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(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(nèi)外圈之間產(chǎn)生角度誤差時(shí),會導(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??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°或40°三種接觸角??煞蛛x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。
成對安裝
在很多情況下,單列角接觸球軸承以成對配置或多聯(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(lián)配置。
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。對于成對安裝的軸承應(yīng)按以下數(shù)據(jù):
基本額定動負(fù)荷
串聯(lián)配置 C配 = 2 C
背對背或面對面及其它配置 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。對于成對安裝的軸承應(yīng)按0.8倍的單個(gè)軸承極限轉(zhuǎn)速。
最小負(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,必須施加一定量的最小負(fù)荷,尤其是對高速、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)的摩擦將對軸承的滾動、旋轉(zhuǎn)精度產(chǎn)生不良影響,在球和滾道之間有可能會產(chǎn)生對軸承有害的滑動運(yùn)動。
單個(gè)角接觸球軸承所需的最小負(fù)荷Fmin可用以下公式進(jìn)行估算:
在低溫狀態(tài)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(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)超過所需的最小負(fù)荷。若尚未達(dá)到最小負(fù)荷,該類軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷,以滿足最小負(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(diǎn)和四點(diǎn)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(guī)定。
LYC標(biāo)準(zhǔn)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(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(shí)(含非標(biāo)準(zhǔn)),LYC可提供相應(yīng)的產(chǎn)品。
當(dāng)量動負(fù)荷
角接觸球軸承的當(dāng)量動負(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
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