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 配對(duì)軸承

在軸承配置中，如果單個(gè)圓錐滾子軸承的負(fù)載能力不足，或軸需要作兩個(gè)方向的軸向定位，并且需要達(dá)到給定的預(yù)緊或游隙的工況?？梢詰?yīng)用配對(duì)軸承(→圖1)來(lái)滿足需求。能供應(yīng)的范圍包括由599頁(yè)開始的“單列圓錐滾子軸承”一節(jié)中所列的軸承，用以下方式配對(duì)：

·面對(duì)面

·背對(duì)背

·串聯(lián)

配對(duì)軸承能為許多軸承配置提供經(jīng)濟(jì)的解決方案，包括以下的優(yōu)點(diǎn)：

·由于無(wú)需調(diào)整隔圈，可以簡(jiǎn)化安裝程序和避免安裝錯(cuò)誤

·出廠時(shí)已經(jīng)確定軸向游隙，可以將軸準(zhǔn)確地軸向定位

·高徑向和軸向承載能力

·易于維護(hù)，可以需通過(guò)隔圈的潤(rùn)滑槽和潤(rùn)滑孔加入潤(rùn)滑劑

SKF可提供如圖2所示方式配置的配對(duì)軸承。部分可供應(yīng)的型號(hào)參見676頁(yè)開始的產(chǎn)品表，其它型號(hào)的配對(duì)軸承可根據(jù)需求提供，有關(guān)詳情，請(qǐng)向SKF查詢。

面對(duì)面配置

在面對(duì)面配置的配對(duì)軸承中(→圖2a)，在兩個(gè)外圈之間有一個(gè)隔圈，制造過(guò)程相對(duì)較為簡(jiǎn)單。面對(duì)面配置中，兩個(gè)軸承的負(fù)荷線朝軸承軸線聚合。軸承組可以承受作用在兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷，但每個(gè)軸承僅能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。

背對(duì)背配置

在背對(duì)背配置的配對(duì)軸承中(→圖2b)二兩個(gè)外圏和兩個(gè)內(nèi)圈之間各有一個(gè)隔圈，制造過(guò)程較面對(duì)面配置的復(fù)雜，生產(chǎn)成本也較高。在背對(duì)背配置中，兩個(gè)軸承的負(fù)荷線朝軸承軸線分開，是剛性相對(duì)較高的軸承配置，并可承受傾覆力矩。軸承組可以承受作用在兩個(gè)方向的軸向負(fù)荷，但每個(gè)軸承僅能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。

串聯(lián)配置

串聯(lián)配置的配對(duì)軸承并不經(jīng)常使用(→圖2c)，兩個(gè)外圈和兩個(gè)內(nèi)圈之間都需要有一個(gè)隔圈。由于兩個(gè)軸承的負(fù)荷線是平行的，徑向和軸向負(fù)荷由兩個(gè)軸承平均分擔(dān)。軸承組僅可承受作用在一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。如果需要承受作用在另一個(gè)方向的軸向負(fù)荷或聯(lián)合負(fù)荷，必須多增加一個(gè)軸承在軸承配置中。

一般資料和數(shù)據(jù)

尺寸

配對(duì)軸承中的單個(gè)軸承，外形尺寸符合ISO 355:1977標(biāo)準(zhǔn)。

公差等級(jí)

配對(duì)軸承中的單個(gè)軸承根據(jù)普通級(jí)公差制造，公差范圍符合ISO 492:2002標(biāo)準(zhǔn)，參見從128頁(yè)的表6。配對(duì)軸承總寬度的公差并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，公差范圍可參見670頁(yè)的表1.表中△_TsD表示的是配對(duì)軸承的總寬度與其公稱值的公差帶。

 

