不要一步错步步错，电机轴承选择很重要！

首页 ꄲ 技术文章 ꄲ 不要一步错步步错，电机轴承选择很重要！

每种轴承类型都具有独特的性能，使之分别适合某些特定应用场合。滚动轴承对于工业应用的适用性中概述了主要轴承类型(包括其主要特征和设计变型)以及其对特定用途的适用性程度。

今天小编给大家介绍下在选择轴承配置及其轴承类型时应考虑的因素。同时还针对满足应用特定需求(如可容纳的适用空间、载荷、不对中等)的轴承选型提供指导。

轴承配置及其类型

轴承配置用于支撑轴，并将相对于轴承座等其他部件转动的轴作径向和轴向定位。通常需要两个轴承支撑一根轴。根据特定需求(如刚度或载荷方向),一个轴承支撑点可包括一个或多个轴承。

由两个轴承支撑组成的轴承配置为:

固定端/浮动端轴承配置
可调整式轴承配置
浮动轴承配置

滚动轴承对于工业应用的适用性（图表1）中概述了各种轴承类型对于不同轴承配置的适用性。

单一轴承配置仅由一个轴承构成，该轴承承受径向、轴向和力矩载荷。

固定端/浮动端轴承配置

在固定端/浮动端轴承配置中(图1) :

固定端支撑点对轴相对于轴承座进行轴向定位。
浮动端支撑点承受因轴相对于轴承座的热膨胀而改变两个轴承间距离时所产生的轴向位移。此外，它还可以弥补影响两个轴承间距离的部件累积公差。

固定端轴承

能承受联合(径向和轴向) 载荷的径向轴承可用于固定端轴承支撑。其中包括:

深沟球轴承。
两个通用配对单列角接触球轴承，背对背或面对面配置。
双列角接触球轴承。
自调心球轴承。
球面滚子轴承。
配对圆锥滚子轴承，背对背或面对面配置。
轴承内外圈上都带有挡边的圆柱滚子轴承或配有角圈(止推环) 的圆柱滚子轴承。

用于固定端的轴承组合

固定端轴承可由组合轴承构成。例如(图2) :

采用一个套圈不带挡边的圆柱滚子轴承来承受径向载荷。
采用一个深沟球轴承、四点接触球轴承或一对角接触球轴承进行轴向定位。

轴向定位轴承外圈的安装在径向必须有间隙，且不能被夹紧。否则，该轴承可能会承受不必要径向载荷。

浮动端轴承

有两种方式可以承受浮动端轴承的轴向位移:

使用能在轴承内部产生轴向位移的轴承类型(图3)：

- 仅一个圈.上带挡边的圆柱滚子轴承。

- 滚针轴承。

- CARB圆环滚子轴承，这些轴承旋转时可承受轴向位移，并且几乎不会在轴承配置.上引起轴向载荷。如果轴承内外圈都要求采用过盈配合,则应使用这种解决方案。
在一个轴承套圈及其配合面之间采用间隙配合。适用的轴承类型包括:

- 深沟球轴承。

- 自调心球轴承。

- 球面滚子轴承。

- 角接触球轴承对或圆锥滚子轴承。

轴承在轴承位.上的轴向运动会导致轴向载荷，可能对轴承使用寿命产生影响。

使用其他轴承类型时，您可能需要考虑另外的设计方案。

轴向位移处于轴承内部的轴承配置

出现有限的角不对中情况的传统轴承配置包括:

深沟球轴承/圆柱滚子轴承(图4)。

双列角接触球轴承/NU或N型圆柱滚子轴承(图5)。

配对单列圆锥滚子轴承/NU或N型圆柱滚子轴承(图6)。

NUP型圆柱滚子轴承/NU型圆柱滚子轴承(图7)。

NU型圆柱滚子轴承和四点接触球轴承/NU型圆柱滚子轴承(图 8)。

球面滚子轴承/CARB圆环滚子轴承(图9)。

自调心球轴承/CARB圆环滚子轴承。

轴向位移处于轴承套圈与其

配合面之间的轴承配置

深沟球轴承/深沟球轴承(图10)。

位于轴承两端的自调心球轴承或球面滚子轴承(图11)。

配对单列角接触球轴承/深沟球轴承(图12)。

可调整式轴承配置

在可调整式轴承配置中，轴通过一个轴承作某个方向的轴向定位，在反方向则由另一个轴承来轴向定位(交叉定位)。可调整式轴承配置要求在安装时正确地调整游隙或预紧。

这种轴承配置通常用于短轴，其热膨胀影响不大。合适的轴承是:

