LYC角接觸球軸承又稱向心推力球軸承。此類軸承特別適于同時(shí)承受徑向和軸向負(fù)荷的場合,也可以用于承受純軸向負(fù)荷的場合,且允許有較高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。 該類軸承所承受的軸向負(fù)荷的大小隨接觸角的大小而變化,接觸角越大,軸承所能承受的軸向負(fù)荷也越大。接觸角的定義是,在垂直于軸承軸線的徑向平面內(nèi),鋼球和滾道接觸點(diǎn)的連線(或法線)與垂直于軸承軸線的徑向平面之間的夾角。如圖1所示。 圖1 圖2 單列角接觸球軸承允許角度誤差的能力有限。內(nèi)外圈之間的角度誤差取決于軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的徑向游隙、軸承的尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu),以及作用在軸承上的力或力矩。但由于這些因素之間的關(guān)系很復(fù)雜,目前,還無法給出一個(gè)具體數(shù)。 成對(duì)安裝(或雙列角接觸球軸承)的軸承,尤其是背對(duì)背配置,且軸 向游隙較小的軸承組,若內(nèi)外圈之間產(chǎn)生角度誤差時(shí),會(huì)導(dǎo)致鋼球、保持架承受附加負(fù)荷,并縮短軸承的工作壽命。任何的角度誤差都會(huì)引起軸承噪聲的增加。 單列角接觸球軸承 單列安裝 當(dāng)單列承受純徑向負(fù)荷時(shí),軸承內(nèi)部將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)軸向分力,此時(shí),需要有一個(gè)等量的反向作用力來與之平衡。通常采用兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的單列角接觸球軸承相對(duì)安裝(見圖3)。 圖3 單列角接觸球軸承只能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。主要用于每個(gè)支承只有一個(gè)軸承的配置方式。 LYC單列角接觸球軸承標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有可分離型和不可分離型兩種形式。可分離型(套圈有鎖口)軸承的接觸角為15°,不可分離型軸承的分別有15°、25°或40°三種接觸角。可分離型角接觸球軸承根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同又分為內(nèi)圈分離型和外圈分離型兩種。 接觸角為40°的角接觸球軸承(見圖2)可以承受很大的軸向負(fù)荷,該軸承結(jié)構(gòu)為不可分離型軸承,內(nèi)外圈兩側(cè)的肩部設(shè)計(jì)為高低不一是為了裝入更多的鋼球,以提高軸承的負(fù)荷能力。 成對(duì)安裝 在很多情況下,單列角接觸球軸承以成對(duì)配置或多聯(lián)(三聯(lián)、四聯(lián)或多聯(lián)組合)配置的方式向用戶提供。 LYC成對(duì)安裝的角接觸球軸承是經(jīng)過特殊加工的。當(dāng)軸承彼此緊靠安裝時(shí),任何一種組配方式都可以達(dá)到預(yù)定的內(nèi)部游隙和預(yù)緊,以及均勻的負(fù)荷分布,而無需進(jìn)行調(diào)整。 成對(duì)安裝的角接觸球軸承主要應(yīng)用在:當(dāng)單個(gè)角接觸球軸承的負(fù)荷承載能力不足,或當(dāng)承受軸(徑)向聯(lián)合負(fù)荷,以及有兩個(gè)方向上的軸向負(fù)荷時(shí)。 LYC成對(duì)安裝的角接觸球軸承配置方式有三種,即背對(duì)背、面對(duì)面和串聯(lián)配置。 a) b) c) 圖3 串聯(lián)配置(見圖3a),兩個(gè)軸承的負(fù)荷(壓力)線在軸承的同側(cè)與軸線相交,徑向和軸向負(fù)荷由兩個(gè)軸承平均分擔(dān)。串聯(lián)配置僅能承受一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。 背對(duì)背配置(見圖3b),兩個(gè)軸承的負(fù)荷(壓力)線分開在軸承的兩側(cè)與軸線相交。背對(duì)背配置可以承受兩個(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。由于背對(duì)背配置的壓力作用點(diǎn)間距大,因此,剛性較大。并可以承受傾覆力矩。 面對(duì)面配置(見圖3c),兩個(gè)軸承的負(fù)荷(壓力)線交叉后與軸線相交。面對(duì)面配置可以承受兩個(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。