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圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承

 
    圆柱滚子轴承系可分离轴承,安装、拆卸较方便,尤其在内、外圈要求与轴、外壳孔过盈配合时更突出了其特点。圆柱滚子轴承的滚子与滚道是修正线接触,消除了边缘应力。与外形尺寸相同的球轴承相比,具有较高的径向承载能力。从结构上看,该类轴承更适合用于高速旋转。
 
 
结构型式
 
1.外圈无挡边N0000型和内圈无挡边NU0000型圆柱滚子轴承
此种轴承可承受较大的径向载荷,极限转速高,不限制轴或外壳的轴向位移,不能承受轴向载荷。
2.内、外圈均带挡边的圆柱滚子轴承
    NJ0000型、NF0000型轴承可限制轴或外壳一个方向的轴向位移,并能承受较小的单向轴向载荷。NU0000+HJ0000型、NJ0000+HJ0000型、NUP0000型轴承,可在轴承的轴向间隙范围内限制轴或外壳两个方向的轴向位移。并能承受较小的双向轴向载荷。
3.其它
    无外圈RN0000型圆柱滚子轴承。此种轴承用于径向尺寸受限制的部件中,孔颈表面直接作为滚动面,该滚动面的硬度、加工精度和表面粗糙度应与套圈滚道相仿。
外圈带双挡边NAL0000型和NNAL0000型长圆柱滚子轴承用于石油机械。
双列圆柱滚子轴承NNU0000、NN0000型。
四列圆柱滚子轴承FC、FCD、FCDP型。此种轴承主要用于重型机械,如轧钢机。
保持架材料
    圆柱滚子轴承,采用铜(钢)制实体保持架或柱销保持架。
允许倾斜角
    圆柱滚子轴承一般不允许轴相对外壳孔倾斜,但是,单列圆柱滚子轴承,在轻载荷条件下,允许内、外圈轴线相互倾斜2′,如果载荷较大,允许误差可稍大,但不得超过4′。
最小径向负荷
    圆柱滚子轴承在高速运转时,滚子和保持架上的惯性力及摩擦都会对轴承滚动状态产生不良影响,使滚子和滚道之间产生有破坏性的滑动。为了保证轴承正常工作,必须施加一定的径向负荷。所需最小径向负荷为:
      Frmin=Kr(6+4n/nr)(dm/100)2
式中:  Frmin         最小径向负荷                      (N)
Kr            最小负荷系数
Kr=100用于10系列
Kr=150用于2、3、4系列
Kr=200用于22系列
Kr=250用于23系列
         n            轴承实际转速                        (r/min)
       nr            轴承极限转速(见轴承尺寸表)     (r/min)
        dm                轴承平均直径dm=0.5(d+D)              (mm)
 轴承支承构件的重量加上外力常常已超过所需要的最小负荷。若没有达到,则须以增加皮带张紧力、增加转矩或采用其他方法来施加附加负荷。
轴向承载能力
    内、外圈均带挡边的圆柱滚子轴承其承受轴向载荷的大小,与所承受径向载荷的大小及润滑方法有关。容许的最大轴向载荷为:
  Fap=KCor[(ng-n)/(ng+2n)]         油润滑
  Fap=KCor[(ng-2.5n)/(ng+10n)]      脂润滑
  Fap<0.4Fr
式中:Fap    允许的最大轴向负荷          (N)
     K      与轴承尺寸系列有关的系数
        2、3系列  K=0.2
                22、23系列    K=0.16
      Cor     轴承径向额定静负荷               (N)
      ng      轴承受纯径向负荷时的极限转速,当Fr>0.1Cr时应以速度降低系数修正极限转速
      n        轴承实际工作转速
  若轴向载荷是间歇作用时,容许轴向载荷可提高1倍,短暂作用时则可提高2倍。
当量载荷
径向当量动载荷:
1.当圆柱滚子轴承用作非定位轴承且只承受径向负荷时,径向当量动负荷为:
Pr=Fr
式中:Pr     径向当量动负荷                 (N)        
   Fr     轴承实际径向动负荷             (N)
2.对轴向承载圆柱滚子轴承,即采用内圈和外圈带档边的圆柱滚子轴承作单向和双向定位时,径向当量动负荷为:
          Pr=Fr                  Fa/Fr≤e
          Pr=0.92Fr+YFa          Fa/Fr>e
式中:Fr     轴承实际径向负荷分量            (N)    
     Fa     承实际轴各负荷分量              (N)
      e     计算系数
          e=0.2用于10、2、3、和4系列
             e=0.3用于22和23系列
      Y      轴向负荷系数
             Y=0.6用于10、2、3、和4系列
             Y=0.4用于22和23系列
径向当量静载荷:
        Por=Fr
工作温度
        -20℃~+120℃
工作温度超过+120℃时,请与技术部联系。
 
