2017-05-29 來源:浙江哈軸 閱讀次數(shù):6104
哈爾濱軸承 - 角接觸球軸承
角接觸球軸承特別適用于承受合成載荷,即徑向和軸向同時(shí)作用的載荷,軸向載荷承受能力隨接觸角 α 的增大而增大。接觸角定義為:滾動(dòng)體與滾道接觸點(diǎn)或接觸線中點(diǎn)的公共法線與軸承徑向平面的夾角稱為軸承接觸角,載荷沿此連線由一個(gè)滾道傳遞到另一個(gè)滾道,對單列軸承,接觸角大小可由不同代號后綴識(shí)別。
HRB生產(chǎn)的角接觸球軸承包括:
單列角接觸球軸承
雙列角接觸球軸承
四點(diǎn)接觸球軸承
單列角接觸球軸承
一、結(jié)構(gòu)特征
單列角接觸球軸承只能承受單向作用的軸向載荷。在徑向載荷作用下,軸承內(nèi)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)軸向力,需以一個(gè)反向作用力來作調(diào)整。因此,這種軸承一般需靠第二個(gè)軸承來作平衡。
單列角接觸球軸承可以裝入較多的鋼球,使軸承具有較高的承載能力。接觸角有15°、25°、40°三種,后綴代號分別為 C、AC、B。單列角接觸球軸承包括非分離型、分離型兩類。非分離型軸承根據(jù)不同應(yīng)用場合又分成標(biāo)準(zhǔn)、高速、超高速三個(gè)系列;分離型軸承的內(nèi)圈和外圈可分別安裝,僅用在磁電機(jī)等安裝位置受限制的部件中,該種軸承又稱為磁電機(jī)軸承。
非分離型軸承保持架,以內(nèi)圈引導(dǎo)纖維增強(qiáng)酚醛樹脂保持架為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu),軸承代號中不標(biāo)注。采用其它保持架時(shí),分別以相應(yīng)的后綴代號注明:
TA:外圈引導(dǎo)纖維增強(qiáng)酚醛樹脂保持架
TN:增強(qiáng)尼龍 66 模注保持架
M:黃銅車制保持架
分離型軸承(即:磁電機(jī)軸承)主要采用增強(qiáng)尼龍 66 模注保持架,如果需要亦可提供采用黃銅板沖壓保持架的軸承。
帶增強(qiáng)尼龍 66模注保持架的軸承適用于大多數(shù)應(yīng)用場合,可在 -30℃~ 120℃正常工作。
二、組配與預(yù)載荷
根據(jù)單列角接觸球軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),該類軸承通常是兩個(gè)或兩個(gè)以上相同型號的軸承組配在一起使用的,具體的組配方式見表 1,成對雙聯(lián)軸承結(jié)構(gòu)特征見表 2,其他組配方式之特征亦可參考表 2。
成對組配或多聯(lián)組配軸承,在應(yīng)用安裝時(shí)必須施加一定的預(yù)載荷。選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)載荷可以提高主軸系統(tǒng)剛性,降低溫升,改善系統(tǒng)加工精度。軸承預(yù)載荷分為輕(A)、中(B)、重(C)三檔,用戶可根據(jù)主軸系統(tǒng)的實(shí)際工況進(jìn)行選擇。各系列軸承背對背、面對面組配預(yù)載荷數(shù)值見表 3 ~表 6。
40°接觸角(后綴 B)的單列角接觸球軸承根據(jù)不同的用途,按兩種型式生產(chǎn)。第一種型式適用于在每個(gè)軸承位置只放一個(gè)軸承的配置。另一種型式適用于兩個(gè)或多個(gè)軸承相鄰以任意方式組合安裝(通用配對)的配置。
用于通用配對的軸承,經(jīng)過專門設(shè)計(jì)和制造,可以任意方式相鄰組合安裝,且無需使用調(diào)整墊片或類似裝置即能獲得預(yù)定的軸向游隙及均勻的載荷分布。表示通用配對軸承的后綴為 CB,這里 C 表示有游隙,而 B 表示游隙值之大小。游隙較小或較大的軸承也可供應(yīng)(后綴分別為 CA 及 CC)。若為預(yù)載荷軸承,則輕預(yù)載荷、中等預(yù)載荷和重預(yù)載荷分別由后綴GA、GB、GC 來標(biāo)識(shí)(G 代表有預(yù)載荷或負(fù)游隙)。訂購用于通用配對的軸承如:7206BTNCB時(shí),必須指明所需的單個(gè)軸承數(shù)。
