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      上海楊勇機電軸承有限公司      

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      角接觸球軸承

      角接觸球軸承

             

      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承受徑向和軸向負荷的場合,也可以用于承受純軸向負荷的場合,且允許有較高的轉速運轉。

      該類軸承所承受的軸向負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,鋼球和滾道接觸點的連線(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。

       

      單列角接觸球軸承允許角度誤差的能力有限。內外圈之間的角度誤差取決于軸承運轉中的徑向游隙、軸承的尺寸、內部結構,以及作用在軸承上的力或力矩。但由于這些因素之間的關系很復雜,目前,還無法給出一個具體數。

      成對安裝(或雙列角接觸球軸承)的軸承,尤其是背對背配置,且軸

       

       

      向游隙較小的軸承組,若內外圈之間產生角度誤差時,會導致鋼球、保持架承受附加負荷,并縮短軸承的工作壽命。任何的角度誤差都會引起軸承噪聲的增加。

       

      單列角接觸球軸承

      單列安裝

      當單列承受純徑向負荷時,軸承內部將會產生一個軸向分力,此時,需要有一個等量的反向作用力來與之平衡。通常采用兩個相同結構的單列角接觸球軸承相對安裝(見圖3)。

       

      單列角接觸球軸承只能承受一個方向的軸向負荷。主要用于每個支承只有一個軸承的配置方式。

      LYC單列角接觸球軸承標準設計的結構有可分離型和不可分離型兩種形式?煞蛛x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°40°三種接觸角?煞蛛x型角接觸球軸承根據內部結構不同又分為內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荷,該軸承結構為不可分離型軸承,內外圈兩側的肩部設計為高低不一是為了裝入更多的鋼球,以提高軸承的負荷能力。

          

      成對安裝

      在很多情況下,單列角接觸球軸承以成對配置或多聯(三聯、四聯或多聯組合)配置的方式向用戶提供。

      LYC成對安裝的角接觸球軸承是經過特殊加工的。當軸承彼此緊靠安裝時,任何一種組配方式都可以達到預定的內部游隙和預緊,以及均勻的負荷分布,而無需進行調整。

      成對安裝的角接觸球軸承主要應用在:當單個角接觸球軸承的負荷承載能力不足,或當承受軸(徑)向聯合負荷,以及有兩個方向上的軸向負荷時。

      LYC成對安裝的角接觸球軸承配置方式有三種,即背對背、面對面和串聯配置。

         

           a                  b                    c

      3

       

      串聯配置(見圖3a),兩個軸承的負荷(壓力)線在軸承的同側與軸線相交,徑向和軸向負荷由兩個軸承平均分擔。串聯配置僅能承受一個方向的軸向負荷。

      背對背配置(見圖3b),兩個軸承的負荷(壓力)線分開在軸承的兩側與軸線相交。背對背配置可以承受兩個方向的軸向負荷,但每個軸承僅能承受一個方向的軸向負荷。由于背對背配置的壓力作用點間距大,因此,剛性較大。并可以承受傾覆力矩。

      面對面配置(見圖3c),兩個軸承的負荷(壓力)線交叉后與軸線相交。面對面配置可以承受兩個方向的軸向負荷,但每個軸承僅能承受一個方向的軸向負荷。剛性比背對背配置低,不適用于承受傾覆力矩。

       

      三(四)點接觸球軸承

         三(四)點接觸球軸承系具有雙半內圈或雙半外圈的單列角接觸球軸承,屬可分離型結構。這種軸承具有成對安裝軸承的應用特性,可以承受雙向軸向負荷和限制兩個方向的軸向位移,但比同規格的雙列角接觸球軸承占用的軸向空間更少。由于具有雙半內圈(或外圈),裝入鋼球數量增多,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計基本上與單列角接觸球軸承相同。但軸向尺寸相對較小,雙列角接觸球軸承具有較好的剛性,可以承受雙向軸向負荷,同時也可以承受一定的傾覆力矩,其使用效果與背對背配置和的兩個單列角接觸球軸承相似。

      雙列角接觸球軸承有一個外圈和一個內圈(或兩個內圈)組成。

       

      LYC還可以為顧客提供其它結構形式的角接觸球軸承,如密封(和防塵蓋)角接觸球軸承、外圈帶止動槽的角接觸球軸承等多種產品,可向LYC技術部門咨詢。

      LYC還可以為顧客新設計制造符合顧客個性化要求的其它角接觸球軸承類型產品。

       

      保持架

      LYC角接觸球軸承保持架有鋼板沖壓,玻璃纖維增強聚尼龍66和車制實體保持架等不同結構形式,實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,角接觸球軸承當用作高速主軸軸承時,一般采用酚醛層壓布管制成保持架。

       

      成對安裝軸承的負荷能力

      產品表中的基本額定負荷僅適用于單個軸承安裝。對于成對安裝的軸承應按以下數據:

      基本額定動負荷

      串聯配置                        C = 2 C

      背對背或面對面及其它配置        C = 1.62 C

      基本額定靜負荷

      C0 = 2 C0

       

      成對安裝軸承的轉速

      產品表中的軸承極限轉速僅適用于單個軸承安裝。對于成對安裝的軸承應按0.8倍的單個軸承極限轉速。

       