													表1
公制配對(duì)單列圓錐滾子軸承總寬度的公差
內(nèi)徑		不同系列的配對(duì)軸承總寬度公差△TsD
d		329		320X		330		331,302, 322,332		303,323		313(X)
大于	至	上差	下差	上差	下差	上差	下差	上差	下差	上差	下差	上差	下差
mm		μm
-	30	-	-	+550	+100	-	-	+550	+100	+600	+150	+500	+50
30	40	-	-	+550	+100	-	-	+600	+150	+600	+150	+550	+50
40	50	-	-	+600	+150	-	-	+600	+200	+600	+200	+550	+50
50	65	-	-	4600	+150	-	-	+600	+200	+650	+200	+550	+100
65	80	-	-	+600	+200	-	-	+650	+200	+700	+200	+600	+100
80	100	+750	-150	+650	-250	+800	-50	+700	-200	+700	-100	+600	-300
100	120	+750	-150	+700	-200	+800	-100	+700	-200	+750	-150	+600	-300
120	140	+1100	-200	+1000	-300	+1100	-200	+1000	-300	+1100	-200	+950	-350
140	160	+1150	-150	+1050	-250	+1100	-200	+1050	-250	+1150	-150	+950	-350
160	180	+1150	-150	+1100	-200	-	-	+1100	-200	+1150	-150	-	-
180	190	+1150	-150	+1100	-200	-	-	+1100	-200	+1200	-100	-	-
190	200	+1150	-150	+1100	-200	-	-	+1100	-200	+1200	-100	-	-
200	225	+1200	-100	+1150	-150	-	-	+1150	-150	+1250	-50	-	-
225	250	+1200	-100	+1200	-100	-	-	+1200	-100	+1300	0	-	-
250	280	+1300	0	+1250	-50	-	-	+1250	-50	-	-	-	-
280	300	+1400	+100	+1300	0	-	-	+1300	0	-	-	-	-
300	315	+1400	+100	+1350	+50	-	-	+1350	+50	-	-	-	-
315	340	+1500	-200	+1450	-250	-	-	+1450	+200	-	-	-	-

軸向游隙

以公制軸承配對(duì)的軸承，其軸向游隙范圍參見673頁(yè)的表2。適用于未安裝和根據(jù)以下的測(cè)量負(fù)荷的軸承^：

·外徑D≤90mm的軸承，測(cè)量負(fù)荷為0,1kN

·外徑90<D≤240mm的軸承，測(cè)量負(fù)荷為0,3kN

·外徑D>240mm的軸承，測(cè)量負(fù)荷為0,5kN

帶特殊游隙的配對(duì)軸承，標(biāo)以后綴C加上兩個(gè)或三個(gè)數(shù)字。數(shù)字表示的是以μm為單位的平均軸向游隙。但特殊游隙的范圍與標(biāo)準(zhǔn)游隙的范圍相同。例如，配對(duì)軸承32232 J2/DFC230，平均軸向游隙為230μm，游隙范圍是200至260μm。

 

													表2
公制配對(duì)圓錐滾子軸承的軸向游隙
內(nèi)徑		不同系列的配對(duì)軸承軸向內(nèi)部游隙
		329		320X		330		331,302, 322,332		303,323		313(X)
大于	至	最小	最大	最小	最大	最小	最大	最小	最大	最小	最大	最小	最大
mm		μm
-	30	-	-	80	120	-	-	100	140	130	170	60	100
30	40	-	-	100	140	-	-	120	160	140	180	70	110
40	50	-	-	120	160	180	220	140	180	160	200	80	120
50	65	-	-	140	180	200	240	160	200	180	220	100	140
65	80	-	-	160	200	250	290	180	220	200	260	110	170
80	100	270	310	190	230	350	390	210	270	240	300	110	170
100	120	270	330	220	280	340	400	220	280	280	340	130	190
120	140	310	370	240	300	340	400	240	300	330	390	160	220
140	160	370	430	270	330	340	400	270	330	370	430	180	240
160	180	370	430	310	370	-	-	310	370	390	450	-	-
180	190	370	430	340	400	-	-	340	400	440	500	-	-
190	200	390	450	340	400	-	-	340	400	440	500	-	-
200	225	440	500	390	450	-	-	390	450	490	550	-	-
225	250	440	500	440	500	-	-	440	500	540	600	-	-
250	280	540	600	490	550	-	-	490	550	-	-	-	-
280	300	640	700	540	600	-	-	540	600	-	-	-	-
300	340	640	700	590	650	-	-	590	650	-	-	-	-