三、尺寸
表中所列單列角接觸球軸承的基本尺寸與 ISO15-1981 相符。
四、角度對準(zhǔn)誤差
單列角接觸球軸承承受角度對準(zhǔn)誤差的能力有限,這方面的各影響因素之間的關(guān)系如同深溝球軸承一樣復(fù)雜。
軸承配對安裝,特別是背靠背組合時(shí),角度對準(zhǔn)誤差只能由球和滾道來承擔(dān),并轉(zhuǎn)化為球和滾道之間的額外作用力,導(dǎo)致球載荷增大,保持架應(yīng)力增加,軸承壽命降低。
任何角度對準(zhǔn)誤差都會(huì)導(dǎo)致軸承運(yùn)行噪音增加。
五、公差
HRB標(biāo)準(zhǔn)系列單列角接觸球軸承主要按普通級(P0)公差生產(chǎn),如有需要,可提供 P6、P5、P4、P2 級公差產(chǎn)品。高速、超高速系列只生產(chǎn) P4 級及其以上公差等級的產(chǎn)品,也可以生產(chǎn) P4A 特殊公差等級產(chǎn)品。用于通用配對的 40°接觸角軸承以 P6 級公差為基礎(chǔ)的,軸承代號中不予標(biāo)注,這類軸承也有 P5 級公差供應(yīng)。
內(nèi)部游隙:
單列角接觸球軸承的內(nèi)部游隙只有在安裝后才能獲得,且取決于與另一個(gè)軸承的相對調(diào)節(jié)量,該軸承提供反向的軸向定位。
后綴帶 CA、CB 或 CC 的通用配對軸承可以兩個(gè)或多個(gè)軸承在相鄰位置以任何組合方式安裝。而 GA、GB 和 GC 設(shè)計(jì)的預(yù)載荷軸承只能兩個(gè)配對安裝,否則,預(yù)載荷將會(huì)增大。
CA、CB 或 CC 所示的內(nèi)部游隙值可查本頁下表,這些數(shù)值為安裝前和零載荷的面對面或背靠背組合軸承之游隙。GA、GB 和 GC 預(yù)載荷值可查次頁上表表示安裝前軸承之預(yù)載荷。
軸承配置設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)使用單列角接觸球軸承的軸承配置時(shí),必須注意這類軸承的特性。由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),這類軸承不能單獨(dú)使用,需與第二個(gè)軸承或軸承組配合使用。
在“內(nèi)部游隙”一節(jié)已經(jīng)提及,軸承配置中的兩個(gè)單列角接觸球軸承,須相互調(diào)節(jié),以獲得所需的運(yùn)行游隙或所需預(yù)載荷。
通用配對軸承組合無需調(diào)整,只要選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)載荷或游隙等級,以及軸承與軸承箱和軸的適當(dāng)配合,就可以獲得所需的預(yù)載荷或運(yùn)行游隙。
正確選擇及正確調(diào)整運(yùn)行游隙或預(yù)載荷可保證軸承運(yùn)轉(zhuǎn)正常,及配置運(yùn)行可靠。若運(yùn)行游隙過大,軸承就不能完全發(fā)揮其承載能力,而過量預(yù)載荷會(huì)產(chǎn)生較大摩擦,并升高運(yùn)行溫度,導(dǎo)致軸承壽命降低。應(yīng)該注意,若不能達(dá)到 Fa/Fr ≥ 1,則接觸角為 40°的單列角接觸球軸承就不會(huì)有完全滿意的滾動(dòng)狀況。
對背靠背或面對面的組合,應(yīng)特別當(dāng)心軸向載荷主要是一個(gè)方向的情形。這種情況下,非受載軸承的不良滾動(dòng)行為將導(dǎo)致噪聲出現(xiàn),潤滑油膜破壞及保持架應(yīng)力增加。軸承組合最好在運(yùn)行中無游隙。詳細(xì)情況請向HRB應(yīng)用服務(wù)部門詢問。
最小載荷:
