CARB®圓環(huán)滾子軸承是一種全新類型的徑向滾子軸承(→圖1)。這一種結(jié)構(gòu)緊湊的自動(dòng)調(diào)心滾子軸承是由SKF開發(fā)的,并于1995年推出市場(chǎng)。其獨(dú)特的設(shè)計(jì)結(jié)合了球面滾子軸承的自動(dòng)調(diào)心能力和圓柱形滾子軸承的軸向位移特性。它還擁有滾針軸承的緊湊截面。
CARB軸承用于承受徑向負(fù)荷的工況。這類軸承的設(shè)計(jì)專門用作浮動(dòng)端軸承,結(jié)合其自動(dòng)調(diào)心和軸向位移的特性,是一種節(jié)省空間、重量和生產(chǎn)成本的理想軸承。設(shè)計(jì)中有意將內(nèi)外圈能相互之間進(jìn)行軸向位移,可以精確地設(shè)定徑向內(nèi)部游隙。
CARB軸承允許更小更輕的軸承配置,而提供相同、甚至是更好的性能,如行星齒輪箱。它簡(jiǎn)化了易受高溫變化影響的長(zhǎng)軸桿軸承配置。實(shí)踐更證明,使用CARB軸承能降低振動(dòng),如造紙機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的應(yīng)用中。
CARB軸承是一種單列軸承,帶有長(zhǎng)而稍具弧面的對(duì)稱滾子。內(nèi)外圈的滾道為凹弧面,對(duì)稱于軸承中心。優(yōu)化的滾道與滾子輪廓面的配合,使軸承負(fù)荷能均勻地分布,并降低了運(yùn)行時(shí)的摩擦。
CARB軸承的滾子能自動(dòng)導(dǎo)位,無(wú)論內(nèi)圈是否相對(duì)于外圈有否軸向位移和/或不對(duì)中的情況,它都能處于一個(gè)使負(fù)荷平均作用在整個(gè)滾子的位置上。
CARB軸承的承載能力很高-即使在有角度誤差或軸向位移的情況下。因此這種軸承能可靠地運(yùn)行且工作壽命長(zhǎng)。
開式軸承
CARB軸承有兩種基本設(shè)計(jì)(→圖2),取決于軸承的尺寸和系列:
·帶保持架軸承(a)
·滿滾子軸承(b)
滿滾子CARB軸承的承載能力比帶保持架的軸承略高。兩種設(shè)計(jì)都有提供帶圓柱孔和錐形孔的軸承。圓錐孔的錐度為1:12(代號(hào)后綴K)或1:30(代號(hào)后綴K30),取決于軸承不同的系列。
密封軸承
密封軸承(→圖3)的范圍包括用于低轉(zhuǎn)速的中小型滿滾子軸承。密封軸承的兩側(cè)都裝有密封圈,填充有長(zhǎng)壽命的潤(rùn)滑脂,并無(wú)需維護(hù)。
密封圈為雙唇式的設(shè)計(jì),能用于高溫運(yùn)行。密封圈由氫化丁腈橡膠(HNBR)制成,并具有鋼骨架。密封圈為接觸式,緊靠在內(nèi)圈的滾道上。密封圈固定在外圈的凹槽中,即使在外圈轉(zhuǎn)動(dòng)的應(yīng)用下也能提供良好的密封效果。密封圈可以承受-40至+150℃范圍內(nèi)的工作溫度。
密封軸承填充有耐高溫的聚脲基潤(rùn)滑脂,有極佳的壓力承受能力。這沖潤(rùn)滑脂同時(shí)有極佳的抗腐蝕特性,可以在-25至+180℃的溫度下使用。基油粘度在40℃時(shí)440mm2/s,在100℃時(shí)38mm2/s。
潤(rùn)滑脂填充量為70至100%軸承內(nèi)的自由空間。密封軸承可根據(jù)要求填充其它潤(rùn)滑脂或不同的潤(rùn)滑脂填充量。
振動(dòng)機(jī)械用軸承
作為振動(dòng)應(yīng)用中的浮動(dòng)端軸承,SKF制造的C23/C4VG114系列CARB軸承帶表面硬化的沖壓鋼保持架和圓柱孔。這些軸承的尺寸和其它產(chǎn)品數(shù)據(jù)與C23系列的軸承相同。它允許與軸為過(guò)渡配合,以消除可能由于間隙配合引起的蠕動(dòng)腐蝕。使用振動(dòng)應(yīng)用CARB軸承在軸承配置的浮動(dòng)端,可成為一個(gè)自動(dòng)調(diào)心軸承系統(tǒng),提高性能和可靠性。
有關(guān)C23/C4VG114系列CARB軸承的具體信息,請(qǐng)向SKF咨詢。
SKF探索者軸承
所有的CARB軸承都根據(jù)SKF探索者軸承標(biāo)準(zhǔn)制造。
配軸套軸承
帶圓錐孔的CARB軸承可以配合以下軸套安裝在光軸或階梯軸上
·緊定套(→圖4),參見產(chǎn)品表,812頁(yè)
·退卸套(→圖5),參見產(chǎn)品表,822頁(yè)。
