配對(duì)軸承
在軸承配置中，如果單個(gè)圓錐滾子軸承的負(fù)載能力不足，或軸需要作兩個(gè)方向的軸向定位，并且需要達(dá)到給定的預(yù)緊或游隙的工況?？梢詰?yīng)用配對(duì)軸承(→圖1)來滿足需求。能供應(yīng)的范圍包括由599頁(yè)開始的“單列圓錐滾子軸承”一節(jié)中所列的軸承，用以下方式配對(duì)：
·面對(duì)面
·背對(duì)背
·串聯(lián)
配對(duì)軸承能為許多軸承配置提供經(jīng)濟(jì)的解決方案，包括以下的優(yōu)點(diǎn)：
·由于無需調(diào)整隔圈，可以簡(jiǎn)化安裝程序和避免安裝錯(cuò)誤
·出廠時(shí)已經(jīng)確定軸向游隙，可以將軸準(zhǔn)確地軸向定位
·高徑向和軸向承載能力
·易于維護(hù)，可以需通過隔圈的潤(rùn)滑槽和潤(rùn)滑孔加入潤(rùn)滑劑
SKF可提供如圖2所示方式配置的配對(duì)軸承。部分可供應(yīng)的型號(hào)參見676頁(yè)開始的產(chǎn)品表，其它型號(hào)的配對(duì)軸承可根據(jù)需求提供，有關(guān)詳情，請(qǐng)向SKF查詢。
面對(duì)面配置
在面對(duì)面配置的配對(duì)軸承中(→圖2a)，在兩個(gè)外圈之間有一個(gè)隔圈，制造過程相對(duì)較為簡(jiǎn)單。面對(duì)面配置中，兩個(gè)軸承的負(fù)荷線朝軸承軸線聚合。軸承組可以承受作用在兩個(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。
背對(duì)背配置
在背對(duì)背配置的配對(duì)軸承中(→圖2b)二兩個(gè)外圏和兩個(gè)內(nèi)圈之間各有一個(gè)隔圈，制造過程較面對(duì)面配置的復(fù)雜，生產(chǎn)成本也較高。在背對(duì)背配置中，兩個(gè)軸承的負(fù)荷線朝軸承軸線分開，是剛性相對(duì)較高的軸承配置，并可承受傾覆力矩。軸承組可以承受作用在兩個(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。
串聯(lián)配置
串聯(lián)配置的配對(duì)軸承并不經(jīng)常使用(→圖2c)，兩個(gè)外圈和兩個(gè)內(nèi)圈之間都需要有一個(gè)隔圈。由于兩個(gè)軸承的負(fù)荷線是平行的，徑向和軸向負(fù)荷由兩個(gè)軸承平均分擔(dān)。軸承組僅可承受作用在一個(gè)方向的軸向負(fù)荷。如果需要承受作用在另一個(gè)方向的軸向負(fù)荷或聯(lián)合負(fù)荷，必須多增加一個(gè)軸承在軸承配置中。
一般資料和數(shù)據(jù)
尺寸
配對(duì)軸承中的單個(gè)軸承，外形尺寸符合ISO 355:1977標(biāo)準(zhǔn)。
公差等級(jí)
配對(duì)軸承中的單個(gè)軸承根據(jù)普通級(jí)公差制造，公差范圍符合ISO 492:2002標(biāo)準(zhǔn)，參見從128頁(yè)的表6。配對(duì)軸承總寬度的公差并沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，公差范圍可參見670頁(yè)的表1.表中△TsD表示的是配對(duì)軸承的總寬度與其公稱值的公差帶。
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表1 |
| 公制配對(duì)單列圓錐滾子軸承總寬度的公差 |
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| 內(nèi)徑 |
|
不同系列的配對(duì)軸承總寬度公差△TsD |
|
| d |
|
329 |
|
320X |
|
330 |
|
331,302,
322,332 |
|
303,323 |
|
313(X) |
|
| 大于 |
至 |
上差 |
下差 |
上差 |
下差 |
上差 |
下差 |
上差 |
下差 |
上差 |
下差 |
上差 |
下差 |
| mm |
|
μm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| - |
30 |
- |
- |
+550 |
+100 |
- |
- |
+550 |
+100 |
+600 |
+150 |
+500 |
+50 |
| 30 |
40 |
- |
- |
+550 |
+100 |
- |
- |
+600 |
+150 |
+600 |
+150 |
+550 |
+50 |
| 40 |
50 |
- |
- |
+600 |
+150 |
- |
- |
+600 |
+200 |
+600 |
+200 |
