产品选型

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圆柱滚子推力轴承

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圆柱滚子推力轴承

设计

圆柱滚子推力轴承用于承受重轴向负荷,能承受一定的冲击负荷,刚度高且只需很小的轴向空间。标准的圆柱滚子推力轴承为单向轴承,仅可承受单方向的轴向负荷。

圆柱滚子推力轴承的结构和设计都很简单,分别有单列(→图1)和双列(→图2)设计。811和812系列的轴承主要用于推力球轴承的承载能力不足的工况。

滚子的圆柱表面往两端轻微收缩,使其接触面可以消除具损坏性的边缘应力。轴承是分离式的,各个部件都可以单独安装。

  

轴承部件

用于以下应用

·相邻机器部件表面可以作滚道使用和需要较紧凑的轴承配置

·其它滚子-保持架组件、轴圈和座圈的组合,如两个轴圈或座圈

以下部件皆可以单独订购

·圆柱滚子-保持架组件K(→图3)

·轴圈WS(→图4)

·座圈GS(→图5)


    

向轴承

选用合适的WS 811系列轴圈或GS 811系列的座圈、两个K 811系列的滚子-保持架组件加上一个以轴固定(a)或轴承座固定(b)的中间圈,就可以轻易地组合成一个双向轴承(→图6)。

中间圈的质量和硬度必须与轴圈或座圈相同,中间圈的建议尺寸可根据需要提供。865页的“相关零部件的设计”一节中列有其尺寸、形状和旋转精度的参考值。

 一般资料和数据

尺寸

圆柱滚子推力轴承的外形尺寸符合ISO 104:2002标准

公差

圆柱滚子推力轴承根据普通级公差标准制造。较大型的轴承,可提供精度级数高至P5级的规格。

普通级和P5级公差符合ISO 199:1997标准,参见132页的图10。

圆柱滚子-保持架组件、轴圈和座圏根据表1中所列公差制造。表2中列出不同ISO公差等级的数值。滚子在同一个保持架组件内具有相同等级,公差最大为1μm

    表1
轴承部件的公差  
轴承   公差
部件  
尺寸    
圆柱滚子-保持架组件, K  
内径 d E11
外径 D a13
滚子直径 Dw DIN 5402-1:1993
轴圈,WS  
内径 d 普通级公差
外径 d1 -
厚度 B h11
轴向跳动 S1 普通级公差
座圈,GS  
外径 D 普通级公差
内径 D1 -
厚度 B h11
轴向跳动 Se 普通级公差

 

              表2
ISO公差  
公称
直径
d,D
  公差

a13
  h11   E11  
大于 上偏差 下偏差 上偏差 下偏差 上偏差 下偏差
mm   μm          
10 18 -290 -560 0 -110 +142 +32
18 30 -300 -630 0 -130 +170 +40
30 40 -310 -700 0 -160 +210 +50
40 50 -320 -710 0 -160 +210 +50
50 650 -340 -800 0 -190 +250 +60
65 80 -360 -820 0 -190 +250 +60
80 100 -380 -920 0 -220 +292 +72
100 120 -410 -950 0 -220 +292 +72
120 140 -460 -1090 0 -250 +335 +85
140 160 -520 -1150 0 -250 +335 +85
160 180 -580 -1210 0 -250 +335 +85
180 200 -660 -1380 0 -290 +390 +100
200 225 -740 -1460 0 -290 +390 +100
225 250 -820 -1540 0 -290 +390 +100
250 280 -920 -1730 0 -320 +430 +110
280 315 -1050 -1860 0 -320 +430 +110
315 355 -1200 -2090 0 -360 +485 +125
355 400 -1350 -2240 0 -360 +485 +125
400 450 -1500 -2470 0 -400 +535 +135
450 500 -1650 -2620 0 -400 +535 +135
500 630 -1900 -3000 0 -440 +585 +145
630 800 -2100 -3350 0 -500 +660 +150

中误差

圆柱滚子推力轴承不能承受轴与轴承座之间的任何角度误差,也不能承受轴承座支承面与轴之间的任何对中误差。

保持架

SKF圆柱滚子推力轴承装有不同标准的保持架(→图7)根据不同的轴承系列和尺寸:

·注塑玻璃纤维增强尼龙6,6保持架(a)后缀TN

·机削黄铜保持架(b),后缀M

注:

尼龙6,6保持架的圆柱滚子推力轴承可用+120或以下的工作温度。保持架的特性不受用于一般球和滚子轴承的润滑剂的影响,但某些合成油或以合成油为基油的润滑脂和含有大量EP添加剂的润滑剂在高温应用时除外。

在持续高温或恶劣条件下的工况,建议使用装有金属保持架的轴承。

有关保持架的抗温能力和应用工况等信息,参见140页的“保持架材料”一节。

最低负荷

为使轴承获得良好运行,圆柱滚子推力轴承像所有的球轴承和滚子轴承一样,必须承受一定的最小负荷,尤其是在高速或高加速度,又或在负荷方向快速改变下工作。在这些工况下,球和保持架的惯性力以及润滑剂内的摩擦将对轴承的滚动产生不良影响,在球和滚道之间可能会产生对轴承具损害性的滑动运动。

圆柱滚子推力轴承所需的最小轴向负荷可用以下公式估算:

式中

Fam=最小轴向负荷,kN

C0=基本额定静负荷,kN

  (→产品表)

A=最小负荷系数

  (→产品表)

n=转速,r/min

在低温状态下起动或润滑剂粘度很高的情况下,可能需要更大的最小负荷。轴承支撑的重量,加上外力,尤其是在垂直轴的工况下,通常已超过所需的最小负荷。若轴向负荷未能达到最小负荷,则必须施以预紧,如使用弹簧或螺母。

当量动负荷

对于承受动态负荷的圆柱滚子推力轴承

P=Fa

当量静负荷

对于承受静态负荷的圆柱滚子推力轴承

P0=Fa

补充代号

用于SKF推力球轴承的后缀的含义如下:

HB1  贝氏体硬化的轴圈和座圈

M   机削黄铜保持架

P5  尺寸和旋转精度符合ISO公差等级5

TN  注塑玻璃纤维增强尼龙6,6保持架

相关零部件的设计

  在轴承座内和轴上的支承面必须与轴线成直角,对轴圈或座圈要提供一体的支撑面且要包容整个滚道(→图8)。轴和轴承座必须有合适的公差才可以与轴承的部件有良好的配合,相关数值参见表3。
圆柱滚子-保持架组件通常是由轴作径向引导以将其与引导表面上的滑动速度减到最小。在高速的工况下,保持架组件必须由轴作径向引导,且引导表面必须经过磨削加工。


轴上和轴承座内的滚道加工要求


若要完全利用圆柱滚子-保持架组件的承载能力,加工在轴上和轴承座内的滚道,其硬度和表面光洁度必须与一般的轴承滚道保持一致。有关所用材料和表面硬度及粗糙度的信息,参见198页的“轴上和轴承座内的滚道加工要求”一节。

 

      表3
轴和轴承座的公差  
轴承部件   公差  
描述 前缀 轴承座
圆柱滚子-
保持架组件
K h8 -
轴圈 WS h8 -
座圈 GS - H9