對(duì)中誤差

配對(duì)圓錐滾子軸承的內(nèi)外圈之間的角度誤差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致滾子與滾道承受額外的負(fù)荷。因此應(yīng)盡量減少角度誤差，以免增加軸承內(nèi)承受的應(yīng)力。如果角度誤差無(wú)法避免，SKF建議使用剛性相對(duì)較低的面對(duì)面配置。

保持架

配對(duì)圓錐滾子軸承使用的都是窗式?jīng)_壓鋼保持架(→圖3)。

最小負(fù)荷

為使軸承獲得良好運(yùn)行，配對(duì)圓錐滾子軸承像所有的球軸承和滾子軸承一樣，必須承受一定的最小負(fù)荷，尤其是在高速或高加速度，又或在負(fù)荷方向快速改變下工作。在這些工況下，滾子和保持架的慣性力以及潤(rùn)滑劑內(nèi)的摩擦將對(duì)軸承的滾動(dòng)產(chǎn)生不良影響，在滾子和滾道之間可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)軸承具損害性的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

配對(duì)圓錐滾子軸承所需的最小徑向負(fù)荷可用以下公式估算：

F_rm=0,02C

對(duì)基于SKF探索者軸承的配對(duì)軸承

F_rm=0,017C

式中

F_rm=最小徑向負(fù)荷，kN

C=基本額定動(dòng)負(fù)荷，kN

　(→產(chǎn)品表)

在低溫狀態(tài)下起動(dòng)或潤(rùn)滑劑粘度很高的情況下，可能需要更大的最小負(fù)荷。軸承支撐的重量，加上外力，通常已超過(guò)所需的最小負(fù)荷。若尚未能達(dá)到最小負(fù)荷，該配對(duì)軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷。

當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷

對(duì)于承受動(dòng)負(fù)荷的面對(duì)面或背對(duì)背配對(duì)軸承

P=F_r+Y₁F_a   當(dāng)F_a/F_r≤e

P=0,67F_r+Y₂F_a當(dāng)F_a/F_r>e

對(duì)于串聯(lián)配對(duì)軸承

P=F_r    當(dāng)F_a/F_r≤e

P=0,4F_r+Y₂F_a  當(dāng)F_a/F_r>e

F_r和F_a為作用在配對(duì)軸承上的負(fù)荷。產(chǎn)品表中給出e、Y₁和Y₂的值。

在確定串聯(lián)配對(duì)軸承的軸向負(fù)荷時(shí)，應(yīng)參考606頁(yè)中“確定單個(gè)或串聯(lián)配對(duì)軸承所承受的軸向負(fù)荷”一節(jié)。

當(dāng)量靜負(fù)荷

對(duì)于承受靜負(fù)荷的面對(duì)面或背靠背配對(duì)軸承

P₀=F_r+Y₀F_a

對(duì)于串聯(lián)配對(duì)軸承

P₀=0,5F_r+Y₀F_a

當(dāng)P₀<F_r,為使用P₀=F_r。F_r和F_a為作用在配對(duì)軸承上的負(fù)荷。產(chǎn)品表中給出e、Y₁和Y₂的值。

在確定串聯(lián)配對(duì)軸承的軸向負(fù)荷時(shí)，應(yīng)參考606頁(yè)中“確定單個(gè)或串聯(lián)配對(duì)軸承所承受的軸向負(fù)荷”一節(jié)。