在合適的條件下,該使用改進(jìn)的E、L和TL型緊定套(→圖6)以配合CARB軸承,以避免鎖定裝置磨損鄰近的保持架:
·E型緊定套,以KMFE螺母(a)替換標(biāo)準(zhǔn)的鎖緊螺母和鎖定墊圈(KM+MB),以外徑帶凹槽HME30螺母(b)替換標(biāo)準(zhǔn)的HM30鎖緊螺母。
·L型緊定套與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)不同之處是以KML鎖緊螺母和MBL鎖定墊圈替換標(biāo)準(zhǔn)的KM螺母和MB鎖定墊圈,因而降低截面高度(c)。
·TL型緊定套,以相應(yīng)的HM 30鎖緊螺母和MS 30鎖定夾替換標(biāo)準(zhǔn)的HM..T鎖緊螺母和MB鎖定墊圈,因而降低截面高度(d)。
當(dāng)可能有較大的軸向位移時(shí),建議查閱788頁(yè)“軸承兩側(cè)的自由空間”一節(jié)的內(nèi)容。
合適的軸承座
CARB軸承配上一個(gè)合適的軸承座構(gòu)成了一個(gè)經(jīng)濟(jì)、可互換和可靠的浮動(dòng)端軸承配置,可以滿足易于維護(hù)的要求。SKF可提供標(biāo)準(zhǔn)的軸承座配合直徑系列0、1、2和3的所有CARB軸承。有兩種無(wú)需特殊測(cè)量的安裝方法可供使用:
·配以緊定套安裝在光軸上
·安裝在階梯軸的圓柱形軸頸上
有關(guān)2、3、5和6系列的SNL軸承座的詳細(xì)信息,請(qǐng)參見由1027頁(yè)開始的“軸承座”一節(jié)。
“軸承座”一節(jié)中還提供所有SKF軸承座的簡(jiǎn)介,描述主要的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。并列出包含了詳細(xì)信息的其它相關(guān)型錄。一般資料和數(shù)據(jù)
尺寸
CARB軸承的外形尺寸符合ISO 15:1998標(biāo)準(zhǔn)。緊定套和退卸套的尺寸符合ISO 2982-1:1995標(biāo)準(zhǔn)。
SKFCARB軸承根據(jù)普通級(jí)公差制造。內(nèi)徑小于或等于300mm的SKF CARB軸承,其制造精度高于ISO普通級(jí)公差。例如
·寬度公差比ISO普通級(jí)公差更嚴(yán)格,公差與SKF探索者球面滾子軸承相同(→表2,700頁(yè))
·旋轉(zhuǎn)精度以P5級(jí)公差為標(biāo)準(zhǔn)
在較大的軸承配置中,旋轉(zhuǎn)精度是一項(xiàng)關(guān)鍵的運(yùn)行參數(shù),SKF可提供P5級(jí)旋轉(zhuǎn)精度的CARB軸承。這些軸承的后綴為C08。請(qǐng)先向SKF查詢有否提供。
公差范圍符合ISO 492:2002標(biāo)準(zhǔn),參見從125頁(yè)開始的表3至5。
標(biāo)準(zhǔn)的CARB軸承為普通組徑向游隙,大部分型號(hào)能提供較大的C3組游隙。此外,許多型號(hào)還可提供更小的C2組游隙或更大的C4或C5組游隙。
軸承的徑向游隙范圍列在不同的表中
·圓柱孔,表1
游隙范圍僅在安裝前有效,并且必須無(wú)測(cè)量負(fù)荷和內(nèi)外圈之間無(wú)相對(duì)軸向位移。
CARB軸承的徑向游隙會(huì)隨著內(nèi)外圈之間的相對(duì)軸向位移增加而逐漸減少。在軸或底座未有外熱的情況下,軸向位移對(duì)徑向游隙只產(chǎn)生很小的影響(參見“軸向位移”一節(jié))。
CARB軸承通常與球面滾子軸承共同使用。其游隙范圍比相應(yīng)的球面滾子軸承的同組游隙稍大。相當(dāng)于軸承寬度6至8%的內(nèi)外圈相對(duì)軸向位移,會(huì)將其運(yùn)行游隙減少至與相同尺寸的球面滾子軸承等同的值。
對(duì)中誤差
CARB軸承可以允許內(nèi)外圈圖之間有0,5度的角度誤差,而不會(huì)影響軸承性能。當(dāng)有較大的軸向位移,允許的角度誤差將會(huì)減少,詳情參見下文。
角度誤差越大,摩擦?xí)S之而增加,且縮短軸承壽命。當(dāng)角度誤差大于0,5度,請(qǐng)向SKF咨詢。當(dāng)軸承是靜止時(shí),承受角度誤差的能力也會(huì)減少。帶MB型保持架的CARB軸承,角度誤差絕對(duì)不可以超過(guò)0,5度。
