單列角接觸球軸承的特征在于內(nèi)圈和外圈都帶有傾斜的滾道,并帶有力傳遞所需的接觸角。因此能夠同時(shí)承受軸向載荷和徑向載荷,反之,這就是為什么角接觸球軸承為什么總是需要與另一軸承組合使用的原因。當(dāng)成對(duì)使用時(shí),可以承受徑向力、軸向力和雙向合力,特別適用于高轉(zhuǎn)速場(chǎng)合。單列角接觸球軸承為不可分離軸承。
角接觸球軸承的不同配置方式:面對(duì)面配置、背對(duì)背配置和串聯(lián)配置
軸承設(shè)計(jì)
角接觸球軸承為自鎖式徑向軸承,不可分離。除承受徑向力外,還可以承受單向的軸向力,與相鄰鏡像安裝的另一個(gè)角接觸球軸承組合承受兩個(gè)方向的軸向力。對(duì)于配對(duì)的軸承組根據(jù)接觸壓力曲線不同可分為O型布置、X型布置和串聯(lián)布置。X型布置的軸承不太適合承受傾覆力矩,O型布置的軸承剛性很強(qiáng),僅允許很小的傾覆力矩。串聯(lián)布置的軸承,兩個(gè)軸承的壓力線沿同一個(gè)方向,只能承受單向的軸向力。在這種情況下,配對(duì)的兩個(gè)軸承均承受軸向力,軸向載荷能力顯著提升。
單列角接觸球軸承的基本設(shè)計(jì);α-接觸角
角接觸球軸承的軸向載荷能力隨接觸角的增大而提高。72B、73B和74B系列角接觸球軸承的接觸角為40°,708、709、718、719和70系列角接觸球軸承(無(wú)后綴“B”)的接觸角為30°。
軸承游隙和預(yù)緊
角接觸球軸承區(qū)分軸承游隙等級(jí)和預(yù)緊等級(jí),這些都不是標(biāo)準(zhǔn)化的。UKK軸承游隙等級(jí)和預(yù)緊等級(jí)由后綴定義。
保持架
UKK標(biāo)準(zhǔn)角接觸球軸承帶滾動(dòng)體引導(dǎo)的窗式實(shí)體黃銅保持架(后綴:MP)。可按需提供其他保持架設(shè)計(jì),或按具體應(yīng)用選型,并在軸承上作相應(yīng)標(biāo)記。
角度誤差補(bǔ)償
單列角接觸球軸承只在有限的范圍內(nèi)適用于補(bǔ)償不對(duì)中。內(nèi)圈和外圈之間允許的不對(duì)中度取決于軸承的尺寸、軸承的內(nèi)部設(shè)計(jì)、游隙大小以及力和力矩的作用。不對(duì)中會(huì)導(dǎo)致滾珠的運(yùn)行不理想,并在軸承中產(chǎn)生額外的應(yīng)力,以致縮短軸承使用壽命。
轉(zhuǎn)速
UKK區(qū)分極限轉(zhuǎn)速nG和熱參考轉(zhuǎn)速nth。極限轉(zhuǎn)速是實(shí)際的機(jī)械極限值,它是基于滾動(dòng)軸承的機(jī)械疲勞強(qiáng)度,該疲勞強(qiáng)度取決于軸承的安裝條件和潤(rùn)滑情況。在未事先咨詢UKK的情況下,即使在最佳運(yùn)行條件下也不得超過(guò)極限轉(zhuǎn)速。
熱參考速度表示軸承中摩擦產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量之間的平衡。它在DIN ISO 15312標(biāo)準(zhǔn)(滾動(dòng)軸承-熱參考轉(zhuǎn)速)中已標(biāo)準(zhǔn)化。
允許的工作溫度
軸承的允許工作溫度受保持架材質(zhì)、軸承組件(滾道和滾動(dòng)體)的尺寸穩(wěn)定性以及潤(rùn)滑的限制。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),UKK軸承尺寸穩(wěn)定溫度可達(dá)200°C(S1)。UKK也可以按需提供更高工作溫度的滾動(dòng)軸承。
尺寸標(biāo)注
對(duì)于承受動(dòng)載荷的軸承
承受動(dòng)載荷軸承的使用壽命公式根據(jù)ISO 281 L10=(C/P)p ,當(dāng)量載荷(P)要求方向和大小是假定不變的,為了計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷,需要計(jì)算系數(shù)、軸向和徑向載荷比。請(qǐng)參考下面的公式
軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P
a) 單個(gè)軸承和串聯(lián)配置
承受動(dòng)載荷的單個(gè)軸承或串聯(lián)配置的軸承組的軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P取決于載荷比Fa/Fr(軸向力/徑向力),可以借助下列公式確定軸承當(dāng)量動(dòng)載荷:
P | 當(dāng)量動(dòng)載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動(dòng)載荷 | [kN] |
Fa | 軸向動(dòng)載荷 | [kN] |
e | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [-] |
X | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [-] |
