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設(shè)計(jì)

SKF單列圓錐滾子軸承(→圖1)的標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)范圍包括：根據(jù)ISO 355:1977標(biāo)準(zhǔn)制造的常用公制軸承ANSI/ABMA19.2-1994標(biāo)準(zhǔn)制造的英制軸承。大致可分為：

·通用軸承

·根據(jù)CL7C規(guī)格制造的高性能軸承

·帶凸緣外圈的軸承

除了以上的軸承外，還有由667頁開始的“配對單列圓錐滾子軸承”。

對于惡劣的工作條件，如潤滑油受到嚴(yán)重污染、很高的工作溫度或可能會(huì)導(dǎo)致變形的重負(fù)荷等工況，SKF可以提供抗磨損圓錐滾子軸承。詳細(xì)信息可向SKF查詢。

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

通用的SKF圓錐滾子軸承，包括根據(jù)SKT Q規(guī)格的軸承，在以下方面已經(jīng)過改進(jìn)：

·內(nèi)圈擋邊與滾子的接觸面

·滾子的端面

·滾子與滾道的接觸面

此外，精確的制造工藝，使需要配組的軸承，可以有更準(zhǔn)確的配合。大幅度提高了軸承的性能，尤其在是在運(yùn)行的初期。

CL7C規(guī)格軸承

CL7C規(guī)格的SKF圓錐滾子軸承主要用于承受重軸向負(fù)荷的工況。如用于齒輪箱中的小齒輪軸承配置。這種帶有預(yù)緊的軸承，有特殊的摩擦特性、較高的旋轉(zhuǎn)精度和較高的軸向承載能力，可以使嚙合更穩(wěn)定和精確。

與通用軸承比較，CL7C規(guī)格軸承可以通過測量摩擦扭矩在很窄的范圍內(nèi)來調(diào)整，大大簡化了調(diào)整的過程。

由于滾子端面與擋邊的接觸面在開始時(shí)已形成液動(dòng)潤滑油膜，預(yù)緊不會(huì)受到影響且能在整個(gè)運(yùn)行期間都可以維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平。因此CL7C規(guī)格軸承在試車中不會(huì)造成磨損。

所有CL7C規(guī)格的軸承都屬于SKF探索者軸承。

帶凸緣外圈的軸承

部分SKF單列圓錐滾子軸承在外圈帶有凸緣(→圖2)。帶凸緣的軸承可以在軸承座中作軸向定位，并簡化軸承配置的設(shè)計(jì)和提供一個(gè)更緊湊的結(jié)構(gòu)。由于軸承座中無需靠肩，軸承座孔的加工也相應(yīng)簡化。

SKF探索者軸承

高性能的SKF探索者圓錐滾子軸承在產(chǎn)品表中標(biāo)有“*”號(hào)。SKF探索者軸承源用早前標(biāo)準(zhǔn)軸承的型號(hào)，如32010X/Q。但每個(gè)軸承及其包裝上都標(biāo)有“EXPLORER”(探索者)。

軸承代號(hào)

公制軸承

根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)制造的公制圓錐滾子軸承，其型號(hào)是按照以下的原則：

·ISO 355:1977豐示準(zhǔn)中，軸承系列的代號(hào)包括3個(gè)字串，第1個(gè)數(shù)位代表接觸角，第2個(gè)和第3個(gè)字母代表直徑系列和寬度系列，隨后是3個(gè)數(shù)字以表示的軸承的內(nèi)徑d(以毫米為單位)。SKF在整個(gè)型號(hào)之前加上一個(gè)前綴T，如T2ED 045

·在1977年以前制訂的型號(hào)，符合“軸承代號(hào)”一節(jié)中第149頁的圖表2，如32206

·帶前綴J的公制軸承符合ABMA的代號(hào)系統(tǒng)，與其英制軸承代號(hào)系統(tǒng)相近。有關(guān)詳細(xì)信息，參見ANSI/ABMA 19.2-1994的標(biāo)準(zhǔn)

英制軸承

英制圓錐滾子軸承使用的代號(hào)系統(tǒng)符合ANSI/ABMA標(biāo)準(zhǔn)。

公制軸承中同系列的軸承，無論任何尺寸，都有相同比例的橫截面。但英制軸承并不是這樣。同一系列的英制軸承，使用相同的滾子與保持架組件，但有不同的內(nèi)外圈尺寸和設(shè)計(jì)。

