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文檔簡介

的組成部分,因為潤滑劑要防磨損防腐蝕,這樣軸承才能充分發揮作用。此外,密封件也是一個非常重要的部件,密封件的性能對潤滑劑的清潔至關重要。保持清潔對軸承的使用有深遠影響,這就是為什么潤滑劑和密封件已成為SKF業務一部分的原因所在。但這還不夠。還要考慮其它幾個方面:在綜合技術介紹之后的章節,軸承配置的設計人員會看到按照一般要求的順序而提供的必要基本信息。顯而易見,不可能將每一種可以想到的軸承應用所需要的所有信息都包括在內?;谶@個理由,我們會在多處提到全面的SKF5593:1997:滾動軸承-詞匯表。圓柱滾子軸承2.四點接觸球軸承3.軸承箱4.軸5.軸對接軸肩6.軸徑7.8.徑向軸密封件9.定距環10.11.軸承箱孔12.軸承箱蓋13. 圖1.內 2.外圈3.滾動體:球,圓柱滾子,滾針,圓錐滾子,球面滾子4.保持5.覆蓋裝置密封件-彈性材料制,接觸型(見圖)-6.外圈外 7.內圈 8.內圈軸肩直 9.外圈軸肩直徑10.止動環槽11.止動12.13.14.16.17.18.19.20.22.23.內圈向一邊伸出 圖 圖 帶標準內圈(圖)帶六角孔或方孔(圖 開放基本型設計(圖)四點接觸球軸承(圖) NU、N、NJ、NUP設計(圖)NUNJ設計軸承 NN設計(圖帶圓柱 NCF設計(圖NJG單列(圖 不帶內圈(圖) 帶內圈(圖 雙向(圖) 不帶蓋 圖TDO配置(背對背)(圖) TDI配置(面對面)(圖)TQO配置(圖TQI CARB?環形軸承帶保持架導向的滾子組(圖帶扁座圈 圖帶(圖)或不帶底座帶 單向 圖單件安裝的基本型設計(圖高速設計 圖滾針及保持架推力組件(圖單向(圖窄設計,單列球軸承凸輪滾子(圖) 帶迷宮密封件(圖 球面和CARB滾子軸承可以承受非常高的載荷并能自動。這樣的特性使它們很適合用在例如重型工程中,這類這里所提供的信息應該可以提示在選擇軸承的號時,哪些是應該考慮的最重要因素,以便于作出合適的選運轉速度又受到軸承及其相關部件的精密度以及保持架的設計所影響。盡管有其局限性,但依據該表格,還是能在設計軸承配置時,還有其他重要標準需要遵守,這包括承載能力和、摩擦、可容許的速度范圍、軸承內部清 圖對于大直徑的軸,圓柱、圓錐、球面和CARB軸承和深溝球軸承(圖2)都適89系列的軸承(見“軸承數據–一般”一節中的“尺寸”部分)。滾針和保持架組件、沖壓外圈滾針軸承和無內圈或甚至帶有內圈的滾針軸承

(圖4),也可以用不同種類的混合滾針軸承(圖子軸承(圖6)。(圖7),而擁有滿滾子滾動體的軸承比帶保持架的軸承可承受更大的負荷。輕負荷或中等和8)。所有其它的徑向軸承除了徑向負荷外,還可承受一些軸向負荷;請參看“混合負荷”。(圖11)。球面滾子推力軸承也可承受同時作用的徑向負荷。對于交替變換的重軸向負混合負荷包括同時作用的徑向和軸向負荷。軸承承載軸向負荷的能力由接觸角度a-角度越大,軸承越適合承載軸向負荷。這種情況用計算系數Y代表,Y隨著接觸角度a增加而減小。有關各軸承類型或個別軸承系數Y 滾子軸承、NJ型和NUP型的圓柱滾子承,以及帶有HJNJNU(圖13)單列角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、NJNU+HJ型圓柱滾子軸承以及球面滾子推力軸承只可承受單向軸向負荷。