為了保證軸承運(yùn)行滿意,軸承必須承受一定的最小載荷。這一點(diǎn)對角接觸球軸承也不例外,否則在高速運(yùn)行時(shí),球和保持架的慣性力,及其與潤滑劑的摩擦都會(huì)對軸承運(yùn)行狀況產(chǎn)生不良影響,并可能在球和滾道之間產(chǎn)生有破壞性的滑動(dòng)。
這種情況下,分開或配對安裝的串聯(lián)排列軸承的需用最小載荷可由下式估算:
Fam=Ka×C0/1000×(n×dm/100000)2
背靠背或面對面排列軸承組合的需用最小載荷可由下式估算:
Frm=Kr(γn/1000)2/3 (dm/100)2
式中:
Fam:最小軸向載荷,N
Frm:最小徑向載荷,N
C0:單個(gè)軸承或軸承組合的基本額定靜載荷,N
Ka:最小軸向載荷系數(shù)
Ka=1.4,用于 72BTN 系列軸承
Ka=1.2,用于 72BM 系列軸承
Ka=1.6,用于 73BTN 系列軸承
Ka=1.4,用于 73BM 系列軸承
Kr:最小徑向載荷系數(shù)
Kr=80,用于 72BM 系列軸承
Kr=95,用于 72BTN 系列軸承
Kr=90,用于 73BM 系列軸承
Kr=100,用于 73BTN 系列軸承
γ:運(yùn)行溫度下機(jī)油粘度,mm2/s
n:轉(zhuǎn)速,r/min
dm:軸承平均直徑 =0.5(d+D),mm
軸承所支撐元件之重量,加上外力,常常已超過需用最小載荷,但若尚未達(dá)到,則對分別安裝或配對安裝的串聯(lián)排列軸承必須施加軸向預(yù)載荷,如可通過內(nèi)、外圈的相對調(diào)整或使用彈簧來實(shí)現(xiàn)。對背靠背或面對面排列的軸承組合,必須施加附加徑向載荷,例如增加皮帶張緊力。
當(dāng)量載荷:
1、15°、25°接觸角軸承當(dāng)量載荷按下式計(jì)算:
當(dāng)量動(dòng)載荷:P=XFr+YFa
P0=X0Fr+Y0Fa
P0 < Fr,則 P0=Fr
2、式中系列 X、Y、X0、Y0 值見下表。
40°接觸角軸承當(dāng)量載荷計(jì)算:
(1) 當(dāng)量動(dòng)載荷:
單一軸承或同向組配(DT):
P=Fr 當(dāng) Fa/Fr ≤ 1.14
P=0.35Fr+0.57Fa 當(dāng) Fa/Fr > 1.14
背對背(DB)或面對面(DF)組配:
P=Fr+0.55Fa 當(dāng) Fa/Fr ≤ 1.14
(2) 當(dāng)量靜載荷:
單一軸承或同向組配(DT):
P0=0.5Fr+0.26Fa
若 P0 < Fr,則 P0=Fr
背對背(DB)或面對面(DF)組配:
P0=Fr+0.52Fa
對成對組配的軸承而言,組配的軸承視同一個(gè)軸承,其基本額定載荷量請參考軸承尺寸表。
若軸承配置如圖所示者,由于兩個(gè)軸承互相牽制的關(guān)系,計(jì)算軸向載荷需考慮徑向載荷和外來軸向載荷所產(chǎn)生的影響。
成對組配軸承基本額定載荷(15°或 25°接觸角)
1、基本額定動(dòng)載荷:
DB、DF、DT Cr x 1.62
TBT、TFT、TT Cr x 2.16
QBC、QFC、QT Cr x 2.64
QBT、QFT
2、基本額定靜載荷
DB、DF、DT Cr x 2
TBT、TFT、TT Cr x 3
QBC、QFC、QT Cr x 4
QBT、QFT
成對組配軸承之極限轉(zhuǎn)速:
DT 組配或輕級預(yù)載荷(A 級)之 DB 與 DF 組配,需降低 20% 左右;三個(gè)一組的軸承需降低 35% 左右,四個(gè)一組或不同等級預(yù)載荷的各種組配方式的軸承極限轉(zhuǎn)速可向 HRB 技術(shù)部門咨詢。
角接觸球軸承——哈爾濱高速軸承參數(shù)表
角接觸球軸承高速
角接觸球軸承——超高速哈爾濱軸承參數(shù)表
角接觸球軸承——磁電機(jī)哈爾濱軸承參數(shù)表
角接觸球軸承——密封哈爾濱軸承參數(shù)表
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