高轉速對軸承的影響

    為機械進行軸承選型的時候，需要選擇可以適應軸轉速的哈軸軸承，近年來很多設備的要求的軸的轉速越來越高，因此有必要闡述一下高轉速對軸承的影響。
    軸承轉速指的是什么？
    一般對于旋轉機械的轉速經常用rpm（轉/分）來計量，對于軸承而言，尤其是滾動軸承而言，在一般的軸承型錄和手冊里也會使用這個單位。但是，從軸承自身的結構和性能而言，rpm并不能很好的反應對于軸承影響。比如，實際選用軸承的時候小軸承和大軸承在相同rpm下，影響并不相同。小軸承能使用的rpm值高，而大軸承小。這一現象可以從軸承手冊中看得出來。造成這種現象的原因是小軸承和大軸承的直徑差異。而事實上，在討論軸承轉速的時候，將rpm和直徑一起考慮才可以更加客觀的反應轉速對軸承的影響。
    因此，對于滾動軸承而言，將軸承的內外徑算術平均數與rmp乘積叫做ndm值，通常會使用ndm作為軸承軸承轉速的衡量指標。
    舉個例子，10000rmp對于608而言是可以接受的轉速，但是對于6319而言就是超過轉速額定的轉速了，在這里rmp是一樣的，但是ndm卻又很大的區別。對于608而言，此時的ndm值只有15萬，而對6319而言，ndm值就有147.5萬了。
    由此可見，有些工程師經常會在公眾號群里提問高轉速問題，但是僅僅提供rmp值，或者討論中轉速的時候，僅僅討論rpm值，這明顯是不恰當的。

    多高的轉速算是高轉速？
    對于滾動軸承而言，如果是有nmd值作為轉速衡量的尺子，那么多高轉速算是高轉速？或者轉速的高、中、低有沒有一個界限呢？在一些軸承的綜合型錄里給出了這個界限，分別是10萬、30萬、50萬、70萬。對于深溝球軸承而言，ndm值在30-50萬即為高轉速，ndm在50-70萬之間為超高轉速，高于70萬為極高轉速。
    因此，在一般的資料里，如果看到高轉速的描述，嚴格意義上將應該指的是上述范疇。而非rmp值。
    高轉速對軸承的影響
    軸承在高轉速之下的運行對軸承自身會有什么影響呢？
    首先是摩擦，高轉速下，軸承內部的滾動摩擦的摩擦速度增加，造成發熱的增加。同時軸承內部的滑動摩擦部分（可以參考本公號關于軸承內部摩擦的文章）中，滾動體與滾道之間的滑動摩擦在相同時間內的次數增加，并且軸承滾動體進入負荷區時候的自轉加速度增加，帶來摩擦加劇，發熱增加。
    其次是強度。軸承在運轉的時候，滾動體圍繞著軸心公轉，保持架自轉。高轉速下，軸承滾動體的離心力將會增加，保持架旋轉的離心力也增加。瓦房店軸承滾動體的離心力由內外圈限制，保持架的離心力就通過和引導位置的碰撞來抵消。如果是內外圈引導的保持架，則碰撞加劇，發熱加劇，由此帶來的碰撞也會影響保持架。
    另外，軸承轉速越高，軸承滾動體進入負荷區的速度越快，滾動體自身加速度越大，這樣與保持架的碰撞力也會越大。
    因此，軸承運行與高速狀態下，對保持架的機械強度構成了挑戰。
    綜上所述，軸承運行于高轉速的時候，將帶來軸承的發熱增加以及軸承的強度挑戰。當軸承轉速高到一定限值的時候，軸承的發熱就帶來負面影響，軸承零部件（主要是保持架）的機械強度將會難以維持運行。這也是軸承額定轉速總規定了