3.1 金属型
金属型球面轴承
金属型球面轴承主要用于载荷时不伴随轴承的旋转运动即静载荷的场合，其载荷性能通常在静载荷的状态下进行推测。但是，使用Al-Bz外圈的球面轴承在振动状态及特定的润滑状态下也不太会发生烧结，使用铍青铜内圈及不锈钢外圈的球面轴承即使在高负载下也很难发生烧结，动载荷性能优异，因此需要对其低速摆动性能进行推测。在动载荷性能和静载荷性能之间，如果更注重后者，则建议使用外圈和内圈都为不锈钢材质的轴承。 金属型球面轴承的动负载性能受润滑状态的影响较大，因此需保持充分的润滑状态来发挥轴承的良好性能。
关于载荷术语的定义
负载方向如图6所示。
图6 - 负载方向和各部分名称
额定静载荷(STATIC LIMIT LOAD)
额定静载荷是指静止状态下施加该载荷后，球面轴承的永久变形不超过表5中的规定值，并通常不致损坏球面轴承性能的可用载荷。
表5 - 额定静载荷下永久变形的规定值
| 规定值 | |
|---|---|
| 径向额定静载荷 | 0.076mm |
| 轴向额定静载荷 | 0.102mm |
极限静载荷 (STATIC ULTIMATE LOAD)
极限静载荷是指静止状态下施加该载荷后不致损坏球面轴承的负载，为额定静载荷的1.5倍。
摆动载荷
摆动载荷是指在±10°的摆动角度、10cpm的速度以及交变载荷状态下进行摆动实验，来回摆动20,000次后包括轴承磨损在内的径向间隙值不超过0.102mm 的载荷。图7表示上述摆动实验中表面压力和球面轴承寿命周期之间的关系。
图7 - 金属型轴承表面压力与寿命周期的关系
载荷性能的推测
负载性能W由固定内圈的外圈的投影面积S与外圈许用应力σ 的乘积、即W = S × σ来决定。
径向投影面积SR
即图8中斜线所示部分。可通过公式SR = 0.85 × H × DB 来进行估算。但是，如果外圈内径面有油槽，严格来说应当把这部分也考虑进去。
轴向投影面积SA
轴向负载由图9中的斜线部分固定。可通过公式进行估算
图8 - 径向载荷受压面
图9 - 轴向载荷受压面
许用应力σ
许用应力σ因材质及热处理状态而异。美蓓亚三美集团经过各种试验后，采用表6、表7中的许用应力。
表6 - 相对于额定静载荷的外圈的许用应力
| 4130或不锈钢外圈(30-35HRC) | Al-Bz外圈 | |
|---|---|---|
| 径向额定静载荷 | 620N/mm2 {63.3kgf/mm2} | 379N/mm2 {38.7kgf/mm2} |
| 轴向额定静载荷 | 551N/mm2 {56.2kgf/mm2} | 275N/mm2 {28.1kgf/mm2} |
表7 - 相对于摆动载荷的外圈的许用应力
| 摆动载荷 | |
|---|---|
| Al-Bz外圈 不锈钢滚珠 | 193N/mm2 {19.7kgf/mm2} |
| 不锈钢外圈 Be-Cu 滚珠 | 241N/mm2 {24.6kgf/mm2} |
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