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直线运动轴承的设计误区

来源:本站原创发布人:管理员发布时间:2022-08-05 19:36

  在设计直线运动轴承时,存在很多误区,包括所有钢轴都一样,直线轴承不能在恶劣环境下使用,轴承座圈与滚动体接触越紧密,承载能力越强,缺乏对轴承润滑的重视药剂的正确选择,快速运转的直线轴承会缩短轴承的运动周期,滚动接触体不会磨损,表面光洁度不重要,使用小型轴承会降低轴承高度系统、轴开槽时会损坏轴、材料硬度越大轴承性能越好等。为了更好地帮助设计人员在直线运动轴承设计中避免这些误区,本文将对以上误区一一分析。
  所有钢轴都一样
  直线运动轴承轴最常用的材料是中高碳钢。工程师应与供应商确认所用钢的碳含量、直线度、曲率、表面光洁度、硬度和硬化层深度是否适合轴承应用环境。钢中的污染会导致轴承过早失效,因为它会在轴承上产生高赫兹接触应力。材料的化学成分和均匀性不足会影响轴的可加工性,尤其是降低粗糙度或高点的能力。通常,表面需要包含带槽的平台,以及足够的硬度和硬化深度,以支持较高轴承载荷下的赫兹接触应力,确保不会发生表面以下的过早失效。
轴承
  直线轴承不能用于恶劣环境
  在低温或深海环境中使用直线轴承时,应特别注意设计结构、适当的密封和材料选择都是关键因素。要避免的误解之一是忽略由剧烈温度变化(例如,-40至85°C)引起的尺寸变化对轴承轴向和径向装配间隙的热影响。它可能需要带有刮刀的特殊密封和润滑选项,并且在选择涂层和材料时,盐雾测试可能最终无法测量特定应用的耐腐蚀性。例如,标准盐雾与完全浸泡不同。此外,还有许多用于保护表面的选项,每种选项都有自己的优势。对于滚动轴承,TDC(薄密镀铬)涂层比TDN(薄密镀镍)涂层具有更好的耐磨性能,这不是因为摩擦性能,而是因为它们的硬度更高。但在标准盐雾试验中优于TDC的TDN在轴承接触应力方面表现更差。
  轴承座圈与滚动体接触越近,承载能力越强。
  人们常常错误地认为,承载能力越高,轴承性能越好。对于滚动轴承,凹槽半径与滚动体半径之比为近似因子,由于材料特性限制应力,几何一致性(紧密度)的增加增加了接触面的面积,从而增加轴承的承载能力。但由于一定的限制,当接近度变得很大时,轴承的性能开始下降,承载能力也随之下降。这部分是由于作为相对表面加速度的函数而增加的切向剪切差异。同时,降低的公差和高的紧密度因素也会导致高摩擦特性,证明过紧度不是一件好事。
  图1直线运动轴承产品设计存在诸多误区
  不注意轴承润滑油的正确选择
  对于大多数轴承来说,适量的锂基润滑脂就足够了。认为润滑剂不重要,或者认为润滑脂作为轴承润滑剂比油更好是一种误解。正确选择润滑剂是直线轴承应用的一个重要方面,通常是轴承性能完全或不足的根本原因。滚动体和轴承座圈之间的薄膜层是EHL(弹性流体动力润滑层)。该润滑层承受着极大的应力,可抵抗物理(如热和剪切)和化学(如污染物和溶剂)冲击(可能导致润滑剂失效的冲击),充当轴承表面的主要保护层,防止过早损害。润滑是保证轴承性能的重要因素。
  有许多类型的润滑剂,从用于高负荷的带有EP添加剂的高粘度润滑脂到具有耐腐蚀性的低粘度油