第11讲 轴承的选择方法（其4）～“轴承的极限转速、精度和配合”～
来源： 发布日期：2020-03-16 11:08
轴承的选择方法（其3）中介绍了“轴承的尺寸和寿命”。
轴承的选择方法
（其1）～“轴承的选择步骤”和“种类”～轴承的选择方法
（其２）～“轴承排列的确定方法”轴承的选择方法
（其３）～“轴承的尺寸和寿命”～
此次将介绍确认所选轴承种类是否妥当的要点“轴承的极限转速、精度和配合”。
选择轴承时，必须保证轴承在适合机械运行速度的前提下以必要精度稳定旋转。那么，选择轴承时应注意些什么呢？
下面介绍选择轴承时需要确认的两项内容。
•轴承在机械运行速度下以必要精度旋转
•选择满足必要寿命的配合和轴承游隙
1. 轴承的极限转速、旋转精度
1）轴承的极限转速
轴承旋转时，摩擦阻力会导致轴承内部温度升高。
转速超过某个极限时，轴承的温度会大幅度上升，从而妨碍机械稳定运转。此极限转速被称作“极限转速”，按照不同轴承种类、尺寸刊载于轴承产品目录的尺寸表中（参见表2）。
所选轴承的极限转速应当大于与机械运转速度相对应的转速。
若机械以大于轴承极限转速的运转速度持续运行，轴承的温度会大幅上升，从而导致损伤（烧伤）（参见图1）。
2）轴承的公差
轴承公差包括“主要尺寸公差”和“旋转精度”（参见表3），每种轴承都有不同的公差等级（参见表4）。
轴承种类和适用公差等级 - 滚动轴承综合产品目录
大多数机械使用标准公差的轴承。
但是，要求精密旋转精度或在高速旋转下使用等时，应选择高精度轴承（参见表5）。
2. 轴承的“配合”和“内部游隙”
1）轴承的“配合”
轴承内圈内径与轴径的关系、或者轴承外圈外径与轴承座内径的关系叫做“配合”。下面以轴承内圈与轴的关系为例介绍“配合”的种类（参见图2）。
a）间隙配合
轴径小于轴承内圈内径，内圈组装到轴上之后内圈与轴之间仍有游隙。轴承易于组装。
b）过盈配合
轴径大于轴承内圈内径，轴承牢牢固定在轴上。但是，有时轴承难以组装，因此需要研究组装方法。
c）过渡配合
介于“间隙配合”和“过盈配合”中间的配合方式。
应根据轴承承受的负荷方向和条件选择合适“配合”（参见表6）。
负荷的方向、条件和配合 - 滚动轴承综合产品目录
“配合”的具体选择方法请参见以下内容。
配合的选择方法 - 滚动轴承综合产品目录
推荐配合 - 滚动轴承综合产品目录
关于“间隙配合”，如果选择方法有误，配合面（轴承与轴、轴承座的组装表面）的圆周方向会产生滑动（参见图3），可能损伤轴承。因此，选择“配合”时应充分注意。
2）轴承的“内部游隙”
轴承的“内部游隙”指的是内圈、外圈中的一方固定，另一方活动时的移动量。包括“径向内部游隙”和“轴向内部游隙”（参见图4）。
轴承的“内部游隙”大大影响着轴承的性能，因此根据机械使用条件选择适当的“内部游隙”非常重要。
下面以径向轴承为例，对“内部游隙”对滚动体的负荷和滚动疲劳寿命的影响进行介绍。
•a）有“内部游隙”时，承受负荷的方向附近的几个滚动体会与内圈和外圈接触，产生负荷。另一方面，承受负荷的方向的另一侧的滚动体有“游隙”，不会产生负荷[参见图5a）]。
•b）“内部游隙”为负（负游隙）时，更多的滚动体会与内圈和外圈接触[参见图5b）]，分散滚动体承受的负荷。因此，轴承的滚动疲劳寿命较长。但是，“内部游隙”过大为负时，滚动体承受的负荷也会过大，导致滚动疲劳寿命大幅降低（参见图6）。
“内部游隙”的选择方法
轴承的“内部游隙”应根据安装在机械上承受负荷旋转的状态下的游隙（“工作游隙”），考虑“配合”和“轴承内部温度差”等导致的“游隙减少量”进行选择。
工作游隙的计算方法 - 滚动轴承综合产品目录
不同种类、尺寸的轴承的内部游隙 - 滚动轴承综合产品目录
总结
此次介绍了确认所选轴承种类是否妥当的要点“轴承的极限转速、精度和配合”。
1.所选轴承的极限转速应当大于与机械运转速度相对应的转速。
2.要求精密旋转精度或在高速旋转下使用等时，应选择高精度轴承。
3.轴承的“配合”根据轴承承受的负荷方向和条件进行选择。
