向載荷時(shí),可選用推力球軸承;承受較大的純軸向載荷時(shí),可選用推力滾子軸承。當(dāng)軸承承受徑向和軸向聯(lián)合載荷時(shí),一般選用交叉滾子軸承、YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承、角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。
4.軸承的剛性
軸承的剛性,是指軸承產(chǎn)生單位變形所需力之大小。滾動(dòng)軸承的彈性變形很小,在大多數(shù)機(jī)械中可以不必考慮,但在某些機(jī)械中,如機(jī)床主軸,軸承剛性則是一個(gè)重要因素,一般應(yīng)選用交叉圓柱和交叉圓錐滾子軸承,因?yàn)檫@兩類軸承在承受載荷時(shí),其滾動(dòng)體與滾道屬于線接觸,剛性較強(qiáng)。
另外,各類軸承還可以通過預(yù)緊,達(dá)到增大支承剛性的目的。交叉滾子軸承安裝時(shí),為防止軸的振動(dòng),增加支承剛性,往往在安裝時(shí)預(yù)先施加一定的軸向力,使其相互壓緊。這里特別指出:預(yù)緊量不可過大。過大時(shí),將使軸承摩擦增大,溫升增高,影響軸承使用壽命。
5.軸承的轉(zhuǎn)速
每一個(gè)軸承型號(hào)都有其自身的極限轉(zhuǎn)速,它是由諸如尺寸、類型及結(jié)構(gòu)等物理特性所決定的,極限轉(zhuǎn)速是指軸承的工作轉(zhuǎn)速(通常用r∕min),超過這一極限會(huì)導(dǎo)致軸承溫度升高,潤滑劑干枯,甚至使軸承卡死。 脂潤滑軸承的極限轉(zhuǎn)速比油潤滑軸承的極限轉(zhuǎn)速低,軸承的供油方式對(duì)可達(dá)到的極限轉(zhuǎn)速有影響。必須注意,對(duì)脂潤滑軸承,其極限轉(zhuǎn)速一般僅是該軸承采用一個(gè)高質(zhì)量的重復(fù)循環(huán)油系統(tǒng)時(shí)的極限轉(zhuǎn)速的80%,但對(duì)油霧潤滑系統(tǒng),其極限轉(zhuǎn)速一般比相同的基本潤滑系統(tǒng)高50%。 交叉滾子軸承采用脂潤滑,又由于其高剛性帶預(yù)緊,因此其轉(zhuǎn)速較低,但對(duì)于交叉圓錐滾子軸承,由于采用獨(dú)特的尼龍間隔措施,減小了滾子和滾道的摩擦,因此其適合較高的轉(zhuǎn)速要求。
6.軸承游動(dòng)和軸向位移
通常情況下,一個(gè)軸用兩個(gè)軸承相隔一定的距離給予支承。為了適應(yīng)軸和外殼不同程度的熱漲影響,安裝時(shí)應(yīng)將一個(gè)軸承在軸向固定,另一個(gè)軸承使之在軸上可以游動(dòng)(即游動(dòng)支承),以防止因軸的伸長或收縮引起的卡死現(xiàn)象。
7.便利于軸承的安裝和拆卸
選用軸承類型時(shí),對(duì)軸承安裝拆卸是否方便,亦必須考慮周全,特別是對(duì)大型和特大型軸承的安裝和拆卸尤為重要。交叉滾子軸承RU及XSU\XU系列軸承自帶安裝孔,不需要內(nèi)外徑進(jìn)行配合,是軸承安裝拆卸極為簡單。
8.其它要求
除上述因素外,還應(yīng)考慮軸承的工作環(huán)境溫度、軸承密封及對(duì)摩擦力矩、振動(dòng)、噪聲等的特殊要求。