角度誤差將導(dǎo)致滾子有一定的軸向位移,使其接近其中一個(gè)軸承圈的端面。因此,當(dāng)有角度誤差時(shí),允許的軸向位移將會(huì)減少(→“軸向位移”一節(jié))。
表1 | |||||||||||
圓柱孔CARB軸承的徑向游隙 | |||||||||||
![]() |
|||||||||||
內(nèi)徑 | 徑向游隙 | ||||||||||
d | C2 | 普通組 | C3 | C4 | C5 | ||||||
大于 | 至 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 |
mm | μm | ||||||||||
18 | 24 | 15 | 27 | 27 | 39 | 39 | 51 | 51 | 65 | 65 | 81 |
24 | 30 | 18 | 32 | 32 | 46 | 46 | 60 | 60 | 76 | 76 | 94 |
30 | 40 | 21 | 39 | 39 | 55 | 55 | 73 | 73 | 93 | 93 | 117 |
40 | 50 | 25 | 45 | 45 | 65 | 65 | 85 | 85 | 109 | 109 | 137 |
50 | 65 | 33 | 54 | 54 | 79 | 79 | 104 | 104 | 139 | 139 | 174 |
65 | 80 | 40 | 66 | 66 | 96 | 96 | 124 | 124 | 164 | 164 | 208 |
80 | 100 | 52 | 82 | 82 | 120 | 120 | 158 | 158 | 206 | 206 | 258 |
100 | 120 | 64 | 100 | 100 | 144 | 144 | 186 | 186 | 244 | 244 | 306 |
120 | 140 | 76 | 119 | 119 | 166 | 166 | 215 | 215 | 280 | 280 | 349 |
140 | 160 | 87 | 138 | 138 | 195 | 195 | 252 | 252 | 321 | 321 | 398 |
160 | 180 | 97 | 152 | 152 | 217 | 217 | 280 | 280 | 361 | 361 | 448 |
180 | 200 | 108 | 171 | 171 | 238 | 238 | 307 | 307 | 394 | 394 | 495 |
200 | 225 | 118 | 187 | 187 | 262 | 262 | 337 | 337 | 434 | 434 | 545 |
225 | 250 | 128 | 202 | 202 | 282 | 282 | 368 | 368 | 478 | 478 | 602 |
250 | 280 | 137 | 221 | 221 | 307 | 307 | 407 | 407 | 519 | 519 | 655 |
280 | 315 | 152 | 236 | 236 | 330 | 330 | 434 | 434 | 570 | 570 | 714 |
315 | 355 | 164 | 259 | 259 | 360 | 360 | 483 | 483 | 620 | 620 | 789 |
355 | 400 | 175 | 280 | 280 | 395 | 395 | 528 | 528 | 675 | 675 | 850 |
400 | 450 | 191 | 307 | 307 | 435 | 435 | 577 | 577 | 745 | 745 | 929 |
450 | 500 | 205 | 335 | 335 | 475 | 475 | 633 | 633 | 811 | 811 | 1015 |
500 | 560 | 220 | 360 | 360 | 518 | 518 | 688 | 688 | 890 | 890 | 1110 |
560 | 630 | 245 | 395 | 395 | 567 | 567 | 751 | 751 | 975 | 975 | 1215 |
630 | 710 | 267 | 435 | 435 | 617 | 617 | 831 | 831 | 1075 | 1075 | 1335 |