Y | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [-] |
系列 | e | X | Y |
708, 709, 718, 719 | 0,80 | 0,39 | 0,76 |
72B, 73B, 74B | 1,14 | 0,35 | 0,57 |
b) 背對(duì)背配置和面對(duì)面配置
承受動(dòng)載荷的背對(duì)背配置或面對(duì)面配置軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P取決于載荷比Fa/Fr??梢越柚铝泄酱_定軸承當(dāng)量動(dòng)載荷:
P | 當(dāng)量動(dòng)載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動(dòng)載荷 | [kN] |
Fa | 軸向動(dòng)載荷 | [kN] |
X | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [-] |
Y | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [-] |
系列 | Fa / Fr | X | Y |
708, 709, 718, 719 | ≤ 0,80 | 1 | 0,78 |
> 0,80 | 0,63 | 1,24 | |
72B, 73B, 74B | ≤ 1,14 | 1 | 0,55 |
> 1,14 | 0,57 | 0,93 |
背對(duì)背配置和面對(duì)面配置軸承的軸向力
由于傾斜的滾道,角接觸球軸承在承受徑向力時(shí),會(huì)產(chǎn)生與軸承尺寸有關(guān)的軸向反作用力。 當(dāng)軸由兩個(gè)相同或不同尺寸的角接觸球軸承支撐時(shí),一個(gè)軸承的徑向載荷會(huì)傳導(dǎo)為另一個(gè)軸承產(chǎn)生的軸向載荷。 在確定總軸向載荷時(shí),必須考慮內(nèi)部的軸向力。 單個(gè)軸承上的總軸向載荷值由以下公式確定:
情況 | 載荷比 | 外部軸外力 | 產(chǎn)生的軸向力 Fa | |
軸承 A | 軸承 B | |||
1 | FrA / YA ≤ FrB / YB | Ka ≥ 0 | Fa = Ka + 0,5 ? FrB / YB | 不考慮軸向力 Fa |
2 | FrA / YA > FrB / YB | Ka > 0,5 · ( FrA / Ya - FrB / YB ) | Fa = Ka + 0,5 ? FrB / YB | 不考慮軸向力 Fa |
3 | FrA / YA > FrB / YB | Ka ≤ 0,5 ? ( FrA /YA - FrB /YB ) | 不考慮軸向力 Fa | Fa = 0,5 ? FrA / YA - Ka |
對(duì)于公式,外部軸向力Ka作用的軸承用A表示,相應(yīng)的軸承用B表示。所有軸承考慮為無(wú)預(yù)緊時(shí)為零游隙時(shí)的軸向力。
FrA | 軸承A承受的徑向力 | [kN] |
FrB | 軸承B承受的徑向力 | [kN] |
YA | 軸承A的計(jì)算系數(shù)(參閱面對(duì)面配置和背對(duì)背配置表) | [-] |
YB | 軸承B的計(jì)算系數(shù)(參閱面對(duì)面配置和背對(duì)背配置表) | [-] |
Ka | 外部軸向力 | [kN] |
Fa | 產(chǎn)生的軸向力 | [kN] |
c) 降低軸承組的基本額定動(dòng)載荷
當(dāng)相同型號(hào)的角接觸球軸承以面對(duì)面、背對(duì)背或串聯(lián)配置直接相鄰安裝時(shí),必須降低軸承組的基本額定載荷。下列關(guān)系適用于基本額定動(dòng)載荷:
Cr | 軸承組的基本額定動(dòng)載荷 | [kN] |
Cr single bearing | 單個(gè)軸承的基本額定動(dòng)載荷 | [kN] |
i | 軸承組中相同軸承的數(shù)量 | [-] |
對(duì)于承受靜載荷的軸承
對(duì)于轉(zhuǎn)速非常慢的軸承(n x dm≤4000 mm/min),額定動(dòng)載荷的計(jì)算失去其時(shí)效性。靜載安全系數(shù)S0的計(jì)算如下:
S0 | 靜載安全系數(shù) | [-] |
C0 | 基本額定靜載荷(出自軸承表格) | [kN] |
P0 | 當(dāng)量靜載荷 | [kN] |
n | 軸承轉(zhuǎn)速 | [min-1] |
dm | 軸承平均直徑 [dm = (D+d)/2] | [mm] |
F0r | 最大徑向靜載荷 | [kN] |
F0a | 最大軸向靜載荷 | [kN] |
系列 | X | Y |
708, 709, 718, 719 | 1 | 0,66 |
72B, 73B, 74B | 1 | 0,52 |
c) 降低軸承組的基本額定靜載荷
當(dāng)相同尺寸的角接觸球軸承以面對(duì)面、背對(duì)背或串聯(lián)配置直接相鄰安裝時(shí),必須計(jì)算軸承組的基本額定靜載荷。下列關(guān)系適用于基本額定靜載荷: