正確把握TIMKEN軸承在機械裝置的使用部位及使用條件與環(huán)境條件是選擇適宜滾動(dòng)軸承的前提。為之,需要取得以下幾個(gè)方面的數據和資料:
(1)機械裝置的功能與結構
(2)軸承的使用部位
(3)軸承負荷(大小、方向)
(4)旋轉速度
(5)振動(dòng)、沖擊
(6)軸承溫度(周?chē)鷾囟?、溫?
(7)周?chē)鷼夥?腐蝕性,清潔性,潤滑性) TIMKEN軸承配置方式的選擇 通常,軸是以?xún)蓚€(gè)軸承在徑向和軸向進(jìn)行支撐的,此時(shí),將一側的軸承稱(chēng)為固定側軸承,它承受徑向和軸向兩種負荷,起固定軸與軸承箱之間的相對軸向位移的作用。
將另一側稱(chēng)之為自由側,僅承受徑向負荷,軸向可以相對移動(dòng),以此解決因溫度變化而產(chǎn)生的軸的伸縮部題和安裝軸承的間隔誤差。對于固定側滾動(dòng)軸承,需選擇可用滾動(dòng)面在軸向移動(dòng)(如圓柱滾子軸承)或以裝配面移動(dòng)(如向心球軸承)的軸承。在比較短的軸上,固定側與自由側無(wú)甚別的情況下,使用只單向固定軸向移動(dòng)的軸況承(如向心推力球軸承)。
軸的材料通常采用碳素鋼和合金鋼,毛坯一般采用鍛件。優(yōu)質(zhì)中碳鋼因成 本較低和具有較高的綜合力學(xué)性能,應用較普遍,其中以45號鋼應用最為廣泛。為改善軸的力 學(xué)性能,應進(jìn)行調質(zhì)或正火處理。合金鋼具有較高的力學(xué)性能,但其價(jià)格較貴,多用于有特 殊要求的軸類(lèi)。
例如,大電機轉子軸等軸類(lèi)在高溫、高速、重載條件下工作,必須具有良好的 高溫力學(xué)性能,一般常采用40Cr, 35SiMn, 42SiMn等合金結構鋼。需要強調的是,鋼材的種類(lèi) 和熱處理對軸的彈性模量的影響甚小,如欲采用合金鋼或通過(guò)熱處理來(lái)提高軸的剛度,并無(wú) 實(shí)效。此外,合金鋼對應力集中的敏感性較強,更應注意從結構上減小應力集中和表面粗糙度 值。自20世紀8。年代以來(lái),球墨鑄鐵鑄造成型軸進(jìn)展很快。例如,采用球墨鑄鐵制造外形復 雜的曲軸,具有成本低廉、吸振性和耐磨性較好、對應力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn),但缺點(diǎn) 是沖擊韌性低,質(zhì)量不易控制。
TIMKEN軸的失效通常表現為斷裂、磨損和過(guò)量變形,主要失效形式是疲勞斷裂。 軸頸因磨損而失去原有的幾何形狀與尺寸,變成橢圓形或圓錐形,輕微狀態(tài)將使零件間配合精 度降低,較嚴重時(shí)導致零部件發(fā)生移位而失去原有規定功能。過(guò)量變形的危害在于,軸受載以 后,如果產(chǎn)生了過(guò)大的彎曲變形或扭轉變形,將影響軸上零件的正常工作。例如裝有齒輪的軸 的彎曲變形,會(huì )使齒輪嚙合發(fā)生偏載;滾動(dòng)軸承支撐的軸的彎曲變形會(huì )使軸承內外圈相互傾斜, 當超過(guò)允許值時(shí),將導致軸承壽命快速降低。扭轉變形過(guò)大,將影響設備的精度及運轉零部 件上負荷的分布均勻性,并對軸的振動(dòng)造成一定的影響。