當軸向負荷為交替方向時,這些軸承必須與另一個軸承組合。因為這個原因,單列角接觸球軸承可成為“通用軸承”2個單列軸承的配套組合,請參看“單列角接觸球軸”“”軸承,例如深溝球軸承或四點接觸球軸承(圖14),也適合用作這種獨立支承。為了確保在這種情況但是,自軸承,即自球軸承、球面滾子軸承、圓環滾子軸承和球面滾子推力軸承(如16),則能容許因運行負荷造成的不對中,也能夠補超過了可允許值,請與SKF應用工程服務部聯系。自球軸承示范CARB軸承示范 圖17)能夠補每類產品表格前的介紹正文中包含有關生產該軸承所依據的公差等級資料。SKF生產范圍廣泛的高精度軸承,包 允許工作溫度限制了滾動軸承能夠運行的速度,見參考速度”一節”。低摩擦軸承類型內部所產生的熱相應較低, 球軸承(圖18);若是聯合負荷,可用角接觸球軸承(圖19)。高精度的角接觸球軸承或有陶瓷滾動體的深溝球軸承尤其如此。向與軸向支撐與定位。根據應用場合、負荷、所需要的運行精度及成本考慮,軸承配置可以包括:由承受徑向、軸向與力矩負荷(例如關節軸承)置,建議跟SKF應用工程服務部門聯系。(例如,有一個無法蘭擋圈的圓柱滾子軸承)軸另一端的非固定端軸承僅提供徑向支撐。它還必須允許軸向位移,以便在軸長度因熱膨脹而有變化等情況下,NU-N-型圓柱滾子軸承和CARB圓環滾 圖 圖–– 5)對于上述組合,軸的角度不對中必須保持在最小值內。如果不可行時,最好使用自軸承組合,以承受不對 圖6) 圖7)軸承座之間。最常用的組合是 圖自球或球面滾子軸承/自球或球面滾子軸承( 圖9) 圖10)被稱為“交叉定位”,通常用于短軸。適用的軸承包括能夠允許至少一個方向軸向負荷的各種徑向軸承,包括角接觸球軸承(圖11)和圓錐滾子軸承(用于交叉定位配置的單列角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,在某些情況下,有必要施加預載荷,參見“”一 圖自球軸承NJ-型圓柱滾子軸承組成(圖14)。在這種情況下,軸向移動可以在軸承內出現。實均勻,甚至支撐面可以是圓柱形或支承面,對于推力軸承圈而言,則可是平面支撐。這就是說,軸承支通常說來,只有在安裝軸承內外圈時給予適當的過盈量,才能獲得令人滿意的徑向定位和充分的支撐。固定不充分或不正確的軸承圈通常會造成軸承與相關部件的損壞。但是,如果需要安裝與拆卸方便,或非固定端軸承要求有軸向位移時,不應該采用過盈配合。在某些采用松配合的情況下,有必要采取特別預防措施,來限制蠕動引起1旋轉負荷”、“靜止負荷”及“不定向"旋轉負荷”的適用狀況是軸承圈在旋轉而負荷是靜止的,或者軸承圈是靜止的而負荷在旋轉,則在轉一圈的過程中,滾道的各個點都承受負荷。不旋轉但卻擺動的重負荷,例如作用于連桿軸承上的負荷,通常被認為是旋轉負承受旋轉負荷的軸承圈,如果安裝時帶有游隙配合,會在軸承支承面上轉動(蠕動或漂移)面的磨損(摩擦腐蝕)。要防止這一點,必須使用過盈配合。所需要的過盈配合量視運行狀況而定(見以下第2、4點)。例如:例如:“靜止負荷”的適用狀況是當軸承圈是靜態而負荷也是靜態的,或者軸承圈與負荷以同等速度旋轉,負荷始終指向例如:例如:回轉式碎石機、(旋轉木馬傳動“不定向負荷”不容易準確描述。當負荷方向不確定時,特別是在有重負荷時,建議內外圈都有過盈配合。