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深沟球轴承

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摩擦
    滚動軸承的摩擦很小，但它們的摩擦條件是變化的，在個别類型的軸承中，除了存在滚子間的接觸摩擦外，還存在着不同程度的滑動摩擦。潤滑摩擦也同樣存在。摩擦引起的熱量影響軸系的工作温度。
　　滚動體在滚道中滚動時産生滚動摩擦，而滑動摩擦産生于保持架中滚動體的引導面、保持架擋邊的引導面和滚子軸承的滚子表面與滚道擋邊之間。潤滑摩擦是工作表面之間的潤滑劑，在工作時發生擾動由潤滑劑内部摩擦引起的。
摩擦力矩
    摩擦力矩M是軸承的運動阻力矩。
　　摩擦力矩的估算
　　軸承的工作條件：
　　—中等載荷(P/C≈0.1)
　　—粘度比X≈1
　　—中等轉速範圍
　　—向心軸承主要受徑向載荷，推力軸承衹受軸向載荷。
　　摩擦力矩M可以近似地由下列公式計算：
　　M=μ·F·d/2
　　式中
　　M—總摩擦力矩(Nmm)
　　μ—摩擦系數(見表)

　　F—軸承受力的合力

　　d—軸承内徑(mm)
　　常用的摩擦系數在下表中列出，表中數值不適用于與上述條件不同的場合(載荷大小、轉速、粘度)。摩擦力矩的計算方法將在後面介紹。

▼在P/C≈0.1條件下，各滚動軸承的摩擦系數，用于計算摩擦力矩M

　軸承類型 　　      　摩擦系數μ

深溝球軸承　　　　　0.0015
單列角接觸球軸承　　0.002
雙列角接觸球軸承　　0.0024
四點接觸球軸承　　　0.0024
調心球軸承　　　　　0.0013
圓柱滚子軸承　　　　0.0013
滿裝圓柱滚子軸承　　0.002
圓錐滚子軸承　　　　0.0018
調心滚子軸承　　　　0.002
推力球軸承　　　　　0.0015
推力圓柱滚子軸承　　0.004
推力球面滚子軸承　　0.002 

摩擦力矩計算
    軸承的摩擦力矩决定于載荷、轉速和潤滑油的粘度。摩擦力矩M是與載荷無關的摩擦力矩M0和與截荷有關的摩擦力矩M1之和。在重載荷和低轉速條件下，將有很大附加混合摩擦力矩加在M0和M1上面。在正常工作環境下産生使軸承工作表面分離的潤滑膜時，全部摩擦力矩衹包括M0和M1，即

 
    在計算受軸向载荷的圓柱滚子軸承的摩擦力矩時，必須考慮混合摩擦力矩的成分，請看本節末的公式(83頁)。有高滑動率的軸承，如滿裝圓柱滚子軸承、圓錐滚子軸承、調心滚子軸承和止推軸承，在跑合時期以後，如果滿足下列條件，則在混合摩擦範圍以外工作。

 
    式中n—轉速(min-1)
        v—潤滑油或潤滑脂中的基礎油的工作粘度
    摩擦力矩與載荷無關分量，M0與工作粘度和轉速n有關。至于工作粘度是通過軸承温度影響到軸承摩擦。此外，軸承尺寸(dm)與軸承接觸面積的寬度對M0有影饗。M0可由下式求得：

 
式中
　　f0—與軸承類型和潤滑方式有關的系數(見表)
　　v—潤滑油或潤滑脂的基礎油的粘度(mm2/s)
　　n—軸承轉速(min-1)
　　dm—(D+d)/2軸承的中徑
　　系數f0用于油浴潤滑軸承，油面高度達到軸承最低滚動體的中心。在同類型軸承中，宽系列軸承的f0值較大。如果受徑向載荷的向心軸承安裝在垂直軸上，應將表中給出的值加倍；對于采用大流量冷却潤滑油或大量潤滑脂(即供脂多于排出的脂)的場合也應作相同處理。
　　在開始階段，新加入潤滑脂的f0與油浴潤滑的f0值相近。當潤滑脂在軸承中均布以後，可取爲表中f0之半。它相當于噴油潤滑的值。如果軸承用脂潤滑是合適的，摩擦力矩M0主要由基礎油的内摩擦産生。

▼計算M0的系數

 

　　舆載荷有關的摩擦力矩分量M1，由滚動摩擦和擋邊及保持架引導面的滑動摩擦引起。當滚動接觸面之間有潤滑油膜隔開時(K=v/v1≥1)，用系數f1計算M1。
M1的計算公式

 
    式中

　　f1考慮載荷影響的系數，見下表

　　P1産生的M1载荷，見表(N)

　　dm=(D+d)/2軸承中徑(mm)

　　軸承越大，滚動體直徑相對于軸承中徑dm越小。大尺寸軸承，特别是横截面較小的軸承，利用此式計算得到的摩擦力矩M1常比工作中得到的摩擦力矩大。
    計算同時受軸向載荷的圓柱滚子軸的摩擦力矩時，應把軸向載荷産生的摩擦力矩分量Ma與M0和M1相叠加。結果是：　

      

 ▼計算與載荷有關的摩擦力矩的系數α

 

摩擦
    系數fa决定于軸向載荷和潤滑條件，可由綫圖查得(綫圖見下)。用上述的公式可以得到具有足够精度的摩擦力矩在實用範圍内，如果假設的全流體膜不能保持并産生混合摩擦，則可能有一定的誤差。在工作條件下不是永遠能達到最優的潤滑條件。起動力矩，在機器起動時，滚動軸承的摩擦力矩可能大于計算值，特别是當低温和軸承采用接觸式密封的場合。
    對于采用接觸式密封的軸承，必須考慮在計算的摩擦力矩之外，還有附加的摩擦力矩。
    對于小的脂潤滑軸承，附加系數可以到8(如6201 2RS軸承，用標準潤滑脂，在脂均布以後)。密封的摩擦力矩也與浸潤程度和轉速有關。

▼摩擦系數fa用于計算受軸向载荷的圓柱滚子軸承，由軸向力産生摩擦力矩Ma。

　計算Ma使用下列參數：

　fb=0.0048用于有保持架的軸承

　  =0.0061用于滿裝滚子的軸承(無保持架)

　dm=0.5(D+d)軸承中徑(mm)

　v-油或脂的基礎油的工作粘度(mm2/S)

　n-内圈轉速(min-1)

　Fa-軸向載荷(N)

　D-軸承外徑(mm)

　d-軸承内徑(mm)


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