剛性比背對(duì)背配置低,不適用于承受傾覆力矩。 三(四)點(diǎn)接觸球軸承 三(四)點(diǎn)接觸球軸承系具有雙半內(nèi)圈或雙半外圈的單列角接觸球軸承,屬可分離型結(jié)構(gòu)。這種軸承具有成對(duì)安裝軸承的應(yīng)用特性,可以承受雙向軸向負(fù)荷和限制兩個(gè)方向的軸向位移,但比同規(guī)格的雙列角接觸球軸承占用的軸向空間更少。由于具有雙半內(nèi)圈(或外圈),裝入鋼球數(shù)量增多,故具有較大的承載能力。軸承的安裝和拆卸也非常方便。 雙列角接觸球軸承 雙列角接觸球軸承的設(shè)計(jì)基本上與單列角接觸球軸承相同。但軸向尺寸相對(duì)較小,雙列角接觸球軸承具有較好的剛性,可以承受雙向軸向負(fù)荷,同時(shí)也可以承受一定的傾覆力矩,其使用效果與背對(duì)背配置和的兩個(gè)單列角接觸球軸承相似。 雙列角接觸球軸承有一個(gè)外圈和一個(gè)內(nèi)圈(或兩個(gè)內(nèi)圈)組成。 LYC還可以為顧客提供其它結(jié)構(gòu)形式的角接觸球軸承,如密封(和防塵蓋)角接觸球軸承、外圈帶止動(dòng)槽的角接觸球軸承等多種產(chǎn)品,可向LYC技術(shù)部門咨詢。 LYC還可以為顧客新設(shè)計(jì)制造符合顧客個(gè)性化要求的其它角接觸球軸承類型產(chǎn)品。 保持架 LYC角接觸球軸承保持架有鋼板沖壓,玻璃纖維增強(qiáng)聚尼龍66和車制實(shí)體保持架等不同結(jié)構(gòu)形式,實(shí)體保持架多采用黃銅、青銅、各種輕合金或酚醛層壓布管(膠木)制造,角接觸球軸承當(dāng)用作高速主軸軸承時(shí),一般采用酚醛層壓布管制成保持架。 成對(duì)安裝軸承的負(fù)荷能力 產(chǎn)品表中的基本額定負(fù)荷僅適用于單個(gè)軸承安裝。對(duì)于成對(duì)安裝的軸承應(yīng)按以下數(shù)據(jù): 基本額定動(dòng)負(fù)荷 串聯(lián)配置 C配 = 2 C 背對(duì)背或面對(duì)面及其它配置 C配 = 1.62 C 基本額定靜負(fù)荷 C0 配 = 2 C0 成對(duì)安裝軸承的轉(zhuǎn)速 產(chǎn)品表中的軸承極限轉(zhuǎn)速僅適用于單個(gè)軸承安裝。對(duì)于成對(duì)安裝的軸承應(yīng)按0.8倍的單個(gè)軸承極限轉(zhuǎn)速。 zui小負(fù)荷 為了保證軸承獲得良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),角接觸球軸承同其它球軸承和滾子軸承一樣,必須施加一定量的zui小負(fù)荷,尤其是對(duì)高速、高加速度,或在負(fù)荷方向有頻繁變化的條件下工作。因?yàn)?,這些工況條件,球和保持架的慣性力以及潤滑劑內(nèi)的摩擦將對(duì)軸承的滾動(dòng)、旋轉(zhuǎn)精度產(chǎn)生不良影響,在球和滾道之間有可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)軸承有害的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 單個(gè)角接觸球軸承所需的zui小負(fù)荷Fmin可用以下公式進(jìn)行估算: 對(duì)于面對(duì)面或背對(duì)背配置的軸承 式中 Fmin ─ zui小徑向負(fù)荷,N Famin─ zui小徑向負(fù)荷,N C0 - 軸承額定靜負(fù)荷,N V ─ 運(yùn)轉(zhuǎn)溫度下的潤滑油粘度,mm2/s n ─ 轉(zhuǎn)速,r/min dm ─ 軸承平均直徑=0.5(d+D),mm ka ─ zui小軸向負(fù)荷系數(shù),見表1 kr ─ zui小徑向負(fù)荷系數(shù),見表1 表1 軸 承 系 列 | ka | kr | 72 | 1.4 | 95 | 73 | 1.6 | 100 | QJ2 | 1 | | QJ3 | 1.1 | |
在低溫狀態(tài)下啟動(dòng)或潤滑劑粘度很高的情況下,可能需要更大的zui小負(fù)荷。通常情況下,軸承支承件本身的重量加上軸承所承受的負(fù)荷,已經(jīng)超過所需的zui小負(fù)荷。若尚未達(dá)到zui小負(fù)荷,該類軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷,以滿足zui小負(fù)荷的要求。單列或串聯(lián)配置的角接觸球軸承,一般可以通過調(diào)整內(nèi)外圈的相對(duì)位置或使用彈簧來施加軸向預(yù)緊。 