對于內圈,通常使用對于旋轉負荷的推薦配合。但是,當外圈必須在軸承座內自由地軸向移動并且負荷不重的時候,可以使用比旋轉;(圖15)。沖擊負荷和振動也需要考慮。P≤0.05C-0.05C<P≤0.1C-0.1C<P≤0.15C-P>0.15C-軸承在軸上或軸承座內的過盈配合會造成軸承圈彈性變形(膨脹或壓縮),導致軸承的內部游隙減少。但是,必須保持一定的最小游隙,見“” 在運行服務過程中,軸承圈達到的溫度通常比與其裝配在一起的部件溫度要高。這可能導致內圈在其支承面上的為了減少彈性變形與振動,對于運行精度要求高的軸承來說,一般不應使用游隙配合。軸與軸承座內的軸承支承56應較小一點(3)。軸承圈在其支承面上的配合不得導致軸承圈的不均勻變形(不圓度)H組(或最多K組)所獲得的配合更緊。為了確保安裝在薄壁軸承座內、輕合金軸承座內或空心軸上的軸承圈有足夠的支撐,所選用的過盈配合應比用于厚鋼板或鑄鐵軸承座或實心軸的正常推薦過盈配合更緊,見“空心軸的配合”一動。要對載靜負荷軸承采用隙配,就做到這點。( 圖24。當外圈承靜止荷時軸承孔內許發軸向移時候,常在圈上裝淬的中軸套套筒例在采用輕合軸承的情下。這樣能避出現承座支承面材料度低變形現象;不然話,間長這會造軸向移受限制甚至移受。如果使用軸承圈上無擋邊的圓柱滾子軸承、滾針軸承或CARB圓環滾子軸承,由于軸向位移發生在軸承內部,軸承滾動軸承的內徑與外徑公差已經國際標準化,見“”合適的公差范圍。對于滾動軸承應用來說,可選擇的ISO18所示。上。在這種情況下,軸承內圈的配合并非像圓柱形孔的軸承一樣由所選的軸公差來決定,而是由內圈在錐形軸頸支承面或套筒上推移的距離來決定的。這時必須特別注意內部游隙減少的情況,如“自球軸承”、“球面滾子軸承”和“CARB?圓環滾子軸承”各節中所提到的。如果軸承要用緊定套或退卸套來固定,錐套支承面允許有較大的直徑公差,但是圓柱度公差必須減少,見“軸承支較高精度的徑向軸承(表推力軸承(精密軸承除外)(表較高精度的推力軸承(表非剖分軸承座內的徑向軸承(精密軸承除外)(表剖分或非剖分軸承座內的徑向軸承(精密軸承除外)(表較高精度的徑向軸承(表推力軸承(精密軸承除外)(表較高精度的推力軸承(表這些推薦值參照了上述的一般選擇方法,是根據軸承設計的發展和多年軸承的廣泛應用。現代軸承相比早期的傳統軸承在承載能力方面有了顯著的提高。這些推薦值體現了更嚴格的應用條件。軸承座公差的推薦數值也反映了軸承外圈能否在軸承座孔內作軸向移動。根據這些信息,可以核對所選擇的公差是否適用于非定位端不能承受徑向位移的離型軸承。T1T3T5T6和T8T1中角注2)和3)的限制值。T11)T1更緊的配合,請咨詢SKF應用工程服務部。同時需軸和軸承座孔徑偏差的上下限符合ISO286-2:1988 表 表 表k5、k6、m5、m6、n51dn6、p6、p7、r6、r7、s6、s71eF7、G6、G7、H5、H6表2aH7、H8、H9、H10、J6表2bJ7、JS5、JS6、JS7、K5表2cK6、K7、M5、M6、M7表2d 表孔徑和外徑的普通級公差所計算的上下限數值對所有公制滾動軸承有效,d30mm和D150mm的公制圓錐滾子軸承和D150mm的推力軸承除外。這些軸承的公差值偏離其他滾動軸承的普通公差,參見"公差"一節。