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　　齿轮传动设备轴承应用分析探讨   陆建国(铁姆肯公司高级应用工程师)   齿轮传动设备广泛应用于各行各业， 其类型和尺寸多种多样， 需要满足的应用要求也各不相同。 而轴承作为各种齿轮传动设备的关键零部件之一， 它的性能好坏一定程度上直接决定了整个设备的使用寿命。 因此， 对齿轮传动设备中所选择的轴承进行必要的分析和计算是至关重要的。 同时也要避免把计算轴承 L10 理论寿命等同于轴承应用分析的全部内容， 尤其是对于齿轮传动设备而言， 各行各业的应用环境差别很大， 甚至在同一个传动设备不同位置的轴承分析所要关注的重点也应该是不同的。  ...

　　齿轮传动设备轴承应用分析探讨 陆建国(铁姆肯公司高级应用工程师) 齿轮传动设备广泛应用于各行各业， 其类型和尺寸多种多样， 需要满足的应用要求也各不相同。 而轴承作为各种齿轮传动设备的关键零部件之一， 它的性能好坏一定程度上直接决定了整个设备的使用寿命。 因此， 对齿轮传动设备中所选择的轴承进行必要的分析和计算是至关重要的。 同时也要避免把计算轴承 L10 理论寿命等同于轴承应用分析的全部内容， 尤其是对于齿轮传动设备而言， 各行各业的应用环境差别很大， 甚至在同一个传动设备不同位置的轴承分析所要关注的重点也应该是不同的。 低速运转条件下的轴承应用分析 大部分的齿轮传动设备都是减速应用， 因此往往输出轴是转速最低的。 不同行业输出轴的转速都不同， 一般为二十几转每分钟， 有些甚至只有十几转每分钟。 如果忽略损耗， 那么功率在传动中基本保持不变， 因此输出轴的扭矩一般都很大， 低速高扭矩的应用中最需要关注的是轴承的润滑情况， 也就是油膜的形成问题。 油膜的作用是在轴承运转时分开两个金属接触面， 避免金属和金属之间直接发生接触。 我们一般采用参数 来表征润滑的效果（ 定义为油膜厚度与两接触表面粗糙度之和的比值）。 如果 大于 1， 说明油膜的厚度足够分开两个金属表面， 润滑效果好， 而如果 小于 1， 则说明油膜的厚度不足以分开两个金属表面，润滑效果不理想。 轴承在运转的过程中如果 值小于 1， 则可能会出现如图 1 所示的损伤。 图 1 在润滑不良的情况下运转， 轴承可能会发生的损伤 如果通过分析得到 值小于 1， 那么为了避免发生如图 1 所示的损伤， 一般要根据实际情况对轴承的粗糙度提出更高的要求。 应用了加强的粗糙度后， 很多情况下就可以有效避免轴承滚道和滚子之间的金属直接接触， 如图 2 所示。 图 2 使用不同粗糙度时滚道和滚子之间的直接接触 高速运转条件下的轴承应用分析 不同行业齿轮传动设备的高速轴转速都不同， 但大部分的行业高速轴转速都比较高， 比如， 很多水泥辊压机齿轮箱输入轴转速为 900 多转每分钟。 在对高速轴轴承进行分析时需要考虑的重点和之前提到的低速轴轴承是截然不同的。 由于转速较高， 轴承滚道及滚子间的油膜比较好， 因此此种条件下， 一般磨加工后的轴承粗糙度就可以满足应用要求。 但由于转速高轴承的发热量较大， 所以在选择游隙时一般都相对于其他应用要大一些。 虽然运转后由于内外圈温差的存在会导致游隙有一定程度的减小， 但绝大部分情况下高速轴的运行游隙还是比较大的， 否则会有温度上升甚至烧坏轴承的风险。 然而， 轴承在高速、 低载荷并且大游隙的情况下容易发生打滑擦伤的风险， 如图 3 所示。