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为了保证轴承安装后的滚道变形小,过盈配合的过盈量不能取得太大,而高速下的离心力和高温下的热膨胀,或是抵销配合表面的法向压力。或是使配合面松弛,因此过盈量必须在考虑上述两种因素的前提下审慎地加以计算,在常温常速下有效的过盈量对于高速轴承可能是无效的。如果计算结果这个矛盾太大(通常只有在超高速下才有这种情况),只有采取环下润滑法与静压润滑法并用的双重润滑措施,而这种方案有可能使轴承的dmn值突破300万的大关。
在考虑高速轴承游隙时不但要考虑上述各项因素,而且要考虑轴的热伸长对游隙的影响,要求轴承在工作状态下,即在工作温度下有的游隙,而这种游隙是在内、外圈球沟中心对位的状态下形成的。由于高速轴承力求降低相对滑动和内部摩擦,不要采用将内、外圈沿轴向相对错位的方法来调整球轴承的游隙。在考虑轴承的配合过盈量和游隙时,要注意到材料在高温下变得松软而容易变形的特点,以及多次由常温到高温的温度改变引起一定变形的可能性。
3.超高速轴承的开发实例兹以超高速HA型圆锥滚子轴承的开发为例。(1)问题的提出在燃气轮机及某些机床及工程机械中,高速而且轴向负荷大,使用球轴承则使用寿命过短,使用短圆柱滚子轴承则轴向负荷能力不足,轴向游隙难于调整,希望利用圆锥滚子轴承突破这个难题。(2)必须解决的技术关键提高圆锥滚子轴承高速限制的技术关键在于改进内圈大挡边与滚子大端面间的润滑状态,这个部位在高速时易发生剧烈磨损和,是限制其高速化的主要原因。
(3)解决办法普通结构的圆锥滚子轴承中,润滑油的流通路线在内圈大挡边与滚子大端面接触部位很难得到润滑油,而此部位相对滑动大,恰恰又需要润滑油。因此,日本等国开发了HA型圆锥滚子轴承,这种轴承挡边在外圈,这样流通的润滑油就能润滑外圈挡边和滚子大端面的接触部位,同时此处即使在静止时也能储存些油,避免了起动时贫油的事故,但外圈挡边上按需要开设几个排油孔,以避免油无排出通道,潴留于某部位造成油搅拌的动力损失和温升过高。由于内圈无挡边,温度有所降低,因而减少了内圈与轴之间配合面间发生蠕动的可能性。这种结构的轴承对保持架采用外圈引导方式,使得保持架能较平稳地引导滚子不致歪斜地正常运转,避免发生振动和过度磨损,这也有利于高速。