軸承設計
深溝球軸承是不可分離的自保持軸承。除徑向力外,還可以承載雙向軸向力。根據軸承間隙,在此過(guò)程中會(huì )調整接觸角。 由于點(diǎn)接觸形式,滾珠軸承的極限徑向載荷明顯低于線(xiàn)接觸的滾子軸承。
軸向力作用下壓力角的形成
軸承游隙
UKK提供標準CN組游隙的深溝球軸承,產(chǎn)品符合DIN 620-4標準(徑向內部游隙)和ISO 5753-1標準(滾動(dòng)軸承-內部游隙),也可以提供包含限定游隙或特殊游隙在內的所有軸承游隙等級。
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特定后綴
DB | 軸承組由兩個(gè)O型排列的單列深溝球軸承組成,后綴字母表示預緊力或游隙值。 |
DF | 軸承組由兩個(gè)X型排列的單列深溝球軸承組成,后綴字母表示預緊力或游隙值。 |
DT | 軸承組由兩個(gè)串聯(lián)排列的單列深溝球軸承組成,后綴字母表示預緊力或游隙值 |
角度誤差補償
深溝球軸承只在有限的范圍內適用于補償不對中。內圈和外圈之間允許的不對中取決于軸承的尺寸、軸承的內部設計、游隙大小以及力和力矩的作用。
不對中會(huì )導致滾珠的運行不理想,并在軸承中產(chǎn)生額外的應力,以致縮短軸承使用壽命。
轉速
UKK區分極限轉速nG和熱參考轉速nth。極限轉速是實(shí)際的機械極限值,它是基于滾動(dòng)軸承的機械疲勞強度,該疲勞強度取決于軸承的安裝條件和潤滑情況。在未事先咨詢(xún)UKK的情況下,即使在最佳運行條件下也不得超過(guò)極限轉速。
熱參考速度代表軸承中摩擦產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量之間的平衡。它在DIN ISO 15312標準(滾動(dòng)軸承-熱參考轉速)中已經(jīng)標準化。
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)的尺寸穩定性以及潤滑的限制。根據標準,UKK軸承尺寸穩定溫度可達200°C(S1)。UKK也可以按需提供更高工作溫度的滾動(dòng)軸承。
尺寸標注
對于承受動(dòng)載荷的軸承
承受動(dòng)載荷軸承的使用壽命公式根據ISO 281 L10=(C/P)p ,當量動(dòng)載荷(P)要求方向和大小是假定不變的,為了計算當量動(dòng)載荷,需要計算系數、軸向和徑向載荷比。
軸承當量動(dòng)載荷P
對于用作浮動(dòng)軸承的承受純徑向載荷的深溝球軸承,適用下列條件:
P | 當量動(dòng)載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動(dòng)載荷 | [kN] |
承受軸向載荷的深溝球軸承當量動(dòng)載荷取決于載荷比Fa/Fr(軸向力/徑向力),可以使用下面的公式確定軸承當量動(dòng)載荷:
P | 當量動(dòng)載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動(dòng)載荷 | [kN] |
Fa | 軸向動(dòng)載荷 | [kN] |
e | 計算系數,參閱表格 | [kN] |
X | 計算系數,參閱表格 | [kN] |
Y | 計算系數,參閱表格 | [kN] |
計算系數X和Y取決于比率:
C0 | 基本額定靜載荷,參閱產(chǎn)品表格 | [kN] |
f0 | 靜態(tài)計算系數,參閱產(chǎn)品表格 | [-] |
軸向力的計算與軸承的接觸角相關(guān),接觸角是由軸承的工作游隙來(lái)調節的。根據軸承的游隙數值,可以從下表中獲取系數e 、X和Y。
如果計算值介于給定值之間,必須通過(guò)線(xiàn)性插值法獲得所需值。表中數值適用于正常配合,軸為j5或k5,軸承座為J6。
軸承游隙 CN | 軸承游隙 C3 | 軸承游隙 C4 | |||||||
f0 · Fa / C0 | e | X | Y | e | X | Y | e | X | Y |
0,31 | 0,22 | 0,56 | 2,0 | 0,31 | 0,46 | 1,75 | 0,40 | 0,44 | 1,42 |
0,48 | 0,24 | 0,56 | 1,8 | 0,33 | 0,46 | 1,62 | 0,42 | 0,44 | 1,36 |
0,86 | 0,27 | 0,56 | 1,6 | 0,36 | 0,46 | 1,46 | 0,44 | 0,44 | 1,27 |
1,60 | 0,31 | 0,56 | 1,4 | 0,41 | 0,46 | 1,30 | 0,48 | 0,44 | 1,16 |
3,10 | 0,37 | 0,56 | 1,2 | 0,46 | 0,46 | 1,15 | 0,52 | 0,44 | 1,10 |
6,20 | 0,44 | 0,56 | 1,0 | 0,46 | 0,46 | 1,00 | 0,56 | 0,44 | 1,00 |
S0 | 靜載安全系數 | [-] |
C0 | 基本額定靜載荷(出自軸承表格) | [kN] |
P0 | 當量靜載荷 | [kN] |
n | 軸承轉速 | [min-1] |
dm | 軸承平均直徑 [dm = (D+d)/2] | [mm] |
靜載荷能力
下列關(guān)系式適用于承受靜載荷的深溝球軸承:
軸向載荷能力
如果深溝球軸承承受過(guò)大的軸向載荷,則鋼球有可能損壞滾道邊緣。因此,最大允許軸向力與基本額定靜載荷C0有關(guān)。下表列出了最常見(jiàn)的深溝球軸承系列。
軸承徑向工作游隙 | Fa, max / C0 | |||||||
d ≤ 60 mm | d > 60 mm | |||||||
系列 | 系列 | |||||||
160 | 60 | 62 | 63, 64 | 160 | 60 | 62 | 63, 64 | |
CN | 0,3 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 0,6 | 0,65 | 0,75 | 0,7 |
C3 | 0,25 | 0,45 | 0,5 | 0,7 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 |
C4 | 0,2 | 0,4 | 0,45 | 0,7 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | 0,7 |
對于承受高軸向載荷的深溝球軸承,必須利用整個(gè)擋邊高度支撐承載的擋邊??稍谳S承表格中找到擋邊高度。