如何为您的应用设备选择合适的轴承

今天有许多不同类型的轴承可用，但关于它们之间差异的信息很少。也许您问过自己“哪种轴承最适合您的应用？” 或者“我如何选择轴承？

一、轴承分类

首先，您需要知道大多数带有滚动体的轴承分为两大类：

球轴承

滚子轴承

在这些组中，存在具有独特功能或优化设计以提高性能的轴承子类别。优良性能，抗高温、超强度等在新材料世界

二、确认应用中四件事，选择正确轴承类型

1、查找轴承负载和负载能力

轴承载荷通常定义为部件在使用时施加在轴承上的反作用力。

在为您的应用选择合适的轴承时，首先应该确定轴承的承载能力。负载能力是轴承可以承受的负载量，是选择轴承是最重要的因素之一。

首先，了解您的应用将施加在轴承上的轴承载荷的类型和数量。中小型负载通常最适合使用滚珠轴承。重载应用通常最适合使用滚柱轴承。

轴承载荷可以是轴向（推力）、径向或组合。轴向（或推力）轴承载荷是力平行于轴的轴线时。

径向轴承载荷是力垂直于轴时。然后，组合轴承载荷是平行和垂直力产生相对于轴的角力时。

滚珠轴承采用球形滚珠设计，可以将载荷分布在中等大小的表面积上。它们往往更适合中小型负载，通过单点接触分散负载。

以下是轴承载荷类型和最佳滚珠轴承的快速参考：

径向（垂直于轴）和轻载荷：选择径向球轴承（也称为深沟球轴承）。向心轴承是市场上一些最常见的轴承类型。

轴向（推力、平行于轴）载荷：选择推力球轴承

径向和轴向组合载荷：选择角接触轴承。滚珠以更好地支撑组合载荷的角度接触滚道。

径向和轴向组合载荷：选择圆锥滚子轴承

2、了解您的应用设备的转速

确定应用程序的旋转速度。高速 (RPM) 通常最适合使用滚珠轴承，而低速通常最适合使用滚珠轴承。应用设备的转速是选择轴承时要考虑的一个因素。

如果您的应用设备将在高转速下运行，那么滚珠轴承通常是首选。与滚子轴承相比，它们在更高的速度下表现更好，并提供更高的速度范围。

一个原因是滚珠轴承中滚动元件和滚道之间的接触是点而不是接触线，就像滚子轴承一样。由于滚动元件在表面滚动时会压入滚道，因此在滚珠轴承的点载荷中发生的表面变形要小得多。

滚珠轴承更适合高速应用的另一个原因是离心力。离心力被定义为向外推动围绕中心运动的物体的力，并且由物体的惯性产生。离心力是轴承速度的主要限制因素，因为它会转化为轴承上的径向和轴向载荷。由于滚子轴承的质量比滚珠轴承大，因此滚子轴承会比相同尺寸的滚珠轴承产生更高的离心力。

有时，应用设备的速度高于滚珠轴承的额定速度。

如果发生这种情况，一个简单而常见的解决方案是将滚珠轴承材料从钢改为陶瓷。这使轴承尺寸保持不变，但速度额定值提高了大约 25%。由于陶瓷材料比钢轻，因此陶瓷球在任何给定速度下产生的离心力都较小。

高速应用最适合使用角接触轴承

角接触轴承是高速应用的最佳轴承选择。原因之一是球更小，更小的球重量更轻，旋转时产生的离心力也更小。角接触轴承在轴承上也有一个内置的预载荷，它与离心力一起工作以正确滚动轴承中的滚珠。

如果您正在设计高速应用设备，那么您将需要高精度轴承，通常在ABEC 7 精度等级内

与高精度轴承相比，较低精度的轴承在制造时具有更大的尺寸“摆动空间”。因此，当轴承在高速使用时，滚珠在轴承滚道上快速滚动，可靠性降低，从而导致轴承失效。高精度轴承按照严格的标准制造，生产时与规格的偏差很小。高精度轴承对于快速运行的应用是可靠的，因为它们确保了良好的滚珠和滚道相互作用。

3、轴承跳动和刚性的因素

轴承跳动是轴在旋转时从其几何中心绕行的量。一些应用，如刀具主轴，只允许其旋转部件出现小的偏差。 如果您正在设计这样的应用设备，那么请选择高精度轴承，因为轴承的制造公差非常小，它会产生更小的系统跳动。

轴承刚度是对导致轴偏离其轴线的力的抵抗力，在最大限度地减少轴跳动方面起着关键作用。轴承刚性来自滚动体与滚道的相互作用。滚动体越压入滚道，产生弹性变形，刚性就越高。

让我们看看它是如何与精密角接触轴承一起工作的。这些轴承通常在内圈和外圈之间带有制造偏移。当安装角接触轴承时，偏移量被消除，这导致滚珠在没有任何外部施加力的情况下压入滚道。这称为预加载，该过程甚至在轴承承受任何应用力之前就可以提高轴承刚度。

4、为应用设备的轴承需求找到合适的润滑油

了解您的轴承润滑需求对于选择正确的轴承很重要，并且需要在应用设备设计的早期予以考虑。润滑不当是轴承失效的最常见原因之一。

润滑会在滚动元件和轴承滚道之间形成一层油膜，有助于防止摩擦和过热。

最常见的润滑类型是润滑脂，它由带有增稠剂的油组成。增稠剂将油保持在原位，因此不会离开轴承。当滚珠（滚珠轴承）或滚子（滚柱轴承）在润滑脂上滚动时，增稠剂会分离，仅在滚动体和轴承滚道之间留下油膜。滚动体经过后，油和增稠剂重新结合在一起。

对于高速应用，了解油和增稠剂分离和重新加入的速度很重要。这称为应用或轴承 n*dm 值。在选择润滑脂之前，您需要找到您的应用 n dm 值。为此，您的应用设备 RPM 乘以轴承中滚珠中心的直径 (dm)。将您的 n dm 值与数据表上润滑脂的最大速度值进行比较。