尺寸、公差、游隙 LYC標(biāo)準(zhǔn)角接觸球軸承的外形尺寸符合GB/T273.3《滾動(dòng)軸承 向心軸承外形尺寸總方案》、GB/T292《滾動(dòng)軸承 角接觸球軸承 外形尺寸》、GB/T294《滾動(dòng)軸承三點(diǎn)和四點(diǎn)角接觸球軸承 外形尺寸》、GB/T296《滾動(dòng)軸承 雙列角接觸球軸承 外形尺寸》等的規(guī)定。 LYC標(biāo)準(zhǔn)角接觸球軸承的公差符合GB/T307.1《滾動(dòng)軸承 向心軸承 公差》等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 LYC角接觸球軸承的游隙由企業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)控制。 LYC標(biāo)準(zhǔn)角接觸球軸承的尺寸公差等級(jí)一般按P0級(jí)(普通級(jí))制造,若顧客對(duì)尺寸、公差、游隙有其它特殊時(shí)(含非標(biāo)準(zhǔn)),LYC可提供相應(yīng)的產(chǎn)品。 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 角接觸球軸承的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷根據(jù)不同結(jié)構(gòu)和不同接觸角按表2計(jì)算: 表2 接觸角及構(gòu) | 配置方式 | 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 | 15° | 單個(gè)軸承 串聯(lián)配置 | Fa/Fr≤e P=Fr Fa/Fr>e P = 0.44Fr + YFa | 背對(duì)背 面對(duì)面配置 | Fa/Fr≤e P=Fr + Y1Fa Fa/Fr>e P = 0.72Fr +Y2Fa | 25° | 單個(gè)軸承 串聯(lián)配置 | Fa/Fr≤0.68 P=Fr Fa/Fr>0.68 P=0.41Fr + 0.87Fa | 背對(duì)背 面對(duì)面配置 | Fa/Fr≤0.68 P=Fr+0.92Fa Fa/Fr>0.68 P=0.67Fr+1.41Fa | 40° | 單個(gè)軸承 串聯(lián)配置 | Fa/Fr≤1.14 P=Fr Fa/Fr>1.14 P=0.35Fr+0.57Fa | 背對(duì)背 面對(duì)面配置 | Fa/Fr≤1.14 P=Fr+0.55Fa Fa/Fr>1.14 P=0.57Fr+0.93Fa | 四點(diǎn)接觸球軸承 | | Fa/Fr≤0.95 P=Fr+0.66Fa Fa/Fr>0.95 P=0.6Fr+1.07Fa | 雙列角接觸球軸承 | | Fa/Fr≤0.8 P=Fr+0.78Fa Fa/Fr>0.8 P=0.63Fr+1.24Fa |
表中e、Y、Y1、Y2值按表3選取。 表3 Fa/C0 | e | Y | Y1 | Y2 | 0.015 | 0.38 | 1.47 | 1.65 | 2.39 | 0.029 | 0.4 | 1.4 | 1.57 | 2.28 | 0.058 | 0.43 | 1.3 | 1.46 | 2.11 | 0.087 | 0.46 | 1.23 | 1.38 | 2 | 0.12 | 0.47 | 1.19 | 1.34 | 1.93 | 0.17 | 0.5 | 1.12 | 1.26 | 1.82 | 0.29 | 0.55 | 1.02 | 1.14 | 1.66 | 0.44 | 0.56 | 1 | 1.12 | 1.63 | 0.58 | 0.56 | 1 | 1.12 | 1.63 |
注:C0為單個(gè)軸承的基本額定靜負(fù)荷 當(dāng)量靜負(fù)荷 角接觸球軸承的當(dāng)量靜負(fù)荷根據(jù)不同結(jié)構(gòu)和不同接觸角按表4計(jì)算: 表4 接觸角及結(jié)構(gòu) | 配置方式 | 當(dāng)量靜負(fù)荷 | 15° | 單個(gè)軸承 串聯(lián)配置 | 一般 P0=0.5Fr+0.46Fa P0>Fr P0=Fr | 背對(duì)背 面對(duì)面配置 | P0=Fr+0.92Fa | 25° | 單個(gè)軸承 串聯(lián)配置 | 一般 P0=0.5Fr+0.38Fa P0<Fr P0=Fr | 背對(duì)背 面對(duì)面配置 | P0=Fr+0.76Fa | 40° | 單個(gè)軸承 串聯(lián)配置 | 一般 P0=0.5Fr+0.26Fa P0<Fr P0=Fr | 背對(duì)背 面對(duì)面配置 | P0=Fr+0.52Fa | 四點(diǎn)接觸球軸承 | | P0=Fr+0.58Fa | 雙列角接觸球軸承 | | P0=Fr+0.66Fa |
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