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轴承的选择方法（其1）中介绍了“轴承种类的选择方法”。

轴承的选择方法（其1）～“轴承的选择步骤”和“种类”～

此次介绍确认所选轴承种类是否妥当的要点“排列”。

那么，大家知道“排列”是什么吗？“排列”是指在一根轴上配置多少个轴承、怎样的轴承。

一般机械中，通常在1根轴上组装2个或以上的轴承来受力。

本轴承专栏将以1根轴上组装2个轴承为例来进行说明。

1. 确定排列的要点

确定排列有两个要点非常重要。

•考虑热膨胀
•考虑承受的负荷条件来区分固定侧和自由侧

下面对上述要点进行说明。

2. 通过考虑热膨胀来探讨排列

机械运行、轴承旋转时，轴承内部会发热，热量传向周边部件，导致轴及外壳发生热膨胀（参见图1）。

多数情况下，轴和外壳间存在温度差，因此必须吸收掉热膨胀差引起的轴的伸缩。如果不适当吸收轴的伸缩，轴承将承受过大的力，造成损伤。因此，排列轴承时必须考虑轴的伸缩。

3. 划分固定侧和自由侧的轴承排列（吸收轴的伸缩）

轴承安装在机械的旋转部分和固定部分之间受力。
1根轴上安装的2个轴承中，1个作为固定侧轴承在轴向固定轴和外壳。这就叫做定位。另1个作为自由侧轴承，使轴能在轴向自由活动，吸收热膨胀之差导致的轴伸缩。

１）固定侧轴承
固定侧轴承在轴向固定轴和外壳，故其承受径向负荷和轴向负荷。因此，承受径向负荷和轴向负荷的轴承种类应根据负荷大小来选择。

有时由不同的固定侧轴承承受径向负荷和轴向负荷。

如图4所示，有些排列在深沟球轴承的外径和外壳内径间设置游隙，深沟球轴承承受轴向负荷，圆柱滚子轴承只承受径向负荷。

通过考虑机械构造或轴承寿命的平衡来确定将2个轴承中的哪一个作为固定侧轴承。

如图5所示，有些排列在固定侧轴承使用承受大径向负荷和轴向负荷的大深沟球轴承、自由侧轴承使用仅承受小径向负荷的小深沟球轴承。

有关轴承寿命的确认，将在第3讲轴承专栏中进行介绍。

２）自由侧轴承

轴的伸缩通过自由侧轴承吸收。分离型轴承（内圈和外圈可分离）通过滚子与滚道面间吸收轴的伸缩。

非分离型（内圈和外圈不可分离）轴承在轴承外径和外壳内径间设置游隙，与轴承一起吸收轴的伸缩。

３）确认轴承内圈和外圈的相对倾斜

因负荷造成的轴的挠曲、或固定侧和自由侧轴承间的安装误差会导致轴承内圈和外圈产生较大的相对倾斜。如果相对倾斜过大，轴承将会承受异常负荷，从而造成损伤。

确认轴承种类与允许的轴承相对倾斜角度是否匹配（参见表4）。

4. 不分固定侧和自由侧的轴承排列

也有不分固定侧和自由侧的轴承排列。

１）轴伸缩影响小的小型机械

在以短轴承受小负荷的小型机械中，由于轴伸缩的影响较小，因此有时会不分固定侧和自右侧排列2个轴承（参见图9）。

２）轴具有刚性时
通过施加预紧使轴具有刚性时（关于预紧，轴承的选择方法（其3）之后将详细介绍），轴承不分固定侧和自由侧。这种情况下，将2个角接触球轴承或圆锥滚子轴承面多面，背面或正面安装。（参见图10）

表5中所示为正面安装和背面安装的比较。

选择正面安装和背面安装时，必须考虑力矩。

力矩通过“受力大小”和“到受力点的距离”相乘来计算，根据其大小选择正面或背面安装。

如表5所示，力矩小时选择正面安装，力矩大时选择背面安装。

5. 总结


关于所选轴承种类是否妥当，介绍了“轴承排列的确定方法”。

1.选择吸收因热膨胀导致的轴伸缩的自由侧轴承。

2.根据内圈和外圈的倾斜角度选择合适的轴承种类。

3.通过施加预紧使轴具有刚性时，不分固定侧和自由侧轴承，面对面使用2个角接触球轴承或圆锥滚子轴承。


下一期专栏

作为确认所选轴承是否妥当的要点，接下来要依据轴承受力大小来确认所选轴承的尺寸和寿命。