基本定义
调心球轴承的载荷能力指的是轴承在正常工作条件下,能够承受的径向载荷和轴向载荷的大小。它是衡量轴承承载性能的重要指标,一般在轴承样本或技术资料中会给出具体的额定载荷数值,包括额定静载荷($C_{0r}$ )和额定动载荷($C_{r}$ ) 。额定静载荷:是指轴承在静止或缓慢摆动状态下,能够承受的最大载荷,此时轴承的塑性变形在可接受范围内。
额定动载荷:是指在特定的运转条件下(通常是假定的寿命为100万转时),轴承能够承受的恒定载荷。
不同类型载荷能力表现
径向载荷能力:调心球轴承具有较好的径向载荷承载能力。它的结构特点是有两列钢球,外圈滚道为内球面形,能自动调心,这使得它在承受径向载荷时,钢球与滚道之间能够均匀分布载荷,从而可以承受较大的径向力。例如在一些普通的机械设备如纺织机械、木工机械的旋转轴支撑中,调心球轴承能有效地承载因工作部件转动产生的径向载荷。
轴向载荷能力:调心球轴承的轴向载荷承载能力相对有限。因为其设计主要侧重于径向载荷的承受,虽然也能承受一定的轴向力,但相比于专门的推力轴承,它所能承受的轴向载荷较小。一般来说,只能承受较小的单向轴向载荷,且在承受轴向载荷时,其承载能力还会受到轴承游隙、转速等因素的影响。
影响载荷能力的因素
轴承尺寸:一般情况下,轴承的尺寸越大,其内部的钢球直径和数量通常也会相应增加,滚道的尺寸和厚度也会增大,从而使得轴承的承载能力越强。例如,大型机械设备中使用的大尺寸调心球轴承比小型设备中使用的小尺寸轴承能够承受更大的载荷。
材料性能:轴承所用材料的强度、硬度等性能对载荷能力有显著影响。优质的轴承钢,如高碳铬轴承钢,具有良好的耐磨性和抗压强度,能够提高轴承的承载能力和使用寿命。如果材料的质量不佳或热处理工艺不当,可能导致轴承在承受载荷时容易出现疲劳剥落等失效形式,降低其实际载荷能力。
游隙:合适的游隙对于调心球轴承的载荷能力至关重要。游隙过大,会导致钢球与滚道之间的接触不稳定,在承受载荷时容易产生振动和噪声,降低承载能力;游隙过小,可能会增加摩擦和发热,同样影响轴承的正常工作和载荷承受能力。
工作条件:工作温度、转速、润滑状况等工作条件也会影响调心球轴承的载荷能力。在高温环境下,轴承材料的性能可能会下降,导致承载能力降低;转速过高会增加离心力和摩擦,对轴承的载荷承受能力产生不利影响;良好的润滑可以减少摩擦和磨损,有助于提高轴承的载荷能力和工作稳定性。