+550 |
+50 |
| 50 |
65 |
- |
- |
4600 |
+150 |
- |
- |
+600 |
+200 |
+650 |
+200 |
+550 |
+100 |
| 65 |
80 |
- |
- |
+600 |
+200 |
- |
- |
+650 |
+200 |
+700 |
+200 |
+600 |
+100 |
| 80 |
100 |
+750 |
-150 |
+650 |
-250 |
+800 |
-50 |
+700 |
-200 |
+700 |
-100 |
+600 |
-300 |
| 100 |
120 |
+750 |
-150 |
+700 |
-200 |
+800 |
-100 |
+700 |
-200 |
+750 |
-150 |
+600 |
-300 |
| 120 |
140 |
+1100 |
-200 |
+1000 |
-300 |
+1100 |
-200 |
+1000 |
-300 |
+1100 |
-200 |
+950 |
-350 |
| 140 |
160 |
+1150 |
-150 |
+1050 |
-250 |
+1100 |
-200 |
+1050 |
-250 |
+1150 |
-150 |
+950 |
-350 |
| 160 |
180 |
+1150 |
-150 |
+1100 |
-200 |
- |
- |
+1100 |
-200 |
+1150 |
-150 |
- |
- |
| 180 |
190 |
+1150 |
-150 |
+1100 |
-200 |
- |
- |
+1100 |
-200 |
+1200 |
-100 |
- |
- |
| 190 |
200 |
+1150 |
-150 |
+1100 |
-200 |
- |
- |
+1100 |
-200 |
+1200 |
-100 |
- |
- |
| 200 |
225 |
+1200 |
-100 |
+1150 |
-150 |
- |
- |
+1150 |
-150 |
+1250 |
-50 |
- |
- |
| 225 |
250 |
+1200 |
-100 |
+1200 |
-100 |
- |
- |
+1200 |
-100 |
+1300 |
0 |
- |
- |
| 250 |
280 |
+1300 |
0 |
+1250 |
-50 |
- |
- |
+1250 |
-50 |
- |
- |
- |
- |
| 280 |
300 |
+1400 |
+100 |
+1300 |
0 |
- |
- |
+1300 |
0 |
- |
- |
- |
- |
| 300 |
315 |
+1400 |
+100 |
+1350 |
+50 |
- |
- |
+1350 |
+50 |
- |
- |
- |
- |
| 315 |
340 |
+1500 |
-200 |
+1450 |
-250 |
- |
- |
+1450 |
+200 |
- |
- |
- |
- |
軸向游隙
以公制軸承配對(duì)的軸承，其軸向游隙范圍參見673頁(yè)的表2。適用于未安裝和根據(jù)以下的測(cè)量負(fù)荷的軸承：
·外徑D≤90mm的軸承，測(cè)量負(fù)荷為0,1kN
·外徑90<D≤240mm的軸承，測(cè)量負(fù)荷為0,3kN
·外徑D>240mm的軸承，測(cè)量負(fù)荷為0,5kN
帶特殊游隙的配對(duì)軸承，標(biāo)以后綴C加上兩個(gè)或三個(gè)數(shù)字。數(shù)字表示的是以μm為單位的平均軸向游隙。但特殊游隙的范圍與標(biāo)準(zhǔn)游隙的范圍相同。例如，配對(duì)軸承32232 J2/DFC230，平均軸向游隙為230μm，游隙范圍是200至260μm。
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表2 |
| 公制配對(duì)圓錐滾子軸承的軸向游隙 |
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| 內(nèi)徑 |
|
不同系列的配對(duì)軸承軸向內(nèi)部游隙 |
|
| |
329 |
|
320X |
|
330 |
|
331,302,
322,332 |
|
303,323 |
|
313(X) |
|
| 大于 |
至 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
| mm |
|
μm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| - |
30 |
- |
- |
80 |
120 |
- |
- |
100 |
140 |
130 |
170 |
