关键词：粮食机械；轴承选型
轴承属于机械设备中普遍使用的一个标准件，用于支撑旋转轴配件。轴承包括滑动轴承与滚动轴承两种，原来的磨粉机就安装过滑动轴承，即轴瓦磨。如今在粮食设备上大都安装滚动轴承。这种轴承已经规范化，设计人员只需根据滚动轴承国标要求，确定应用场所的基本需求，科学选取轴承种类，明确轴承壳体与拼接结构的规划，设计标准的润滑与密封形式就行。
1、滚动轴承构造模式
滚动轴承通过滚动体、内外圈以及保持架所构成，内圈设置于轴上，外圈设置于轴承座内孔中，滚动体与内外圈之间通过保持架隔开[1]。滚动体包括球形与滚子两种类型，滚子又能分成圆柱体、圆锥体、滚针型以及固体等类型，滚动体外形不同，所使用的工况也有差别，应用时注意科学挑选。
1.1滚动轴承每个部位的材质以及功能
内外圈比较容易理解，即紧固滚动体，进行安装定位的配件。保持架包括冲压钢板保持架与实体保持架，其功能在于让滚动体顺着内外圈轨道运转，并防止滚动体相接触而损坏。
一般轴承内外圈材料是高碳铬轴承钢，通过热处理后其硬度很高、组织均匀、耐磨性较好、接触疲劳性很高。也有一些特殊材料，像耐高温和抗锈材料的[2]。保持架材质最普遍的便是铜保持架，钢板冲压保持架，以及尼龙和树脂保持架。
1.2特征
相较于滑动轴承，滚动轴承的摩擦系数低、开启灵活、润滑方便、实现了规范化、互换简单等优势。滚动轴承的不足之处在于防冲击性差，重载性能差，难以制成剖分式，这刚好属于滑动轴承的优势。
2、滚动轴承的划分与使用工况
滚动轴承大体包含调心滚子部件、深沟球部件、角接触部件、圆锥滚子部件、推力球部件以及滚针部件等等。下面就根据每种轴承部件于粮食设备方面的应用状况，分析每种轴承特征及选型办法，及其应用时要考虑的实际情况，进行简单分析与归纳。
2.1调心滚子轴承部件
这种轴承结构的滚动体形状是柱状鼓型，内孔包含圆柱孔与锥形孔，锥形孔包括1:12与1:30两类。轴承代码后边是字母K，代表1:10锥孔，K30代表1:30圆锥孔。其显著特征是可以智能调心，可以承担部分双侧轴向压力，可以承担很大径向压力[3]。圆柱孔能够设置于含轴肩的圆柱轴表面，锥孔能设置于紧定套和退卸套上，能设置于圆柱轴任一位置。圆锥孔能够调整径向空隙。
圆柱体口调心滚子轴承适宜设置于打麦机、高方平筛等机械设备中，由于这些设备对轴承游隙基本不敏感。圆锥口调心滚子轴承适合设置于磨粉机磨辊两头对轴承有特别需要的位置，经管理锁紧套预紧力的高低来管理轴承滚子和内外套间的空隙。打麦机、高方平筛采取滚子轴承的目的在于适应径向承载力高，负载有交替改变，选取滚子轴承能够延伸轴承应用周期。磨辊两头支撑轴承不仅有很大的径向力需求，还需要符合磨辊之间轧距可靠的需求，需要轴承游隙不得太大。所以，适宜采取调心滚子锥口轴承，通常磨辊轴承采取锥角是1：12尺寸。磨粉机为确保磨辊之间轧距精度,把磨辊轴承位制造成1:12锥度[4]。但是，锥形口轴承搭配锁紧套或是退卸套，也能够设置于光轴的任何位置,还方便拆除。这种轴承的代号是2，以2带头的部件代号就是调心滚子轴承。像磨辊轴承22315CAKW33,CA代表车制保持架,W33代表外圈包括三个润滑油口和油道。
2.2深沟球轴承部件
这种轴承是最一般的轴承，对工况无特别要求的场所几乎都采取深沟球轴承，其经济适用,润滑、便于维护,所以使用最为普遍。如磨粉机投料辊轴承以及绞龙、上升机等机械设施均选择深沟球轴承，其代码是6。
2.3角接触球轴承部件
这种轴承通常用于高速旋转位置，可以同时承担轴向及径向联合压力,公称接触角愈大,承担的轴向载荷性能越强。公称接触角包括15°、25°、40°这 3种，其代号是7。
2.4推力球轴承部件
这种轴承的特征即转速低，仅能承担单侧垂直轴向压力，比如磨粉机轧距调整位置的51104推力球轴承，其代号是5。推力球轴承部件运用如图1所示。
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图1 推力球轴承部件运用
2.5滚针轴承部件
这种轴承的代号是NA，极限运动速度小，不能存在偏转角，仅能承担径向压力，承载性能大。未保持架中外圈能分开，一般缝包机升降设备就选择滚针轴承。
2.6圆锥滚子部件
这种轴承部件的代号是3，而且可以承担很大的轴向与径向结合压力，承载性能超过7类轴承。圆锥滚子部件如图2所示。
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图2 圆锥滚子部件
3、滚动轴承部件选择办法
滚动轴承部件选择具体需要考虑的要点：
（1）载荷高低，变化状况。
（2）基本工况：运速、温度。
（3）外部环境：温度改变、干净程度。
（4）结构模式、分开、调心、游动等等。
(5)应用需求:刚度、寿命、成本等。
基于以上各种参数，进行以下选择:
①当载荷很大或存在冲击载荷时,适合选择滚子轴承;如果载荷很小,则适合选择球轴承。②当仅仅受径向载荷，或者尽管同步受径向载荷与轴向载荷，但主要是径向载荷时,适合选择向心轴承。如果仅仅受轴向载荷,通常选择推力轴承,但是当转速较高时,能选择角接触球轴承和深沟球轴承。如果径向与轴向载荷均很大时,要选择角接触球轴承。③如果转速很高，则适合选择球轴承;如果转速很低,能选择滚子轴承,还能选择球轴承。④当需要支撑很大刚度时,选择滚子轴承。⑤如果轴承挠曲变形大和轴承座孔径不一样、跨度大并且对支撑存在调心需求时，要选择调心轴承。⑥为了方便拆装轴承，适合选择内外圈能分开的轴承。⑦考量到成本,球轴承价格少于滚子轴承,精度小的轴承价格少于精度高的轴承，一般结构轴承价格少于比特定结构轴承成本。
4、结束语
机械设备规划中轴承是非常关键的部分,基本上所有的机械只要轴承受损,则整个机械就要停机维修或调换。轴承部件设计又非常繁琐,考虑因素很多,除上述分析外,还要有科学的轴承定位，轴之间承座孔科学的公差配合，便于拆装的部件与润滑密封等。轴承规划选型时需要基于应用工况实际要求，全面考虑各种影响轴承应用质量的因素,就可以保障选型准确、应用周期长、符合机械产品功能要求的科学设计。
参考文献：
[1]刘素山.粮食机械设备轴承选择及其应用[J].粮食加工,2019,44(02):56-58.
[2]李昕楠.石油钻井机械轴承受温度影响程度及相关对策[J].石化技术,2018,25(01):268.
[3]宋积敏.双支撑旋转机械轴承故障诊断技术应用[J].机械研究与应用,2017,30(04):105-106+109.
[4]莫嘉林. 基于代价敏感布雷格曼散度的旋转机械轴承故障诊断研究[D].长沙理工大学,2013.
论文作者:田志宏 王志平 陈立峰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/7