補(bǔ)充代號(hào)

用于SKF配對(duì)單列圓錐滾子軸承的后綴的含義如下：

CL7C　用于小齒輪軸承的高性能設(shè)計(jì)

C...　特殊間隙，C后面的兩位或三位數(shù)字是以μm為單位的平均軸向游隙

DB　　背對(duì)背配對(duì)軸承，隨后或有數(shù)字表示其隔圈的設(shè)計(jì)

DF　　面對(duì)面配對(duì)軸承，隨后或有數(shù)字表示其隔圈的設(shè)計(jì)

DT　　串聯(lián)配對(duì)軸承，隨后或有數(shù)字表示其隔圈的設(shè)計(jì)

HA1　 表面硬化的內(nèi)圈和外圈

HA3 　表面硬化的內(nèi)圈

J　   窗式?jīng)_壓鋼保持架，隨后或有數(shù)字表示不同的設(shè)計(jì)

Q     優(yōu)化的幾何接觸和表面處理

T     T加上隨后的數(shù)字，表示背對(duì)背或串聯(lián)配對(duì)軸承的總寬度

X     外形尺寸改成根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)

配對(duì)軸承的公差配合

在671頁(yè)中的表2中給出的軸向游隙范圍，根據(jù)以下的軸公差配合等級(jí)，可以達(dá)到適當(dāng)?shù)墓ぷ饔蜗叮?/span>

·軸徑d≥140mm時(shí)為m5

·軸徑140mm<d≤200mm時(shí)為n6

·軸徑d>200mm時(shí)為p6

以上的軸公差配合等級(jí)，適用于中負(fù)荷或重負(fù)荷，和旋轉(zhuǎn)負(fù)荷作用在內(nèi)圈的工況下。如選擇更緊的配合，必須檢查是否夾緊軸承。

對(duì)于作用在外圈的靜止負(fù)荷，建議的軸承座孔徑公差配合為J6或H7。

確定作用在配對(duì)軸承上的負(fù)荷

如果面對(duì)面或背對(duì)背的配對(duì)圓錐滾子軸承與另一個(gè)軸承配合使用，軸承配置為“靜不定”結(jié)構(gòu)。在這情況下，應(yīng)首先確定作用在配對(duì)軸承上的徑向負(fù)荷Fr的大小。

面對(duì)面配對(duì)軸承

面對(duì)面配對(duì)的軸承(→圖4)，由于兩個(gè)軸承的負(fù)荷中心之間的距離，相比較配對(duì)軸承與另一個(gè)軸承的幾何中心之間的距離很小，可以假定徑向負(fù)荷作用在配對(duì)軸承的幾何中心”在這情況下，可以把軸承配置看作“靜定”結(jié)構(gòu)。

背對(duì)背配對(duì)軸承

背靠背配對(duì)的軸承，由于兩個(gè)軸承的負(fù)荷中心之間的距離，相比較配對(duì)軸承與另一個(gè)軸承的幾何中心之間的距離L很大(→圖5)。因此必須確定作用在配對(duì)軸承上徑向負(fù)荷的大小，和其作用距離a₁。徑向負(fù)荷的大可從以下公式計(jì)算：

式中

F_r=作用在配對(duì)軸承上的徑向負(fù)荷，kN

K_r=作用在軸上的徑向力，kN

L=兩組軸承的幾何中心之間的距離，mm

L₁=軸承I的中心位置與徑向力Kr的作用點(diǎn)之間的距離，mm

a=配對(duì)軸承中兩個(gè)軸承的負(fù)荷中心之間的距離，mm

a₁=配對(duì)軸承的幾何中心與徑向負(fù)荷Fr的作用點(diǎn)之間的距離，mm

利用675頁(yè)的圖表1可以確定距離a₁。產(chǎn)品表有給出兩個(gè)軸承負(fù)荷中心之間的距離a和計(jì)算系數(shù)Y₂的值。