60 |
100 |
| 30 |
40 |
- |
- |
100 |
140 |
- |
- |
120 |
160 |
140 |
180 |
70 |
110 |
| 40 |
50 |
- |
- |
120 |
160 |
180 |
220 |
140 |
180 |
160 |
200 |
80 |
120 |
| 50 |
65 |
- |
- |
140 |
180 |
200 |
240 |
160 |
200 |
180 |
220 |
100 |
140 |
| 65 |
80 |
- |
- |
160 |
200 |
250 |
290 |
180 |
220 |
200 |
260 |
110 |
170 |
| 80 |
100 |
270 |
310 |
190 |
230 |
350 |
390 |
210 |
270 |
240 |
300 |
110 |
170 |
| 100 |
120 |
270 |
330 |
220 |
280 |
340 |
400 |
220 |
280 |
280 |
340 |
130 |
190 |
| 120 |
140 |
310 |
370 |
240 |
300 |
340 |
400 |
240 |
300 |
330 |
390 |
160 |
220 |
| 140 |
160 |
370 |
430 |
270 |
330 |
340 |
400 |
270 |
330 |
370 |
430 |
180 |
240 |
| 160 |
180 |
370 |
430 |
310 |
370 |
- |
- |
310 |
370 |
390 |
450 |
- |
- |
| 180 |
190 |
370 |
430 |
340 |
400 |
- |
- |
340 |
400 |
440 |
500 |
- |
- |
| 190 |
200 |
390 |
450 |
340 |
400 |
- |
- |
340 |
400 |
440 |
500 |
- |
- |
| 200 |
225 |
440 |
500 |
390 |
450 |
- |
- |
390 |
450 |
490 |
550 |
- |
- |
| 225 |
250 |
440 |
500 |
440 |
500 |
- |
- |
440 |
500 |
540 |
600 |
- |
- |
| 250 |
280 |
540 |
600 |
490 |
550 |
- |
- |
490 |
550 |
- |
- |
- |
- |
| 280 |
300 |
640 |
700 |
540 |
600 |
- |
- |
540 |
600 |
- |
- |
- |
- |
| 300 |
340 |
640 |
700 |
590 |
650 |
- |
- |
590 |
650 |
- |
- |
- |
- |
對(duì)中誤差
配對(duì)圓錐滾子軸承的內(nèi)外圈之間的角度誤差時(shí)，會(huì)導(dǎo)致滾子與滾道承受額外的負(fù)荷。因此應(yīng)盡量減少角度誤差，以免增加軸承內(nèi)承受的應(yīng)力。如果角度誤差無法避免，SKF建議使用剛性相對(duì)較低的面對(duì)面配置。
保持架
配對(duì)圓錐滾子軸承使用的都是窗式?jīng)_壓鋼保持架(→圖3)。
最小負(fù)荷
為使軸承獲得良好運(yùn)行，配對(duì)圓錐滾子軸承像所有的球軸承和滾子軸承一樣，必須承受一定的最小負(fù)荷，尤其是在高速或高加速度，又或在負(fù)荷方向快速改變下工作。在這些工況下，滾子和保持架的慣性力以及潤(rùn)滑劑內(nèi)的摩擦將對(duì)軸承的滾動(dòng)產(chǎn)生不良影響，在滾子和滾道之間可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)軸承具損害性的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
配對(duì)圓錐滾子軸承所需的最小徑向負(fù)荷可用以下公式估算：
Frm=0,02C
對(duì)基于SKF探索者軸承的配對(duì)軸承
Frm=0,017C
式中
Frm=最小徑向負(fù)荷，kN
C=基本額定動(dòng)負(fù)荷，kN
(→產(chǎn)品表)
在低溫狀態(tài)下起動(dòng)或潤(rùn)滑劑粘度很高的情況下，可能需要更大的最小負(fù)荷。軸承支撐的重量，加上外力，通常已超過所需的最小負(fù)荷。若尚未能達(dá)到最小負(fù)荷，該配對(duì)軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷。
當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷
