产品选型

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球面滚子推力轴承

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球面滚子推力轴承

设计

在球面滚子推力轴承中,负荷是以与轴承轴线成一定的角度(→图1)从一个滚道传送到另一个滚道。因此,轴承除承受径向负荷外,还可承受同时作用的轴向负荷。球面滚子推力轴承的另一主要特性是其自动调心能力,可允许一定的轴挠曲和轴与轴承座之间的对中误差。

SKF球面滚子推力轴承中有大量的不对称滚子,与特殊设计的滚道有极好的配合。因此可承受极重的负荷,并允许相对较高的转速。

SKF球面滚子推力轴承根据不同的尺寸和系列,有两种设计。尺寸68或以下后缀为E的轴承,装有窗式设计的冲压钢保持架,与滚子和轴圈(→图2)组成一个不可分离的组件。其它所有轴承皆装以机削黄铜或钢保持架,保持架由一个装在轴圈中的轴套引导(→图3)。轴圈、滚子和保持架组成一个不可分离的组件。

    

 般资料和数据

尺寸

SKF球面滚子推力轴承的外形尺寸符合ISO 104:2002标准。

公差

SKF球面滚子推力轴承根据ISO 199:1997中的普通级公差标准。但总高度的公差比ISO标准的要求更高

·标准轴承高于50%

·SKF探索者轴承高于75%

有关数值可在132页的表10中查到。

对中误差

由于球面滚子推力轴承的结构,具有自动调心的特性,可允许一定的轴挠曲和轴与轴承座之间的角度误差(→图4)

负荷增大时,允许的对中误差减少。表1中列出的数值适用于角度误差不变和轴圈转动的工况。若应用在轴有挠曲或座圈转动的工况,请向SKF查询。

是否可以充分利用表中的允许角度误差,取决于轴承配置的设计和密封的类型。

运行温度对轴承材料的影响

所有的SKF球面滚子推力轴承都经过特殊热处理,可以长期在高溫条件下工作,而不会发生过量的尺寸变化。比如,它可以在+200℃下运行2500小时或在更高温度下运行较短的时间。

      表1
允许角度误差  
轴承 允许误差  
系列 当轴承负荷P01)
  <0,05C0 >0,05C0 >0,3C0
-    
292(E) 2 1,5 1
293(E) 2,5 1,5 0,3
294(E) 3 1,5 0,3
 
1)P0=Fa+2,7Fr

小负荷

为使轴承获得良好运行,球面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。

球面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

Fr=联合负荷作用下的径向负荷,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

如果l,8Fr<0,0005C0在以上公式中应使用0,0005C0取代l,8Fr

当转速高于参考转速、在低温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,该球面滚子推力轴承必须要预紧,如使用弹簧。如需了解更多信息,请向SKF查询。

当量动负荷

在一般球面滚子推力轴承的应用中,其配置设计应考虑到负荷的分布不会因轴向和径向跳动而受到影响。在这情况下,对于承受动态负荷的球面滚子推力轴承,当Fr0,55Fa

P=0,88(Fa+1,2Fr)

若轴承负荷的分布会受到轴向或径向跳动而影响及Fr0,55Fa,则

P=Fa+1,2Fr

Fr>0,55Fa,请向SKF查询。

当量静负荷

对于承受静态负荷的球面滚子推力轴承,当Fr≤0,55Fa

P0=Fa+2,7Fr

Fr>0,55Fa,请向SKF查询。

补充代号

用于SKF球面滚子推力轴承的后缀的含义如下:

E      优化内部设计和窗式冲压钢保持架

EF     优化内部设计和机削钢保持架

EM     优化内部设计和机削黄铜保持架

N1     座圈中有一个定位槽

N2    座圈中有二个互成180°的定位槽

VE447  轴圈一侧带三个平均分布的螺纹孔以连接起重装置

VE447E 轴圈一侧带三个平均分布的螺纹孔连吊环螺栓以连接起

相关零部件的设计

  产品表中的挡肩尺寸da和Da适用于轴承负荷约为Fa=0,1C0或以下的情况。如轴承需承受更重负荷时,轴圈和座圈都应受到完全支承(da=d1和Da=D1),座圈的外圆部份亦需同时受到支承。欲了解更多信息,请向SKF查询。

  带冲压钢保持架的E型轴承,其轴承座孔应成阶梯状(→图5),以避免当轴与轴承座有不对中时,保持架与轴承座产生碰撞。推荐的直径如下:
  ·D+15mm,轴承外径在380mm或以下
  ·D+20mm,更大轴承


 
润滑

球面滚子推力轴承通常使用带极压(EP)添加剂的润滑油或润滑脂。

当使用润滑脂时,滚子端面和挡边的接触面必须有充足的润滑剂。根据不同的应用工况,可将轴承和轴承座完全填满润滑脂或更频繁补充润滑脂。

由于球面滚子推力轴承的内部设计独特,可产生抽送作用。这特点可利用来循环润滑油。

·垂直轴(→图6)或

·水平轴(→图7)

在选择润滑剂和密封方式时,必须考虑抽送作用的影响。

欲了解更多有关球面滚子推力轴承润滑的信息,请向SKF查询。

  

 安装

SKF球面滚子推力轴承是分离型的,轴圈连保持架和滚子组件及座圈都可以单独安装。

若以E型轴承替换早期带机削保持架的轴承,由于其保持架引导轴套也同时作隔套使用,因此必须在轴圈和轴肩之间加上另一隔套(→图8)。

若替换早期的B型设计轴承,由于其配有隔套,因此必须检查该隔套是否需要重新加工(→图9)。隔套必须硬化并且端面需要经过磨削加工。各轴承隔套的建议外径,参见产品表。