710 | 800 | 300 | 494 | 494 | 680 | 680 | 920 | 920 | 1200 | 1200 | 1480 |
800 | 900 | 329 | 535 | 535 | 755 | 755 | 1015 | 1015 | 1325 | 1325 | 1655 |
900 | 1000 | 370 | 594 | 594 | 830 | 830 | 1120 | 1120 | 1460 | 1460 | 1830 |
1000 | 1120 | 410 | 660 | 660 | 930 | 930 | 1260 | 1260 | 1640 | 1640 | 2040 |
1120 | 1250 | 450 | 720 | 720 | 1020 | 1020 | 1380 | 1380 | 1800 | 1800 | 2240 |
徑向游隙的定義參見137頁(yè) |
表2 | |||||||||||
圓錐孔CARB軸承的徑向游隙 | |||||||||||
![]() |
|||||||||||
內(nèi)徑 | 徑向游隙 | ||||||||||
d | C2 | 普通組 | C3 | C4 | C5 | ||||||
大于 | 至 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 |
mm | μm | ||||||||||
18 | 24 | 19 | 31 | 31 | 43 | 43 | 55 | 55 | 69 | 69 | 85 |
24 | 30 | 23 | 37 | 37 | 51 | 51 | 65 | 65 | 81 | 81 | 99 |
30 | 40 | 28 | 46 | 46 | 62 | 62 | 80 | 80 | 100 | 100 | 124 |
40 | 50 | 33 | 53 | 53 | 73 | 73 | 93 | 93 | 117 | 117 | 145 |
50 | 65 | 42 | 63 | 63 | 88 | 88 | 113 | 113 | 148 | 148 | 183 |
65 | 80 | 52 | 78 | 78 | 108 | 108 | 136 | 136 | 176 | 176 | 220 |
80 | 100 | 64 | 96 | 96 | 132 | 132 | 172 | 172 | 218 | 218 | 272 |
100 | 120 | 75 | 115 | 115 | 155 | 155 | 201 | 201 | 255 | 255 | 321 |
120 | 140 | 90 | 135 | 135 | 180 | 180 | 231 | 231 | 294 | 294 | 365 |
140 | 160 | 104 | 155 | 155 | 212 | 212 | 269 | 269 | 338 | 338 | 415 |
160 | 180 | 118 | 173 | 173 | 238 | 238 | 301 | 301 | 382 | 382 | 469 |
180 | 200 | 130 | 193 | 193 | 260 | 260 | 329 | 329 | 416 | 416 | 517 |
200 | 225 | 144 | 213 | 213 | 288 | 288 | 363 | 363 | 460 | 460 | 571 |
225 | 250 | 161 | 235 | 235 | 315 | 315 | 401 | 401 | 511 | 511 | 635 |
250 | 280 | 174 | 258 | 258 | 344 | 344 | 444 | 444 | 556 | 556 | 692 |
280 | 315 | 199 | 283 | 283 | 377 | 377 | 481 | 481 | 617 | 617 | 761 |
315 | 355 | 223 | 318 | 318 | 419 | 419 | 542 | 542 | 679 | 679 | 848 |
355 | 400 | 251 | 350 | 350 | 471 | 471 | 598 | 598 | 751 | 751 | 920 |
400 | 450 | 281 | 383 | 383 | 525 | 525 | 653 | 653 | 835 | 835 | 1005 |