安全系数
    轴承的允许当量静负荷虽然取决于轴承的基本额定静负荷,但由于永久变形量(局部凹陷量)决定的轴承使用限度则对轴承的性能要求及使用条件而有所不同。因此,为了分析基本额定静负荷的安全度,根据经验制定了安全系数。
     So=Cor/Pormax
  式中:   Pormax   允许作用与轴承上的最大径向当量静负荷      (N)
           Cor      轴承径向基本额定静负荷
           So       工作安全系数        见表1
 
 
 
表1                         工作安全系数 So

 

运转条件
So
普通旋转
旋转精度要求高的场合
一般使用的场合
有振动及冲击的场合
3
1.5
3
不常旋转
(有时摆动)
一般使用的场合
冲击负荷或非均布负荷
1
2

 

基本额定寿命
    圆柱滚子轴承的寿命计算,最简单的方法是根据ISO基本额定寿命公式:
L  10=(Cr/Pr)
式中:L  10    基本额定寿命              ( 106转)
      Cr     径向基本额定动负荷          (N)
      Pr     径向当量动负荷               (N)
安装尺寸
1.轴和孔的最大单一圆角半径rsmin,见表2
2.挡肩高度最小值hmin,见表2
3.安装尺寸计算
    轴或孔挡肩高度要比轴承倒角最大允许尺寸大,并与轴承端面平坦部分接触。轴和孔的圆角半径rasmin要比轴承倒角最小允许尺寸小,以免影响安装。一般采用表2所示挡肩高及圆角半径。承受大轴向负荷的轴承的挡肩高要比表中值大。
    为减少应力集中,增加轴的强度,要求轴和孔的挡肩圆角半径比轴承倒角尺寸大时,无法得到充分的接触面积,此时要在轴或孔的挡肩与轴承间采用垫圈。
    滚动轴承的安装尺寸,是一个与轴承内部设计有关的连接尺寸。对圆柱滚子轴承而言,安装尺寸主要取决内、外圈的实际端面宽度和轴承滚动体组的直径Fw 、Ew。
主机设计单位可按下式计算安装尺寸:
           dbmin=d+2hmin
           Dbmax=D-2hmin
  式中:   dbmin      轴挡肩最小直径              (mm)
           Dbmax     孔挡肩最大直径               (mm)
安装尺寸必须符合下面的条件:
           dbmin≤Fw-(0.5~1)
           Dbmax≥Ew+(1.5~3)
  式中:   Fw     内滚道直径                       (mm)
 
           Ew     外滚道直径                       (mm)
 
    为了使与轴承安装相关的零件的最佳设计方案,主设计单位请与技术部联系。
客户服务
    根据客户需要为客户设计制造各种标准和非标准结构的圆柱滚子轴承,相关资料请与技术部联系。
用途
    圆柱滚子轴承用于承受径向负荷。主要用于大型电机、机床主轴、车轴轴箱、柴油机曲轴、汽车和拖拉机的变速箱、轧钢机等。

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