況下需要更精確地計算公差范圍,最好同SKF應用工程服務部聯系。相同的表面壓力。在決定所選用的配合時,下列直徑比很重要:cidi/dce當空心軸的直徑比ci≥0,5時,配合才會略有影響。如果不知道內圈的外徑,直徑比ce可以用下列非常精確ce=d/[k(Dd)+ci=ced=空心軸的外徑,di=空心軸的內徑,mmde=內圈的外徑,mmD=軸承的外徑,mmk=對于22與23系列的自球軸承,k=對于圓柱滾子軸承,k對于所有其它軸承,k之間的平均估計過盈量。如果忽略安裝過程中產生的配合面塑性變形(光滑),則有效過盈量等于平均估計過盈空心鋼軸所需要的過盈量ΔH1實心軸已知過盈量ΔV來確定。ΔV等于實心軸估計過盈量最小值1獲得的過盈量ΔH6208,d40mm,D=80mmi0,8的空心軸上。所需的過盈量是多k5T140mm軸直徑,平均估計過盈量ΔV=(22+5)/2=13,5μm。對于ci=0,8以及ce=40/[0,3(80-40)+40]=1,ΔH/ΔV1,7則空心軸所需的過盈量為△H1,713,523μm。因此,當按照該方法得出的平均估計過盈量時,空心軸選m6或退卸套時,可以允許有比軸承座更廣的直徑公差(910級)1。符合ISO286-1:1988的標準公差級別IT2中找到。對于精度較高的軸承,應使用相應較高的公差等級。在ISO1101:198312IT級高于規定的尺寸公差,但視要求情況而定。例如,如可得t1由t1IT5/218/29μm。但是,公差t12t13列出圓柱度形位當軸承安裝在緊定套或退卸套上的時候,套筒支承面的圓柱度應是IT5/2(h9)IT7/2(對h10),見表軸承圈的擋肩應滿足ISO1101:1983規定的垂直度公差,該規定至少比相應的圓柱形支承面的直徑公差高一個ITIT5的數值。垂直度及軸向總跳動公差的推薦值可以在表3中找到。199級的直徑公差,而形位公差規定與圓柱軸支承面情況相同。SKF對滾動軸承錐形軸支承面的建議如下。B(19)按得出的±Δk=Vk=1/k±vkΔk 1230為圓錐1:30 =軸承寬度IT7平直度公差為IT5/2,根據直徑d而定,定義如下不圓度的徑向偏差為IT5/2,根據直徑d則用IT4/2來代替。所需過盈配合的精度越高。對于不那么關鍵的軸承配置,允許有較高的表面粗糙度。Ra4力,所加工的滾道硬度必須在HRC5864之間。表面粗糙度應該是Ra≤0.2μm或Rz≤1μm。對于要求不太高的應用場合,可以使用較低的硬度與較粗糙的表面。2550%。推力組件滾道的允許軸向跳動與推力軸承的軸圈與座圈相同,如表T16較適合的支承面材料包括整體淬硬鋼,例如符合ISO683-17:1999100Cr6對有關部件中加工的滾道推薦的硬化層深度取決于各種因素,包括動負荷與靜負荷比(P/C與P0/C0)以及350HV的條件下,推薦硬化層深度大約為滾動體直徑的十分之一。動態負荷允許較小的硬化層深度。要想進一步了解情況,請跟SKF 圖1)。但是,對于夠相對于軸承座自由地軸向移動圖9,除非是內外圈都是軸向固定的CARB軸承(圖7)。 12)(圖20)。在另一邊,內圈通常是用“鎖緊螺母”一節所說明的鎖緊螺母來固定,例如其類型為KM+MB(圖20),或者用裝在軸端的端蓋 套或隔圈(圖24)。軸上定位也可以用開口軸套,它位于軸的溝槽內,并由另一個不開口隔圈或由軸承內圈??ōh與卡環槽之間常有的軸向間隙。