450 | 500 | 305 | 435 | 435 | 575 | 575 | 733 | 733 | 911 | 911 | 1115 |
500 | 560 | 335 | 475 | 475 | 633 | 633 | 803 | 803 | 1005 | 1005 | 1225 |
560 | 630 | 380 | 530 | 530 | 702 | 702 | 886 | 886 | 1110 | 1110 | 1350 |
630 | 710 | 422 | 590 | 590 | 772 | 772 | 986 | 986 | 1230 | 1230 | 1490 |
710 | 800 | 480 | 674 | 674 | 860 | 860 | 1100 | 1100 | 1380 | 1380 | 1660 |
800 | 900 | 529 | 735 | 735 | 955 | 955 | 1215 | 1215 | 1525 | 1525 | 1855 |
900 | 1000 | 580 | 814 | 814 | 1040 | 1040 | 1340 | 1340 | 1670 | 1670 | 2050 |
1000 | 1120 | 645 | 895 | 895 | 1165 | 1165 | 1495 | 1495 | 1875 | 1875 | 2275 |
1120 | 1250 | 705 | 975 | 975 | 1275 | 1275 | 1635 | 1635 | 2055 | 2055 | 2495 |
徑向游隙的定義參見137頁(yè) |
軸向位移
CARB軸承可以允許軸有一定程度的熱膨脹。在產(chǎn)品表中給出的允許軸向位移參考值僅適用于下列情況
·軸承有足夠大的工作游隙
·內(nèi)外圈之間沒(méi)有角度誤差
這表示滾子(→圖8)不會(huì)突出軸承圈(a)或接觸到扣環(huán)(b)或密封圈(如使用的是密封軸承)。
如果軸向位移超過(guò)允許軸向位移參考值S1的50%,必須檢查和確保內(nèi)部游隙有足夠的剩余量。由于軸向位移而導(dǎo)致內(nèi)部游隙的減量,可以通過(guò)在784頁(yè)“工作游隙對(duì)軸向位移量的影響”一節(jié)中的公式計(jì)算。
如果軸向位移超過(guò)軸向位移參考值S1或S2的50%,以及角度誤差約為0,5°時(shí),必須檢算實(shí)際的軸向位移量。由于角度誤差而導(dǎo)致的軸向位移量的減少Smis,可以通過(guò)以下“滾子組位移對(duì)允許軸向位移量的影響”一節(jié)中的公式計(jì)算。如果在這方面有任何疑問(wèn),請(qǐng)向SKF查詢。
最大允許軸向位移量可以從下面兩個(gè)值中較小的一個(gè)得到
·由于滾子組位移得出的允許軸向位移Slim
·由于游隙減少得出的允許軸向位洛Scle
計(jì)算結(jié)果解釋如下。
滾子組位移對(duì)允許軸向位移量的影響
軸向位移和內(nèi)外圈之間的角度誤差,會(huì)改變滾子組在軸承中的位置。
由于角度誤差造成的允許軸向位移量的減少,可以用下公式估算
Smis=k1Bα
式中
Smis=由于角度誤差造成的允許軸向位移量的減少,mm
k1=角度誤差系數(shù)(→產(chǎn)品表)
B=軸承寬度,mm
α=角度誤差,度
假設(shè)有充足大的工作游隙,最大允許軸向位移量可從以下式中得到
Slim=S1-Smis
或
Slim=S2-Smis
式中
Slim=由于角度誤差造成的滾子組移動(dòng)得出的允許軸向位移量,mm
S1=帶保持架、密封圈或滿滾子的軸承,當(dāng)軸向位移往偏離扣環(huán)的方向時(shí),允許軸向位移的參考值(→產(chǎn)品表)
S2=滿滾子軸承,當(dāng)軸向位移往偏向扣環(huán)的方向時(shí),允許軸向位移的參考值(→產(chǎn)品表)
Smis=由于角度誤差造成的允許軸向位移量的減少,mm
工作游隙對(duì)軸向位移量的影響
內(nèi)外圈之間的相對(duì)軸向位移會(huì)減少軸承的徑向游隙。在相對(duì)中心位置發(fā)生的一定范圍內(nèi)的軸向位移,其導(dǎo)致的徑向游隙減量可從以下公式計(jì)算
游隙減量不得超過(guò)軸承的工作游隙。
相反,已經(jīng)有既定的允許徑向游隙減量,在相對(duì)中心位置的允許軸向位移量可從以下公式計(jì)算
式中