同一系列的英制軸承，內(nèi)圈組件可以與任何外圈配合使用。因此內(nèi)圈組件和外圈各自有其獨(dú)立的型號(hào)，可以單獨(dú)采購，也可以整套軸承采購(→圖3)。內(nèi)圈組件與外圈和其所屬系列的代號(hào)是由3至6個(gè)數(shù)字組成，并加上字母，如EL、LL、L、LM、M、HM、H、HH和EH等為前綴。前綴代表從極輕到極重系列的軸承。這個(gè)代號(hào)系統(tǒng)的基本原則在ANSI/ABMA19.2-1994標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)有詳細(xì)的描述。

整套軸承的型號(hào)是由內(nèi)圈組件的型號(hào)加上外圈的型號(hào)組成，兩個(gè)型號(hào)之間由一斜杠將其分開(→表1)。

為避免整個(gè)型號(hào)過長，新的代號(hào)系統(tǒng)以縮寫形式將其簡化(→表1)。

注：

圓錐滾子軸承，尤其是英制軸承，一般稱內(nèi)圈連滾子與保持架組件為CONE，外圈則稱之為CUP。

一般資料和數(shù)據(jù)

尺寸

公制軸承

在產(chǎn)品表中，除了前綴為J的軸承的基本尺寸是根據(jù)ANSI/ABMA19.1-1987標(biāo)準(zhǔn)外。其它公制單列圓錐滾子軸承的基本尺寸符合ISO 355-1977標(biāo)準(zhǔn)。

英制軸承

英制圓錐滾子軸承的外形尺寸符合ANSI/ABMA19-197材示準(zhǔn)(ANSIB3.19-1975)。該標(biāo)準(zhǔn)后來由ANSI/ABMA19.2-1994標(biāo)準(zhǔn)取代，但新標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)沒有包括軸承的尺寸。

公差

相同型號(hào)的SKF圓錐滾子軸承，內(nèi)圈組件和外圈可以互換使用。互換內(nèi)圈組件和外圈后的軸承，其總寬度T不會(huì)超出應(yīng)有的公差范圍。

公制軸承

公制的SKF單列圓錐滾子軸承根據(jù)普通級(jí)公差制造。部分型號(hào)可以提供較窄的寬度公差，其等級(jí)為CLN公差級(jí)規(guī)格。前綴為J的軸承是以CLN公差級(jí)規(guī)格制造。

所有外徑超過420mm的軸承，尺寸精度是根據(jù)普通級(jí)公差，旋轉(zhuǎn)精度則為較高的P6級(jí)公差。

普通級(jí)和CLN級(jí)公差的范圍符合ISO 492:2002(普通級(jí)和6X)標(biāo)準(zhǔn)，參見128頁和129頁的表0和表U。P6級(jí)的旋轉(zhuǎn)精度符合DIN620-3:1964標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)于1998年被撤銷。

英制軸承

英制SKF單列圓錐滾子軸承根據(jù)普通級(jí)公差制造。但可根據(jù)要求提供精度較高的CL3或CL0公差級(jí)以及寬度公差范圍較窄的軸承。內(nèi)圈組件和外圈寬度公差與普通級(jí)公差有差異的軸承，以表B中的后綴來識(shí)別，實(shí)際公差值同時(shí)列在表中。

CL3級(jí)、CL0級(jí)和普通級(jí)公差范圍符合ANSI/ABMA19.2-1994標(biāo)準(zhǔn)，參見131頁的表9。ISO 578:1987標(biāo)準(zhǔn)也包括有這些公差級(jí)別，但于1997年被撤銷。

CL7C規(guī)格軸承

CL7C規(guī)格軸承，除了旋轉(zhuǎn)精度以外，是根據(jù)普通級(jí)公差制造。旋轉(zhuǎn)精度的公差范圍更嚴(yán)格，其與普通級(jí)公差范圍同列在128頁的表6。

內(nèi)部游隙和預(yù)緊

單列圓錐滾子軸承僅在安裝后才會(huì)達(dá)到一定的內(nèi)部游隙，并取決于另一個(gè)用來提供反方向軸向定位軸承的調(diào)整。詳細(xì)信息參見206頁的“軸承的預(yù)緊”一節(jié)。

調(diào)整和磨合

在調(diào)整圓錐滾子軸承時(shí)，必須轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，使?jié)L子處于正確的位置，即滾子的大端面必須與引導(dǎo)擋邊有良好的接觸。