角接触球轴承(图13)。

圆锥滚子轴承(图14)。

浮动轴承配置

在浮动轴承配置中，轴采用交叉定位，但在两端轴承位置之间可以有一定的轴向运动距离(即“浮动”)。

在确定所需的“浮动”距离时，需要考虑对两个轴承间距离产生影响的轴相对于轴承座的热膨胀以及部件的公差。

通过这种配置，还可以用轴上的其他部件. (如双螺旋齿轮)对轴进行轴向定位。最常见的轴承有:

深沟球轴承(图15)。
自调心球轴承。

球面滚子轴承(图16)。

NJ型圆柱滚子轴承，以镜像安装，内外圈相对偏移(图 17)。

选型标准

可容空间

轴承的基本尺寸通常由机器的设计预先确定。一般来说，轴径确定轴承内径。对于相同的内径，可选用不同外径和宽度(图18)。是否可选用某个IS0尺寸系列的轴承取决于轴承类型和内径。

其他影响轴承选型的与空间相关的准则包括:

小直径轴(约d < 10 mm)。

- 深沟球轴承。

- 滚针轴承。

- 滚针轴承。

- 推力球轴承。

标准直径轴。

- 所有轴承类型。

径向空间非常有限。

- 滚针轴承。

- 618或619系列的深沟球轴承。

- C49、C59或C69系列的CARB圆环滚子轴承。

- 轴承无内外圈，滚道直接在轴上和轴承座内加工。

载荷

根据载荷大小选择轴承类型时，一定要牢记:

滚子轴承相比相同尺寸的球轴承可承受更大载荷。
满滚子轴承比相应带保持架的轴承能承受更重的载荷。

滚动轴承对于工业应用的适用性(上方图表1)概述了各种轴承类型的径向、轴向和力矩承载能力。

径向和轴向的联合载荷

载荷的方向是选择轴承类型时的主要考虑因素。如果作用于轴承的是径向和轴向联合载荷，则径向和轴向载荷的比例决定联合载荷的方向(图 19)。

轴承对某一载荷方向的适用性取决于接触角a (图表2)，接触角越大，轴承的轴向承载能力就越高。轴向承载能力可以通过计算系数Y来表示(见相关产品章节)，并随着接触角增大而减小。ISO 标准定义接触角≤45°的轴承为径向轴承，而其他轴承，无论它们实际用途如何，都称为推力轴承。

转速和摩擦

滚动轴承的运行转速受允许工作温度限制。轴承的工作温度很大程度上取决于其产生的摩擦热量，以生产流程热量为主的机器除外。

滚动轴承对于工业应用的适用性 (上方图表1)中概述了各种轴承类型的转速能力。

当根据运行速度选择轴承类型时，您应当考虑以下要点:

球轴承的摩擦力矩小于同尺寸滚子轴承的摩擦力矩。
推力轴承不能达到与同尺寸径向轴承一样高的转速。
单列轴承通常产生的摩擦热量较低,因此比双列或多列轴承更适合于高速运行。
带陶瓷滚动体的轴承(混合陶瓷轴承)，比全钢制滚动体的同类轴承具有更高的转速能力。

不对中

滚动轴承对于工业应用的适用性(上方图表1)中概述了各种轴承类型能承受不对中的能力。表1中介绍了不同类型的不对中。

不同类型轴承补偿轴与轴承座之间不对中的能力不同:

自调心轴承(图20)。

自调心轴承可以补偿轴承内部的不对中。

调心轴承(图21)。

调心轴承凭借其球形的外表面，可以补偿初始静态不对中。
刚性轴承。

刚性轴承(深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承和圆锥滚子轴承)可承受在其内部游隙限值范围内的不对中。对于刚性轴承，任何不对中都可能缩短其使用寿命。

温度

滚动轴承的允许工作温度受以下因素限制:

轴承套圈和滚动体的尺寸稳定性(表2）
保持架
密封
润滑剂

精度

精度要求通常不影响轴承的选型。大部分SKF轴承都有各种公差等级可供选择。如精度要求非常高(例如机床应用)，可使用SKF超精密轴承(skf.com/super-precision)。

刚度

滚动轴承的刚度是指在载荷作用下，轴承出现的弹性变形程度，这不仅仅取决于轴承类型，同时也取决于轴承尺寸和工作游隙。

在根据刚性要求选择轴承类型时，对于大小相同的轴承，您应当考虑:

滚子轴承的刚性比球轴承的刚性高。
满滚子轴承比相应带保持架的轴承刚性高。
混合陶瓷轴承比相应全钢制轴承刚性高。
通过预紧可以提高刚度。

安装和拆卸

在选择轴承类型时，您应当考虑安装和拆卸要求:

是否要求或有利于独立安装内圈和外圈。

- 选择分离型轴承。
是否要求或有利于将轴承安装在圆锥配合面上或配备锥形套。

- 选择带圆锥孔的轴承。

- 考虑使用SKF ConCentra球轴承或滚子轴承单元。

(请参阅：skf.com/ball-bearing-units和skf.com/roller-bearing-units)。