滚动轴承多种选型及确定探讨

摘要：文章对滚动轴承的基本概念进行了分析，认为滚动轴承具有摩擦阻力小、功率损失较小、运行效率较高、启动方便、动作响应快等多个方面的优势，进而研究了在滚动轴承选型中所需要遵循的相关工作原则，包括对外载荷、转动速度、结构空间、自动调心、轴承刚度以及轴承精度等几个方面因素的分析，希望以上相关问题能够引起各方工作人员的高度关注与重视。

关键词：滚动轴承；选型原则；机械设备制造；支撑回转件

中图分类号：TH133 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）29-0068-02

在机械设备制造领域当中，滚动轴承作为支撑回转件做回转运动的关键部件之一，在机械设备这一整体中发挥着关键性的作用。当前机械制造领域中常用的各类设备都需要使用不同类型、不同精度水平的滚动轴承，以满足机械设备的相关运行需求。通过对滚动轴承相关特性的综合分析，总结在滚动轴承选型工作中需要遵循的基本原则，能够使滚动轴承的使用更加合理，方便后续的维修以及维护工作。为进一步研究滚动轴承在选型确定方面的主要问题，本文展开详细探讨。

1 滚动轴承基本概述

相对于常规意义上的滑动式轴承而言，滚动轴承最大的优势在于：具有较小的摩擦阻力，且功率损失较小，正常工况下的运行效率较高，启动方便，动作响应具有较高的灵敏度。除此以外，滚动轴承的应用还能够在一定程度上消除结构间隙，提高回转件回转动作的实施精度。在将滚动轴承作用于实际工况的过程当中，其表现出了良好的适应性优势，且由于滚动轴承具有良好的互换性特点，故而容易作用于流水线上，在各个行业与领域中得到了广泛的应用。但还需要特别注意的一点是，在将滚动轴承作用于实际工况的过程当中也存在一定的局限性：即滚动轴承在高速转动的工况下容易发生较大的异常响动，且抗冲击性能较差，工作寿命较短。为了满足滚动轴承对于安装精度以及配合精度所提出的较高要求，就需要从滚动轴承选型的角度入手，遵循相关工作原则，确保结合实际工况，科学选型滚动轴承。

按照滚动轴承所能够承受的外力作用方向以及滚动体类型，可以将滚动轴承划分为以下十个类型：（1）0类，即向心球轴承；（2）1类，即双列向心球面球轴承；（3）2类，即向心短圆柱滚子轴承；（4）3类，即双列向心球面滚子轴承；（5）4类，即滚针轴承；（6）5类，即螺旋滚子轴承；（7）6类，向心推力球轴承；（8）7类，圆锥滚子轴承；（9）8类，推力球轴承；（10）9类，即推力滚子轴承。

2 滚动轴承选型原则分析

结合本文以上分析可知，在当前技术条件支持下，滚动轴承的类型众多，在结合实际工况选择滚动轴承类型的过程当中存在一定的难度。结合实践工作经验来看，对滚动轴承的选型首先需要确保其运行的可靠性，在此基础之上考虑包括经济性以及货源充足性在内的相关问题。在此过程当中要求遵循的工作原则包括以下五个方面：

2.1 需要考虑滚动轴承在外载荷大小、性质以及方向上的特性

载荷是影响滚动轴承类型选择结果的最主要因素之一。从滚动轴承外载荷大小的角度上来说，在外轮廓尺寸恒定的条件下，球轴承对于外载荷的承受力弱于滚轴承，同时滚子轴承所表现出的耐冲击性能也优于其他类型的滚动轴承。从这一角度上来说，对于球轴承而言，其主要适用于冲击力较小或无冲击力的轻度-中度载荷工况；对于滚子轴承而言，则多适用于冲击力较大的重载荷工况；对于螺旋式滚子轴承而言，则多将其应用于载荷功有强烈振动的特殊工况下。同时，外载荷方向也是在对滚动轴承进行选型中的重要影响因素之一。结合实践工作经验来看，在主要受径向力影响且轴向力较小的情况下，可以选择单列向心球轴承；若同时受到径向力影响以及轴向力影响，则可以使用圆锥滚子轴承或者是向心推力球軸承；若受径向力影响较小轴向力较大，则可以优先选型为推力滚子式轴承或者是推力球轴承。

