選擇適合高速運轉的軸承,核心在于確保其能夠承受高轉速產生的離心力、保持低摩擦力矩,并具備優秀的熱穩定性和潤滑性能。選擇標準包括:優先選用球形滾動體(如深溝球或角接觸球軸承),因其摩擦小、離心力低;采用輕質、高剛度的保持架材料(如酚醛樹脂或工程塑料),以應對高轉速下的離心力;選擇高精度等級(如 P5 或 P4 級),以保證極低的跳動和振動;并采用油霧或噴射潤滑等高效潤滑方式,確保軸承熱量能及時帶走,維持油膜完整性。

一、軸承類型與精度等級的選擇
? 滾動體類型與離心力限制:高速運轉中,滾動體的離心力是主要的限制因素。
1.球軸承優先: 相比滾子軸承,球軸承(如深溝球軸承、角接觸球軸承)因滾動體與滾道的接觸面積小,摩擦力矩小,且滾動體質量相對較輕,產生的離心力較低,更適合高速。
2.避免滾子軸承: 圓柱滾子軸承等摩擦較大、滾動體質量較大,不適合極高轉速。若必須使用,需選用高精度、輕量化滾子。
? 高精度等級的要求:
●保證運動精度: 高速運轉對軸承的旋轉精度要求極高。應選用 ISO 精度等級 P5 級或 P4 級的軸承,以確保極低的徑向和軸向跳動,從而減少振動和沖擊,提高速度極限。
二、保持架材料與潤滑方式的優化
? 輕質、高剛度的保持架:保持架在高速下承受巨大的離心力,是決定軸承速度極限的關鍵部件。
1.輕質材料: 選用酚醛樹脂(膠木)、尼龍或聚醚醚酮(PEEK)等工程塑料保持架。這些材料具有低密度、高強度和優異的潤滑性,能有效抵抗高轉速下的離心力和摩擦。
2.結構優化: 保持架應選擇引導方式優良(如外圈引導或滾動體引導)的結構,以減少摩擦和磨損。
? 高效的潤滑冷卻系統:
●潤滑方式: 高速運轉會產生大量摩擦熱,必須選用能夠高效散熱的潤滑方式。油霧潤滑、油氣潤滑或噴射潤滑是高速軸承的首選,它們能將潤滑劑注入滾動接觸區,并快速帶走熱量。
三、內部設計與熱穩定性處理
? 內部游隙的選擇與控制:高速運轉時,摩擦熱會導致軸承溫升,進而影響游隙。
1.游隙調整: 應選用比標準游隙 C0 稍大的游隙(如 C3)。這是因為高速運轉產生的熱量會導致內圈膨脹,使游隙減小。適當的初始大游隙可以確保軸承在工作溫度下仍能保持微小的正游隙。
2.預緊力控制: 對于角接觸球軸承,必須精確控制預緊力。預緊力過大,摩擦力矩急劇增加,溫升失控;預緊力過小,剛度不足,振動增大。
? 材料的熱穩定性:
●特殊熱處理: 高速軸承的鋼材(如軸承鋼)需要經過特殊的熱穩定化處理,以確保在高速運行產生的高溫下,尺寸穩定性和硬度不發生退化。
總結:選擇高速軸承,應優先采用球軸承,選用 P5 或 P4 等高精度等級,并配備輕質高剛度的保持架。潤滑需采用油霧或噴射等高效方式,并選擇稍大的內部游隙以應對溫升引起的游隙減小。本文內容是上隆自動化零件商城對“軸承”產品知識基礎介紹的整理介紹,希望幫助各行業用戶加深對產品的了解,更好地選擇符合企業需求的優質產品,解決產品選型中遇到的困擾,如有其他的疑問也可免費咨詢上隆自動化零件商城。

