产品选型

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圆柱滚子轴承

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单列满装圆柱滚子轴承

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设计

    满装圆柱滚子轴承由于没有保持架,可容纳最多的滚子,因此适用于承受极重的径向负荷。但其允许的运行转速却远低于带保持架的圆柱滚子轴承。SKF单列满装圆柱滚子轴承的标准供应范围包括NCFNJG型。

NCF
     NCF型轴承(→图1)的内圈带两个挡边,外圈带一个挡边,因此可承受一个方向的轴向负荷和作一个方向的轴向定位。外圈无挡边的一侧装有一个扣环,可以防止滚子溜出,并保持轴承一体。NCF型轴承可允许轴与轴承座之间有一定的轴向位移,例如轴的热膨胀可以在轴承内发生。其轴向游隙列于产品表。

NJG
     NJG型轴承(→图2)是基于高负载能力的23系列轴承,主要用于极重负荷和低转速的工况。其外圈带两个挡边,内圈带一个挡边,因此可承受一个方向的轴向负荷和作一个方向的轴向定位。与其它满滚子轴承的设计比较,NJG型轴承有特殊保持滚子的设计。因此,带两个挡边的外圈与滚子组可以与内圈分离,无需采用特别措施防止滚子脱落。简化轴承的安装和拆卸。


  

 

一般资料和数据

尺寸

SKF单列满装圆柱滚子轴承的外形尺寸符合ISO 15:1998标准。

公差

SKF单列满装圆柱滚子轴承根据普通级公差制造。公差范围符合ISO 492:2002标准,参见125页的表3。

径向游隙

SKF标准的单列满装圆柱滚子轴承为普通组径向内部游隙,大部分型号能提供较大的C3组游隙。游隙范围符合ISO 5753:1991标准,参见507页的表1。仅适用于未安装和无测量负荷的轴承。

对中误差

  单列满装圆柱滚子轴承允许内圈与外圈之间的角度误差仅有几弧分:

·18系列轴承,4弧分

·2223282930系列轴承,3弧分

以上的参考值仅适用于轴和轴承座之间的角度误差保持不变的情况。在某些情况下,也许可以承受更大的角度误差,但是也可能会缩短轴承的工作寿命。有关这些工况,请向SKF查询。

运行温度对轴承材料的影响

SKF单列满装圆柱滚子轴承都经过特殊热处理。可以在高达+150℃的温度下运行。

小负荷

为使轴承获得良好运行,单列满装圆柱滚子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(转速n>参考转速的0,5倍)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,滚子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,在滚子和滚道之间可能会产生对轴承具损害性的滑动运动。

单列满装圆柱滚子轴承所需的最小负荷可用以下公式估算:


式中

Frm=最小径向负荷,kN

kr=最小负荷系数

 18系列轴承为0,1

 28系列轴承为0,11

 29系列轴承为0,2

 30和22系列轴承为0,3

 23系列轴承为0,35

n=转速,r/min

nr=参考转速(→产品表),r/min

dm=轴承平均直径

 =0,5(d+D),mm

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,通常已超过所需的最小负荷。若尚未能达到最小负荷,该轴承必须施以额外的径向负荷。

轴向动负荷承载能力

内外圈都带挡边的单列满装圆柱滚子轴承,除了能承受径向负荷之外,还可承受一定的轴向负荷。其轴向负荷承载能力主要取决于滚子端面与挡边的接触面能承受多大的负荷。其它对轴向负载能力有较大影响的因素,包括润滑条件、工作温度和轴承散热的情况。根据以下假设的条件,可以计算足够精确的允许轴向负荷



式中

Fap=最大允许轴向负荷,kN

C0=基本额定静负荷,kN

Fr=实际径向轴承负荷,kN

n=转速,r/min

d=轴承内径,mm

D=轴承外径,mm

k1=系数

 油润滑时为1,0

 脂润滑时为0,5

k2=系数

 油润滑时为0,3

 脂润滑时为0,15

以上公式是基于一般的轴承工作条件:

轴承工作温度与环境温度相差60℃

•轴承热损失为0,5mW/mm2℃;根据轴承外圈的表面积(πDB);

•粘度比

在脂润滑的情况下,可以使用润滑脂基油的粘度。如果K小于2,会因摩擦的增加而造成更多磨损。这些影响在低转速下会减少,例如使用含AW(抗磨损)和EP(极压)添加剂的润滑油。

当轴承是以脂润滑,及轴向负荷长时间的作用下,应使用在该工作温度下有较好淅油特性的润滑脂(>3%根据DIN 51 817)并建议更频繁的进行补充润滑。

使用上式计算的允许轴向负荷Fap,仅适用于在轴向负荷是固定且持续作用,以及滚子端面与挡边的接触面有足够润滑的条件下。对于短时间作用的轴向负荷,可将该值乘以2;如果承受的是轴向冲击负荷,则可将该值乘以3但必须能满足以下对挡边强度的限制。

为防挡边断裂,作用在轴承上的固定轴向负荷绝不可大于:

Fa=0,0023 D1,7

对于短时间或偶尔作用的轴向负荷绝不可大于:

Fa=0,007 D1,7

式中

Fa=长时间或间歇作用的轴向负荷,kN

D=轴承外径mm

当单列满装圆柱滚子轴承承受很大的轴向负荷时,要使挡边承受均匀的负荷且达到一定的旋转精度,挡肩的尺寸和轴向跳动必须能满足一定的要求。

当同时有轴挠曲和轴向负荷的作用下,支承内圈挡边的高度应只有挡边高度的一半(→图3),以避免挡边承受循环的应力。产品表有给出建议的轴肩直径。

当内圈与外圈之间的角度误差超过1弧分时,在挡边上承受负荷的情况会有很大的改变。以上参考值内的安全系数可能不适用。碰到这种情况时,请向SKF查询。

当量动负荷

对于承受动负荷的单列满装圆柱滚子轴承,当用作浮动端轴承时

P=Fr

如果轴承用作一个方向的轴向定位,可使用以下公式

P=Fr 当Fa/Fr≤e

P=0,92Fr+YFa  当Fa/Fr>e

式中

e=极限值

 =18系列轴承为0,2

 =22、23、28、29和30系列轴承为0,3

Y=轴向负荷系数

 =18系列轴承为0,6

 =22、23、28、29和30系列轴承为0,4


 

由于承受轴向负荷的单列满装圆柱滚子轴承,必须要同时承受径向负荷才可达到理想的运行效果,轴向负荷与径向负荷的比Fa/Fr不可大于0,5

当量静负荷

对于承受静负荷的单列满装圆柱滚子轴承

P0=Fr

补充代号

用于SKF单列满装圆柱滚子轴承的后缀的含义如下:

CV 改进内部设计,满滚子轴承

C3 径向游隙大于普通组

HA1 表面硬化的内圈和外圈

HB1 贝氏体硬化内圈和外圈

L4B 轴承套圈和滚动体经特殊表面涂层处理

L5B 滚动体经特殊表面涂层处理

V   满滚子轴承(无保持架)

VH  满滚子轴承(无保持架),防止滚子溜出的设计