2.2 需要考虑滚动轴承在工作状态下转动速度高低上的特性

在滚动轴承作用于实际工况的过程当中，滚动轴承所表现出的转动速度会受到运行工况下温度高低的影响。一般来说，对于低摩擦系数的轴承而言，正常运转下的内热较少，因此可适用于需要高速运转的工况。因此，可以优选向心球式轴承。若仅受到径向作用力的影响，则可以优选高速型的轴承部件。还需要注意的一点是，在蜗轮以及蜗杆传动作用影响下，两支承轴承虽然同时承受较大的径向作用力以及轴向作用力影响，但由于蜗杆轴具有高速特点，故而应当优先选择向心推力球轴承。反过来说，由于蜗轮轴具有低速特点，故而应当优先选择圆锥滚子轴承。

2.3 需要考虑滚动轴承在结构空间上的特点

从滚动轴承使用的角度上来说，在其内径取恒定值的情况下，若径向空间受到限制，则可以优选外径相对较小的轴承，以达到拓展径向空间的目的，则在滚动轴承的选型上，可以以滚针轴承为首选方案；同时在内径取值恒定的情况下，若轴向空间受到限制，则可以优先选择宽度较小的轴承，以实现拓展轴承所对应轴向空间的目的。

2.4 需要考虑滚动轴承在自动调心方面的特性

结合实际运行工况来看，若所选型的滚动轴承比较细长、刚度较小或轴承跨度较大以及轴承安装在不同基础上的对中存在比较大的难度，则容易导致滚动轴承的弯曲或安装出现不同心的问题。从这一角度上来说，在滚动轴承的运转过程当中，不同心位置所对应的附加荷载作用力会得到显著的提升，滚动轴承的原有使用寿命则将明显降低，严重时还有可能出现卡死以及烧毁方面的问题。在这一情况下，可以通过对载荷大小的分级研究，选用调心轴承，并结合载荷水平以及振动情况作出灵活选型。一般来说，对轻载或振动较小的状态下，滚动轴承可以优选为双列向心球面球轴承，对重载或振动较大的状态下，滚动轴承可以优选为双列向心球面滚子轴承。需要注意的一点是，由于在当前市面上，调心轴承的价格相对较高，故而在无特殊要求的情况下，基于对滚动轴承选型成本因素的考量，应当尽量少用调心

轴承。

2.5 需要考虑滚动轴承在轴承刚度以及轴承精度上的特性

结合相关的实践工作经验来看，滚子轴承在刚度上的优势明显优于球轴承。因此，对于机床主轴一类对于刚度要求相当严格的轴承部位而言，可以以滚子轴承作为优选方案。同时，在对滚动轴承轴承精度进行选择的过程当中，还应当特别慎重与仔细。由于G级精度的轴承价格便宜，故而在滚动轴承选型中得到了广泛的应用，仅在特殊工况下，才选择价格昂贵的C级轴承。

3 结语

在各类机械设备的使用工作开展过程当中，轴承有着相当广泛的使用范围。结合实践工作经验来看，轴承部件会频繁涉及到包括维修、维护、拆卸以及更换在内的各方面工作。因此，就需要工作人员熟练掌握各类轴承的主要特性，同时在轴承选型的过程当中，遵循相应的工作原则与规范，以确保所选择的滚动轴承能够充分适应工况，达到稳定高效运行的目的。本文围绕以上问题展开了深入分析与探讨，希望能够引起各方人员的高度关注与重视。

参考文献

[1] 杨宇，于德介，程军圣，等.基于EMD与神经网络的滚动轴承故障诊断方法[J].振动与冲击，2005，24（1）.

[2] 杨宇，于德介，程军圣，等.基于Hilbert边际谱的滚动轴承故障诊断方法[J].振动与冲击，2005，24

（1）.

作者简介：肖俊（1983-），男，上海人，江西铜业集团材料设备公司工程师，研究方向：采购商务。