4.轴承的“内部游隙”根据工作游隙进行选择。
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轴承的选择方法
（其1）～“轴承的选择步骤”和“种类”～轴承的选择方法
（其２）～“轴承排列的确定方法”轴承的选择方法
（其３）～“轴承的尺寸和寿命”～
此次将介绍确认所选轴承种类是否妥当的要点“轴承的极限转速、精度和配合”。
选择轴承时，必须保证轴承在适合机械运行速度的前提下以必要精度稳定旋转。那么，选择轴承时应注意些什么呢？
下面介绍选择轴承时需要确认的两项内容。
•轴承在机械运行速度下以必要精度旋转
•选择满足必要寿命的配合和轴承游隙
1. 轴承的极限转速、旋转精度
1）轴承的极限转速
轴承旋转时，摩擦阻力会导致轴承内部温度升高。
转速超过某个极限时，轴承的温度会大幅度上升，从而妨碍机械稳定运转。此极限转速被称作“极限转速”，按照不同轴承种类、尺寸刊载于轴承产品目录的尺寸表中（参见表2）。
所选轴承的极限转速应当大于与机械运转速度相对应的转速。
若机械以大于轴承极限转速的运转速度持续运行，轴承的温度会大幅上升，从而导致损伤（烧伤）（参见图1）。
2）轴承的公差
轴承公差包括“主要尺寸公差”和“旋转精度”（参见表3），每种轴承都有不同的公差等级（参见表4）。
轴承种类和适用公差等级 - 滚动轴承综合产品目录
大多数机械使用标准公差的轴承。
但是，要求精密旋转精度或在高速旋转下使用等时，应选择高精度轴承（参见表5）。
2. 轴承的“配合”和“内部游隙”
1）轴承的“配合”
轴承内圈内径与轴径的关系、或者轴承外圈外径与轴承座内径的关系叫做“配合”。下面以轴承内圈与轴的关系为例介绍“配合”的种类（参见图2）。
a）间隙配合
轴径小于轴承内圈内径，内圈组装到轴上之后内圈与轴之间仍有游隙。轴承易于组装。
b）过盈配合
轴径大于轴承内圈内径，轴承牢牢固定在轴上。但是，有时轴承难以组装，因此需要研究组装方法。
c）过渡配合
介于“间隙配合”和“过盈配合”中间的配合方式。
应根据轴承承受的负荷方向和条件选择合适“配合”（参见表6）。
负荷的方向、条件和配合 - 滚动轴承综合产品目录
“配合”的具体选择方法请参见以下内容。
配合的选择方法 - 滚动轴承综合产品目录
推荐配合 - 滚动轴承综合产品目录
关于“间隙配合”，如果选择方法有误，配合面（轴承与轴、轴承座的组装表面）的圆周方向会产生滑动（参见图3），可能损伤轴承。因此，选择“配合”时应充分注意。
2）轴承的“内部游隙”
轴承的“内部游隙”指的是内圈、外圈中的一方固定，另一方活动时的移动量。包括“径向内部游隙”和“轴向内部游隙”（参见图4）。
轴承的“内部游隙”大大影响着轴承的性能，因此根据机械使用条件选择适当的“内部游隙”非常重要。
下面以径向轴承为例，对“内部游隙”对滚动体的负荷和滚动疲劳寿命的影响进行介绍。
•a）有“内部游隙”时，承受负荷的方向附近的几个滚动体会与内圈和外圈接触，产生负荷。另一方面，承受负荷的方向的另一侧的滚动体有“游隙”，不会产生负荷[参见图5a）]。
•b）“内部游隙”为负（负游隙）时，更多的滚动体会与内圈和外圈接触[参见图5b）]，分散滚动体承受的负荷。因此，轴承的滚动疲劳寿命较长。但是，“内部游隙”过大为负时，滚动体承受的负荷也会过大，导致滚动疲劳寿命大幅降低（参见图6）。
“内部游隙”的选择方法
轴承的“内部游隙”应根据安装在机械上承受负荷旋转的状态下的游隙（“工作游隙”），考虑“配合”和“轴承内部温度差”等导致的“游隙减少量”进行选择。
工作游隙的计算方法 - 滚动轴承综合产品目录
不同种类、尺寸的轴承的内部游隙 - 滚动轴承综合产品目录
总结
此次介绍了确认所选轴承种类是否妥当的要点“轴承的极限转速、精度和配合”。
1.所选轴承的极限转速应当大于与机械运转速度相对应的转速。
2.要求精密旋转精度或在高速旋转下使用等时，应选择高精度轴承。
3.轴承的“配合”根据轴承承受的负荷方向和条件进行选择。
4.轴承的“内部游隙”根据工作游隙进行选择。