      最小負荷

      為了保證軸承獲得良好的運轉狀態,角接觸球軸承同其它球軸承和滾子軸承一樣,必須施加一定量的最小負荷,尤其是對高速、高加速度,或在負荷方向有頻繁變化的條件下工作。因為,這些工況條件,球和保持架的慣性力以及潤滑劑內的摩擦將對軸承的滾動、旋轉精度產生不良影響,在球和滾道之間有可能會產生對軸承有害的滑動運動。

      單個角接觸球軸承所需的最小負荷Fmin可用以下公式進行估算:

      對于面對面或背對背配置的軸承

      式中

      Fmin ─ 最小徑向負荷,N

      Famin最小徑向負荷,N

      C0    軸承額定靜負荷,N

      V ─ 運轉溫度下的潤滑油粘度,mm2/s

      n ─ 轉速,r/min

      dm ─ 軸承平均直徑=0.5d+D),mm

      ka ─ 最小軸向負荷系數,見表1

      kr ─ 最小徑向負荷系數,見表1

       

      1

      ka

      kr

      72

      1.4

      95

      73

      1.6

      100

      QJ2

      1

       

      QJ3

      1.1

       

       

      在低溫狀態下啟動或潤滑劑粘度很高的情況下,可能需要更大的最小負荷。通常情況下,軸承支承件本身的重量加上軸承所承受的負荷,已經超過所需的最小負荷。若尚未達到最小負荷,該類軸承必須施以額外的徑向負荷,以滿足最小負荷的要求。單列或串聯配置的角接觸球軸承,一般可以通過調整內外圈的相對位置或使用彈簧來施加軸向預緊。

       

      尺寸、公差、游隙

      LYC標準角接觸球軸承的外形尺寸符合GB/T273.3《滾動軸承 向心軸承外形尺寸總方案》、GB/T292《滾動軸承 角接觸球軸承 外形尺寸》、GB/T294《滾動軸承三點和四點角接觸球軸承 外形尺寸》、GB/T296《滾動軸承 雙列角接觸球軸承 外形尺寸》等的規定。

      LYC標準角接觸球軸承的公差符合GB/T307.1《滾動軸承 向心軸承 公差》等標準的規定。

      LYC角接觸球軸承的游隙由企業內部標準控制。

      LYC標準角接觸球軸承的尺寸公差等級一般按P0級(普通級)制造,若顧客對尺寸、公差、游隙有其它特殊時(含非標準),LYC可提供相應的產品。

       

      當量動負荷

      角接觸球軸承的當量動負荷根據不同結構和不同接觸角按表2計算:

      2

      接觸角及構

      配置方式

      當量動負荷

      15°

      單個軸承

      串聯配置

      Fa/Fr≤e      P=Fr

      Fa/Fre       P = 0.44Fr + YFa

      背對背

      面對面配置

      Fa/Fr≤e       P=Fr + Y1Fa

      Fa/Fre       P = 0.72Fr +Y2Fa    

      25°

      單個軸承

      串聯配置

      Fa/Fr≤0.68    P=Fr              

      Fa/Fr0.68    P=0.41Fr + 0.87Fa 

      背對背

      面對面配置

      Fa/Fr≤0.68    P=Fr+0.92Fa        

      Fa/Fr0.68  P=0.67Fr+1.41Fa

      40°

      單個軸承

      串聯配置

      Fa/Fr≤1.14    P=Fr               

      Fa/Fr1.14    P=0.35Fr+0.57Fa  

      背對背

      面對面配置

      Fa/Fr≤1.14    P=Fr+0.55Fa         

      Fa/Fr1.14  P=0.57Fr+0.93Fa 

      四點接觸球軸承

       

       

      Fa/Fr≤0.95    P=Fr+0.66Fa       

      Fa/Fr0.95    P=0.6Fr+1.07Fa 

      雙列角接觸球軸承

       

      Fa/Fr≤0.8     P=Fr+0.78Fa        

      Fa/Fr0.8     P=0.63Fr+1.24Fa 

       

      表中e、Y、Y1、Y2值按表3選取。

       

      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為單個軸承的基本額定靜負荷

       

      當量靜負荷

      角接觸球軸承的當量靜負荷根據不同結構和不同接觸角按表4計算:

      4

      接觸角及結構

      配置方式

      當量靜負荷

      15°

      單個軸承

      串聯配置

      一般         P0=0.5Fr+0.46Fa  

      P0Fr         P0=Fr      

      背對背

      面對面配置

      P0=Fr+0.92Fa

       

      25°

      單個軸承

      串聯配置

      一般        P0=0.5Fr+0.38Fa  

      P0Fr         P0=Fr

      背對背

      面對面配置

      P0=Fr+0.76Fa

       

      40°

      單個軸承

      串聯配置

      一般          P0=0.5Fr+0.26Fa  

      P0Fr         P0=Fr

      背對背

      面對面配置

      P0=Fr+0.52Fa

       

      四點接觸球軸承

       

      P0=Fr+0.58Fa

      雙列角接觸球軸承

       

      P0=Fr+0.66Fa

       

       

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