一般圓錐滾子軸承在運(yùn)行初期的幾個(gè)小時(shí)，通常有相對較高的摩擦力矩。經(jīng)過磨合后會(huì)降到一個(gè)較低的水平。在磨合階段，由于較高的初始摩擦，會(huì)造成軸承溫度迅速上升。達(dá)到平衡后會(huì)回到一個(gè)較低的水平。

SKF Q,規(guī)格的軸承，由于初始摩擦很小，溫升基本上可以忽略，因此無磨合階段的表現(xiàn)。高性能的CL7C規(guī)格軸承也有著相同的特性，只需要很簡單的調(diào)整過程。

對中誤差

一般單列圓錐滾子軸承允許內(nèi)圈與外圈之間的角度誤差僅有幾個(gè)弧分。滾子為對數(shù)輪廓的SKF圓錐滾子軸承，允許的角度誤差約為2到4弧分。

以上的參考值僅適用于浮動(dòng)端軸承，并且軸和軸承座之間的角度誤差保持不變。在某些情況下，也許可以承受更大的角度誤差，這取決于負(fù)載和所需的工作壽命。有關(guān)更多的信息，請向SKF查詢。

保持架

SKF單列圓錐滾子軸承使用以下其中一種保持架，參見圖4：

·沖壓鋼保持架，無后綴或后綴為J1或J2(a)

·窗式玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6,6保持架，后綴TN9(b)

注：

裝有尼龍保持架的圓錐滾子軸承可以在+120℃下持續(xù)運(yùn)行。保持架的特性不受用于一般滾動(dòng)軸承的潤滑劑的影響，但某些合成油或以合成油為基油的潤滑脂和含有大量EP添加劑的潤滑劑在高溫應(yīng)用時(shí)除外。

在持續(xù)高溫或惡劣條件下的工況，建議使用裝有沖壓鋼保持架或高溫聚合塑膠保持架的軸承。

有關(guān)保持架的抗溫能力和應(yīng)用工況等詳細(xì)信息，參見從140頁開始的的“保持架材料”一節(jié)。

最小負(fù)荷

為使軸承獲得良好運(yùn)行，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滑劑內(nèi)的摩擦將對軸承的滾動(dòng)產(chǎn)生不良影響，在滾子和滾道之間可能會(huì)產(chǎn)生對軸承具損害性的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

SKF圓錐滾子軸承所需的最小負(fù)荷可用以下公式估算：

Frm=0,02C

對于SKF探索者軸承，公式為

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，該軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷，如通過將軸承預(yù)緊。詳細(xì)信息參見206頁的“軸承的預(yù)緊”一節(jié)。

當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷

對于承受動(dòng)負(fù)荷的圓錐滾子軸承

P=F_r　　　 當(dāng)F_a/F_r≤e

P=0,4F_r+YF_a  當(dāng)F_a/F_r>e

產(chǎn)品表中給出e和Y的值。

當(dāng)量靜負(fù)荷

對于承受靜負(fù)荷的圓錐滾子軸承

P₀=0,5F_r+Y₀F_a

當(dāng)P₀<F_r時(shí)，應(yīng)使用P₀=F_r。

產(chǎn)品表中給出Y₀的值。

確定單個(gè)或串聯(lián)配對軸承所承受的軸向負(fù)荷

當(dāng)徑向負(fù)荷作用在單列圓錐滾子軸承時(shí)，負(fù)荷是沿著滾子和滾道接觸面成一角度從一個(gè)滾道傳遞到另一個(gè)滾道，因而導(dǎo)致內(nèi)部軸向負(fù)荷。在計(jì)算軸承配置中包括兩個(gè)單獨(dú)軸承和/或串聯(lián)配對軸承的當(dāng)量負(fù)荷時(shí)，此內(nèi)部軸向負(fù)荷必需考慮。

對于各種軸承配置和不同負(fù)荷承受的情況，其公式可參見表3。但僅適用于在軸承彼此相對調(diào)整到零游隙，且無預(yù)緊的情況。在所示的軸承配置中，徑向負(fù)荷FrA作用在軸承A和徑向負(fù)荷FrB作用在軸承B上。即使FrA和Fr_B作用在與圖中所示相反的方向時(shí)，也應(yīng)取其正值。徑向負(fù)荷作用在軸承的負(fù)荷中心(見產(chǎn)品表中的尺寸a)。

此外，當(dāng)外力Ka作用在軸(或軸承座)上，K_a=0時(shí)，也適用于情況lc和2c。系數(shù)Y的值在產(chǎn)品表中給出。

表3
軸向負(fù)荷的計(jì)算-軸承配置中包括兩個(gè)單列圓錐滾子軸承和/或串聯(lián)配對軸承

補(bǔ)充代號(hào)

