对于各种工业机械,轴承负载能力是一个关键概念,它决定了各种应用的性能和使用寿命。该容量是指轴承在保持正常功能的同时可以承受的最大载荷。选择具有合适负载能力的轴承的重要性怎么强调都不为过,因为它直接影响各行各业各种机械系统的效率、安全性和可靠性。
轴承上的载荷类型
轴承可以承受各种类型的载荷,具体取决于它们所用于的应用。轴承遇到的主要载荷类型是:
径向载荷:这种类型的载荷垂直于旋转轴。径向载荷通常用于将载荷侧向施加到旋转轴的应用中。径向载荷的一些实际示例是:
在自行车车轮中,骑手和自行车的重量会在车轮轴承上产生径向载荷。
在电动机中,转子的重量和皮带或皮带轮系统产生的任何额外径向力都会在电动机轴承上产生径向载荷。
轴向载荷:轴向载荷平行于旋转轴作用。这些载荷在沿轴运动方向施加载荷的应用中很常见。实际示例包括:
在汽车的轮毂中,加速、制动或转弯时产生的推力会在车轮轴承上产生轴向载荷。
在车床中,刀具对工件施加的切削力会在主轴轴承上产生轴向载荷。
联合载荷:在许多实际应用中,轴承会同时承受径向和轴向载荷的组合。这些组合载荷要求轴承能够处理这两种类型的载荷。组合荷载的实际示例包括:
在汽车悬架系统中,车轮轴承既承受车辆重量的径向载荷,也承受转弯和制动力的轴向载荷。
在风力涡轮机中,主轴轴承承受来自转子重量的径向载荷和来自作用在叶片上的风力的轴向载荷。
力矩载荷:当垂直于轴承轴线在距中心线一定距离处施加力时,就会产生力矩载荷。这些载荷会产生弯矩,从而在轴承上产生额外的应力。实际示例包括:
在机械臂中,当机械臂移动时,机械臂的重量和任何有效载荷都会在关节轴承上产生力矩载荷。
在起重机中,当起重机旋转时,悬挂在起重机吊钩上的负载会在回转轴承上产生力矩载荷。
了解轴承承受的载荷类型对于为给定应用选择合适的轴承类型和尺寸至关重要。轴承的设计必须能够承受预期的负载,同时提供平稳的运行和较长的使用寿命。
了解额定载荷
额定载荷是指轴承在特定运行条件下在不发生过度磨损或故障的情况下可以承受的最大允许载荷。这些额定值对于为特定应用选择合适的轴承至关重要。额定载荷有助于确保轴承在安全范围内运行,并在其整个使用寿命期间提供可靠的性能。
与轴承相关的额定载荷有几种类型:
额定动载荷(C):额定动载荷表示轴承在连续运行下在不发生疲劳失效的情况下可以承受的最大载荷。它以力的单位(例如牛顿或磅)表示,并基于定义的转数或运行小时数。承受大于其额定容量的动态载荷的轴承可能会过早磨损或失效。
额定静载荷 (Co):额定静载荷表示轴承在静止时可以承受而不会发生永久变形或损坏的最大载荷。与额定动载荷不同,额定静载荷不考虑旋转或移动。它通常高于额定动载荷,并以相同的力单位表示。
轴向额定载荷 (Ca):轴向额定载荷规定了径向轴承在不显著降低性能或过早失效的情况下可以承受的最大轴向载荷。该等级适用于主要处理径向载荷但也可以承受有限轴向载荷的轴承。在轴承可能同时承受径向和轴向载荷的应用中,轴向载荷额定值至关重要。
额定推力载荷 (C0a):推力载荷额定值适用于专门设计用于主要支撑轴向或推力载荷的轴承,例如推力轴承。这些额定值表示轴承在不失效的情况下可以承受的最大轴向载荷。推力载荷额定值对于轴承主要承受轴向载荷的应用至关重要,例如变速箱和汽车变速器。
组合额定载荷:在某些情况下,轴承可能会同时承受径向和轴向联合载荷。组合额定载荷提供有关轴承最大允许组合载荷能力的信息。这些额定值确保轴承可以承受径向和轴向载荷,而不会影响性能或使用寿命。
根据应用的特定工作条件和负载特性考虑适当的额定负载非常重要。使用具有足够额定载荷的轴承有助于防止过早失效,确保可靠的性能,并延长机械和设备的使用寿命。
轴承类型和负载能力
不同类型的轴承,如滚珠轴承和滚子轴承,表现出不同的承载能力。