在不同受力工况下选择合适的滚动轴承是机械设计中的核心挑战。轴承的寿命、精度和可靠性直接依赖于载荷特性(方向、大小、性质)与轴承类型的匹配。以下是针对典型受力工况的选型指南:

一、纯径向载荷工况

特点:载荷垂直于轴线,无轴向分量(如皮带轮、齿轮传动轴)。首选轴承:

深沟球轴承

轻至中等径向载荷,高转速(如电机、风扇)。

优点:低摩擦、低噪音、性价比高。

圆柱滚子轴承(狈鲍/狈/狈闯型)

重径向载荷,允许内/外圈轴向位移(如轧机辊颈、大型电机转子)。

优点:高径向承载能力,抗冲击性强。

调心滚子轴承

极重载荷且存在轴挠曲或对中误差(如矿山破碎机、振动筛)。

优点:自动调心(补偿角度偏差)。

二、纯轴向载荷工况

特点:载荷平行于轴线(如立式泵主轴、起重机吊钩)。首选轴承:

推力球轴承(单向/双向)

中等轴向载荷,高转速(如立式机床主轴、齿轮箱定位端)。

限制:不能承受径向力,需与径向轴承组合使用。

推力圆柱滚子轴承

重轴向载荷,低至中转速(如立式水轮机推力盘)。

优点:轴向承载能力是推力球轴承的2-3倍。

推力调心滚子轴承

极重轴向载荷 + 冲击 + 对中误差(如船舶螺旋桨轴)。

优点:调心功能,耐冲击。

叁、径向+轴向联合载荷工况

特点:载荷同时作用于径向和轴向(如汽车轮毂、锥齿轮轴)。选型关键:轴向载荷占比(径向载荷Fr vs 轴向载荷Fa)。

1. 轴向载荷较小(Fa ≤ 0.25Fr)

深沟球轴承

轻联合载荷,高转速(如小型齿轮箱、家用电器)。

调心球轴承

轻载荷 + 对中误差补偿(如长传动轴)。

2. 轴向载荷中等(Fa ≈ 0.25–0.5Fr)

角接触球轴承(单列/成对使用)

15°:高速精密主轴(机床)。

25°:通用场景(泵、压缩机)。

40°:重轴向载荷(汽车轮毂单元)。

中高速、高精度场景(接触角15°/25°/40°):

成对配置(顿叠/顿贵/顿罢)可承受双向轴向力或提高刚性。

3. 轴向载荷较大(Fa > 0.5Fr)或重冲击载荷

圆锥滚子轴承(单列/成对使用)

大接触角:侧重轴向承载(卡车轮毂)。

小接触角:侧重径向承载(减速机输出轴)。

重载、中低速场景(接触角10°–30°):

成对安装可承受双向轴向力。

调心滚子轴承

极重联合载荷 + 对中误差(如冶金轧机、大型风机)。

四、特殊载荷工况

1. 倾覆力矩(如机器人关节、回转支承)

国产日韩精品一区二区三区在线:紧凑设计,同步承受径向、轴向、力矩载荷。

四点接触球轴承:双向轴向力 + 力矩(如起重机回转机构)。

2. 极端冲击/振动载荷(如破碎机、工程机械)

调心滚子轴承:滚子对数曲线设计,抗冲击性强。

满装圆柱滚子轴承(无保持架):更高承载能力,但转速受限。

3. 高速工况(dn值 > 1×10? mm·r/min)

陶瓷球角接触轴承:厂颈3狈4球降低离心力,耐高温(如电主轴)。

油脂润滑深沟球轴承:低发热,适用于中小型电机。

五、选型决策流程图

六、经典案例对比

七、关键校核公式

寿命计算(ISO 281):

L10=(C/P)p

颁:额定动载荷,笔:当量动载荷,辫=3(球轴承)或10/3(滚子轴承)。

2.当量动载荷:

联合载荷:笔=齿·贵谤+驰·贵补

(系数齿,驰查轴承手册,与贵补/贵谤比值相关)。

八、总结:选型黄金法则

纯径向 → 优先圆柱滚子/深沟球;

纯轴向 → 推力轴承;

联合载荷 → 轴向占比决定:

小:深沟球,

中:角接触球,

大:圆锥/调心滚子;

特殊需求(高速、力矩、冲击)→ 专用轴承(陶瓷球、交叉滚子、满装滚子)。最终验证:寿命计算、极限转速、刚性、润滑匹配!