用于SKF單列圓錐滾子軸承的后綴的含義如下：

B　    接觸角大于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

CLN    縮窄套圈寬度和總寬度的公差帶，符合ISO公差級(jí)別6X

CL0    精度符合ABMA級(jí)公差等級(jí)0，用于英制軸承

CL3    精度符合ABMA級(jí)公差等級(jí)3，用于英制軸承

CL7A   用于小齒輪軸承的高性能設(shè)計(jì)(已被CL7C取代)

CL7C   用于小齒輪軸承的髙性能設(shè)計(jì)

HA1    表面硬化的內(nèi)圈和外圈

HA3    表面硬化的內(nèi)圈

HN1    表面經(jīng)過特殊熱處理的內(nèi)圈和外圈

HN3    表面經(jīng)過特殊熱處理的內(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)

P6     尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度符合原來的ISO公差等級(jí)6

Q      優(yōu)化的幾何接觸和表面處理

R      帶凸緣外圈

TN9    窗式玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6,6保持架

U.     在U后面加1個(gè)數(shù)字表示縮窄軸承總寬度的公差帶，例如：

       U2總寬度公差+0,05/0mm

       U4總寬度公差+0,10/0mm

VA321  優(yōu)化的內(nèi)部設(shè)計(jì)

VA606  內(nèi)外圈帶凸弧形滾道和特殊熱處理

VA607  內(nèi)外圈帶凸弧形滾道和特殊熱處理

VB022  外圈較大的端面，倒角尺寸為0,3mm

VB026  內(nèi)圈較大的端面，倒角尺寸為3mm

VB061  內(nèi)圈較大的端面，倒角尺寸為8mm

VB134  內(nèi)圈較大的端面，倒角尺寸為1mm

VB406  內(nèi)圈較大的端面，倒角尺寸為3mm，外圈較大的端面，倒角半徑2mm

VB481  內(nèi)圈較大的端面，倒角尺寸為8,5mm

VC027  經(jīng)改良的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)，可允許更大的角度誤差VC068  提高的旋轉(zhuǎn)精度和經(jīng)過特殊熱處理

VE174  外圈較大的端面帶定位槽，提高的旋轉(zhuǎn)精度

VQ051  經(jīng)改良的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)，可允許更大的角度誤差VQ267  縮窄內(nèi)圈寬度的公差帶至±0,025mm

VQ495  與CL7C相同，但外徑為縮窄或偏移的公差帶

VQ506  縮窄的內(nèi)圈寬度公差帶

VQ507  與CL7C相同，但外徑為縮窄或偏移的公差帶

VQ523  與CL7C相同，縮窄的內(nèi)圈寬度公差帶，或外徑為縮窄或偏移的公差帶

VQ601  精度符合ABMA級(jí)公差級(jí)別0，用于英制軸承

W      軸承套圈寬度公差帶改為+0,05/0mm

X      基本尺寸改成根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)

軸承配置的設(shè)計(jì)

在應(yīng)用單列圓錐滾子軸承的軸承配置中，必須考慮這類軸承的特殊性，其必須與另一個(gè)軸承(→圖5)或以配組軸承方式(→圖6)才可使用。在使用兩個(gè)單列圓錐滾子軸承的配置中，必須根據(jù)“內(nèi)部游隙和預(yù)緊”一節(jié)(→604頁)，對兩個(gè)軸承進(jìn)行相互調(diào)整。

要使單列圓錐滾子軸承充分發(fā)揮其性能，并可靠地運(yùn)行，必須正確地調(diào)整軸承和選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)緊或游隙。如果軸承的工作游隙過大，將無法充分利用軸承的負(fù)載能力，但過量的預(yù)緊將導(dǎo)致摩擦的增加和工作溫度的上升，兩種情況都會(huì)縮短軸承的工作壽命。

英制軸承的公差配合

英制圓錐滾子軸承的公差配合可以參照公制軸承的建議值。但與公制軸承不同，英制軸承是以正公差來加工，因此必須根據(jù)下表來調(diào)整軸徑與軸承座孔的公差帶。才可以達(dá)到相應(yīng)的過盈配合或間隙配合。

·表4：經(jīng)調(diào)整的軸徑公差g6,h6,j5,

j6,js6，k5,k6,m5，m6,n6，p6

·表5：經(jīng)調(diào)整的軸承座孔公差H7，J7,J6,K6,K7,M6,M7,N7,P7