高转速对轴承的影响

为机械进行轴承选型的时候，需要选择可以适应轴转速的轴承，近年来很多设备的要求的轴的转速越来越高，因此有必要阐述一下高转速对轴承的影响。

一、轴承转速指的是什么？

一般对于旋转机械的转速经常用rpm（转/分）来计量，对于轴承而言，尤其是滚动轴承而言，在一般的轴承型录和手册里也会使用这个单位。但是，从轴承自身的结构和性能而言，rpm并不能很好的反应对于轴承影响。比如，实际选用轴承的时候小轴承和大轴承在相同rpm下，影响并不相同。小轴承能使用的rpm值高，而大轴承小。这一现象可以从轴承手册中看得出来。造成这种现象的原因是小轴承和大轴承的直径差异。而事实上，在讨论轴承转速的时候，将rpm和直径一起考虑才可以更加客观的反应转速对轴承的影响。

因此，对于滚动轴承而言，将轴承的内外径算术平均数与rmp乘积叫做ndm值，通常会使用ndm作为轴承轴承转速的衡量指标。

举个例子，10000rmp对于608而言是可以接受的转速，但是对于6319而言就是超过转速额定的转速了，在这里rmp是一样的，但是ndm却又很大的区别。对于608而言，此时的ndm值只有15万，而对6319而言，ndm值就有147.5万了。

由此可见，有些工程师经常会在公众号群里提问高转速问题，但是仅仅提供rmp值，或者讨论中转速的时候，仅仅讨论rpm值，这明显是不恰当的。

二、多高的转速算是高转速？

对于滚动轴承而言，如果是有nmd值作为转速衡量的尺子，那么多高转速算是高转速？或者转速的高、中、低有没有一个界限呢？在一些轴承的综合型录里给出了这个界限，分别是10万、30万、50万、70万。对于深沟球轴承而言，ndm值在30-50万即为高转速，ndm在50-70万之间为超高转速，高于70万为极高转速。

因此，在一般的资料里，如果看到高转速的描述，严格意义上将应该指的是上述范畴。而非rmp值。

三、高转速对轴承的影响

轴承在高转速之下的运行对轴承自身会有什么影响呢？

首先是摩擦，高转速下，轴承内部的滚动摩擦的摩擦速度增加，造成发热的增加。同时轴承内部的滑动摩擦部分（可以参考本公号关于轴承内部摩擦的文章）中，滚动体与滚道之间的滑动摩擦在相同时间内的次数增加，并且轴承滚动体进入负荷区时候的自转加速度增加，带来摩擦加剧，发热增加。

其次是强度。轴承在运转的时候，滚动体围绕着轴心公转，保持架自转。高转速下，轴承滚动体的离心力将会增加，保持架旋转的离心力也增加。轴承滚动体的离心力由内外圈限制，保持架的离心力就通过和引导位置的碰撞来抵消。如果是内外圈引导的保持架，则碰撞加剧，发热加剧，由此带来的碰撞也会影响保持架。

另外，轴承转速越高，轴承滚动体进入负荷区的速度越快，滚动体自身加速度越大，这样与保持架的碰撞力也会越大。

因此，轴承运行与高速状态下，对保持架的机械强度构成了挑战。

综上所述，轴承运行于高转速的时候，将带来轴承的发热增加以及轴承的强度挑战。当轴承转速高到一定限值的时候，轴承的发热就带来负面影响，轴承零部件（主要是保持架）的机械强度将会难以维持运行。这也是轴承额定转速总规定了