對(duì)于承受動(dòng)負(fù)荷的面對(duì)面或背對(duì)背配對(duì)軸承
P=Fr+Y1Fa 當(dāng)Fa/Fr≤e
P=0,67Fr+Y2Fa 當(dāng)Fa/Fr>e
對(duì)于串聯(lián)配對(duì)軸承
P=Fr 當(dāng)Fa/Fr≤e
P=0,4Fr+Y2Fa 當(dāng)Fa/Fr>e
Fr和Fa為作用在配對(duì)軸承上的負(fù)荷。產(chǎn)品表中給出e、Y1和Y2的值。
在確定串聯(lián)配對(duì)軸承的軸向負(fù)荷時(shí)，應(yīng)參考606頁(yè)中“確定單個(gè)或串聯(lián)配對(duì)軸承所承受的軸向負(fù)荷”一節(jié)。
當(dāng)量靜負(fù)荷
對(duì)于承受靜負(fù)荷的面對(duì)面或背靠背配對(duì)軸承
P0=Fr+Y0Fa
對(duì)于串聯(lián)配對(duì)軸承
P0=0,5Fr+Y0Fa
當(dāng)P0<Fr,為使用P0=Fr。Fr和Fa為作用在配對(duì)軸承上的負(fù)荷。產(chǎn)品表中給出e、Y1和Y2的值。
在確定串聯(lián)配對(duì)軸承的軸向負(fù)荷時(shí)，應(yīng)參考606頁(yè)中“確定單個(gè)或串聯(lián)配對(duì)軸承所承受的軸向負(fù)荷”一節(jié)。
補(bǔ)充代號(hào)
用于SKF配對(duì)單列圓錐滾子軸承的后綴的含義如下：
CL7C 用于小齒輪軸承的高性能設(shè)計(jì)
C... 特殊間隙，C后面的兩位或三位數(shù)字是以μm為單位的平均軸向游隙
DB 背對(duì)背配對(duì)軸承，隨后或有數(shù)字表示其隔圈的設(shè)計(jì)
DF 面對(duì)面配對(duì)軸承，隨后或有數(shù)字表示其隔圈的設(shè)計(jì)
DT 串聯(lián)配對(duì)軸承，隨后或有數(shù)字表示其隔圈的設(shè)計(jì)
HA1 表面硬化的內(nèi)圈和外圈
HA3 表面硬化的內(nèi)圈
J 窗式?jīng)_壓鋼保持架，隨后或有數(shù)字表示不同的設(shè)計(jì)
Q 優(yōu)化的幾何接觸和表面處理
T T加上隨后的數(shù)字，表示背對(duì)背或串聯(lián)配對(duì)軸承的總寬度
X 外形尺寸改成根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)
配對(duì)軸承的公差配合
在671頁(yè)中的表2中給出的軸向游隙范圍，根據(jù)以下的軸公差配合等級(jí)，可以達(dá)到適當(dāng)?shù)墓ぷ饔蜗叮?/span>
·軸徑d≥140mm時(shí)為m5
·軸徑140mm<d≤200mm時(shí)為n6
·軸徑d>200mm時(shí)為p6
以上的軸公差配合等級(jí)，適用于中負(fù)荷或重負(fù)荷，和旋轉(zhuǎn)負(fù)荷作用在內(nèi)圈的工況下。如選擇更緊的配合，必須檢查是否夾緊軸承。
對(duì)于作用在外圈的靜止負(fù)荷，建議的軸承座孔徑公差配合為J6或H7。
確定作用在配對(duì)軸承上的負(fù)荷
如果面對(duì)面或背對(duì)背的配對(duì)圓錐滾子軸承與另一個(gè)軸承配合使用，軸承配置為“靜不定”結(jié)構(gòu)。在這情況下，應(yīng)首先確定作用在配對(duì)軸承上的徑向負(fù)荷Fr的大小。
面對(duì)面配對(duì)軸承
面對(duì)面配對(duì)的軸承(→圖4)，由于兩個(gè)軸承的負(fù)荷中心之間的距離，相比較配對(duì)軸承與另一個(gè)軸承的幾何中心之間的距離很小，可以假定徑向負(fù)荷作用在配對(duì)軸承的幾何中心”在這情況下，可以把軸承配置看作“靜定”結(jié)構(gòu)。
背對(duì)背配對(duì)軸承
背靠背配對(duì)的軸承，由于兩個(gè)軸承的負(fù)荷中心之間的距離，相比較配對(duì)軸承與另一個(gè)軸承的幾何中心之間的距離L很大(→圖5)。因此必須確定作用在配對(duì)軸承上徑向負(fù)荷的大小，和其作用距離a1。徑向負(fù)荷的大可從以下公式計(jì)算：
式中
Fr=作用在配對(duì)軸承上的徑向負(fù)荷，kN
Kr=作用在軸上的徑向力，kN
L=兩組軸承的幾何中心之間的距離，mm
L1=軸承I的中心位置與徑向力Kr的作用點(diǎn)之間的距離，mm
a=配對(duì)軸承中兩個(gè)軸承的負(fù)荷中心之間的距離，mm
a1=配對(duì)軸承的幾何中心與徑向負(fù)荷Fr的作用點(diǎn)之間的距離，mm
利用675頁(yè)的圖表1可以確定距離a1。產(chǎn)品表有給出兩個(gè)軸承負(fù)荷中心之間的距離a和計(jì)算系數(shù)Y2的值。