外圈帶有卡環槽的軸承( 圖24)可以用卡可以在SKF型錄“高精度軸承”中找到詳情。(圖27)。在使用無擋肩的光軸時(圖28),軸與軸套"自球軸承”軸承相鄰的部件(軸肩與軸承座孔肩,隔套等)止部件之間不得有接觸。在產品表中列出每個軸承適當的擋肩與圓角尺寸。ra與rb采用簡單圓角的形式,或者用根切5列出經根切倒圓的合適尺寸。倒圓半徑越大(對于光滑形狀的曲線),對軸圓角區的應力分布就越有利。因此,對于負荷較重的軸,通常要求在“CARB?圓環滾子軸承”一節可以找到進一步說明承配置,需要負的工作游隙,即要加預載荷,來提高軸承配置的剛性或提高運行精度。在空載或極輕負荷條件下作用,防止因滾動體打滑而造成軸承損壞,見“要求的最低負荷”。軸承的預載荷-力球軸承與圓柱滾子推力軸承則只能承受軸向預載荷。單列角接觸球軸承與圓錐滾子軸承 35(a)或面對面(b)37),L小于I。這就是說背對背布置的軸承即使軸承中心距離較短,也能夠承受較大的傾覆力矩。這類軸承中由增加量大于背對背布置的增加量。在兩種情況下,徑向熱膨脹都起到減少游隙或增加預載荷的作用。當軸承面對面布置時,徑向熱膨脹會增加這種趨勢,而背對背布置時,則會減少這種趨勢。僅就背對背布置來說,軸承之間-軸承預載荷的作用軸承剛性(單位為千/微米)的定義為:作用在軸承上的力同軸承性變形的比例。預載荷軸承由載荷引起的在一些應用中,預載荷軸承配置可提高運行可靠性并延長使用。程度適當的預載荷可對軸承的載荷分布產生軸承預載荷-最佳預載荷的經驗值可從經過驗證的設計中取得,并可用于相似設計。對于新的設計,SKF建議計算預載荷力并通正。計算的可靠性首先取決于關于運行中溫度條件以及相關部件-最重要的是軸承座-的彈性表現的假定同實際Fa=0,5其中Fr為軸承的徑向載荷(圖38)軸向系數Y當單個軸承要承受徑向載荷Fr時,如要達到基本載荷額定值(載荷軸承圓周的一半)的必要條件,就必須施加上述強度的外部軸向力Fa。如果施加的外力較小,支撐載荷的滾動部件數量就會較少,軸承的載荷能力就會相應降承圈的安裝配合以及應力場中所有其它部件包括支座的彈性變形的影響。這些因素都對整個軸系統的彈性有相當Ka作用下,預載荷軸承配置的軸向位移比無預載荷軸承配置的軸向位移?。?)。外軸向力 有預負載cA和cB,預載荷力為F0。如果軸向力Ka作用于軸承甲,軸承乙就會無載荷,并作用于軸承甲的額外載荷和軸向位移δa會比無預載荷的軸承Ka=F0[1+的彈簧常數決定。為了防止軸承乙在軸承甲承受載荷Ka時完全無載荷,需要以下預載荷力:F0KacB/(cAcB)預載荷軸承配置中的力和彈性偏移以及預載荷力變化的影響最容易在預載荷力/預載荷路徑圖解(3)中識別。這個圖解由部件的彈簧曲線組成,這些部件針對預載荷相整,使以下條件成為可能。Ka同預載荷軸承配置的軸承載荷以及由外力產生的彈性變形的關系。3中,軸承軸承軸承位置B,全 軸承位置A,全1、23代表不同的預載荷力(F01、F02F01和F03=0)。虛線代表軸承本身,而實線代表整個軸Ka(齒輪力的軸向部件)F01之上(1),A的載荷指定為FaAB的載荷指定為在力Ka的影響下,小齒輪軸發生δa1程度的軸向位移。選擇了較小的預載荷力F02(2),這樣軸承B

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