scle=在既定的徑向游隙減量Cred下,相對(duì)中心位置的軸向位移量,mm
Cred=在相對(duì)中心位置的軸向位移引致的徑向游隙減量,mm
k2=工作游隙系數(shù)(→產(chǎn)品表)
B=軸承寬度,mm
適用于所有CARB軸承的允許軸向位移量可參見圖表1。圖中的軸向位移和工作游隙的關(guān)系是以軸承寬度的百分比來(lái)表示。
從圖表1中可以看出(虛線),對(duì)于軸承C 3052K/HA3C4,工作游隙為0,15mm,約相當(dāng)于軸承寬度的0,15%,可允許的軸向位移量約為軸承寬度的12%。因此,當(dāng)軸向位移約達(dá)到0,12×104=12,5mm時(shí),工作游隙將為零。
應(yīng)注意,虛線和曲線之間的垂直距離表示軸承配置在該軸向位移時(shí)的剩馀工作游隙。
圖表1還表明了如何通過(guò)將內(nèi)外圈之間彼此軸向移動(dòng),可達(dá)到既定的徑向游隙。
例1
軸承C 3052
·寬度B=l04mm
·對(duì)準(zhǔn)誤差系數(shù)kl=0,122
·允許軸向位移參考值Sl=19,3
在內(nèi)外圈之間的角度誤差α=0,3°的情況下,可以根據(jù)公式得出允許軸向位移量:
Slim=S1-Smis
Slim=S1-k1Bα
Slim=19,3-0,122×104×0,3=19,3-3,8
slim=15,5mm
例2
軸承C 3052K/HA3C4
·寬度B=104mm
·工作游隙系數(shù)k2=0,096
·工作游隙0,15mm
在工作游隙達(dá)到零之前,相對(duì)中心位置的允許軸向位移量可以根據(jù)公式計(jì)算
軸向位移量12,7mm低于產(chǎn)品表中所示的限值S1=19,3mm。可同時(shí)允許0,3°的角度誤差,參見例1。
例3
軸承C 3052的寬度B=104mm,工作游隙系數(shù)k2=0,096,相對(duì)中心位置的軸向位移Scle=6,5mm,其導(dǎo)致的徑向游隙減量可以根據(jù)公式計(jì)算:
圖表1
軸向位移,單位為軸承寬度的百分比
軸向位移,軸承寬度的百分比
Ⅰ工作游隙范圍
Ⅱ允許的工作范圍,當(dāng)軸承受到預(yù)緊,其摩擦可能會(huì)增加50%,但軸承的額定壽命L10仍能實(shí)現(xiàn)
工作溫度對(duì)軸承材料的影響
所有的CARB軸承都經(jīng)過(guò)特殊的熱處理,可以長(zhǎng)時(shí)間在高溫下運(yùn)行而不產(chǎn)生過(guò)大的尺寸變化。如在+200℃下運(yùn)行2500小時(shí),或在更高溫度下運(yùn)行較短的時(shí)間。但必須在保持架允許的工作溫度下。
保持架
除了滿滾子軸承以外,根據(jù)不同的尺寸,CARB軸承裝有以下標(biāo)準(zhǔn)的保持架(→圖9)
·玻璃纖維增強(qiáng)尼龍4,6保持架,滾子引導(dǎo),后綴TN9(a)
·窗式?jīng)_壓鋼保持架,滾子引導(dǎo),無(wú)后綴(b)
·窗式黃銅保持架,滾子引導(dǎo),后綴M(c)
·機(jī)削黃銅保持架,內(nèi)圈引導(dǎo),后綴MB(d)
注:
裝有尼龍保持架的CARB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(rùn)滑劑的影響,但某些合成油或以合成油為基油的潤(rùn)滑脂和含有大量EP添加劑的潤(rùn)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機(jī)削黃銅保持架的軸承。滿滾子軸承是另一個(gè)可行的選擇。
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(yè)開始的“保持架材料”一節(jié)。
最小負(fù)荷
為使軸承獲得良好運(yùn)行,CARB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)。
帶保持架的CARB軸承所需的最小負(fù)荷可用以下公式估算:
P0m=0,007C0
對(duì)于滿滾子軸承,公式為
P0m=0,01C0
式中
P0m=最小當(dāng)量靜負(fù)荷,kN
C0=基本額定靜負(fù)荷,kN(→產(chǎn)品表)
在某些應(yīng)用中,可能無(wú)法達(dá)到或超過(guò)所需的最小負(fù)荷。可是,對(duì)油潤(rùn)滑的軸承,允許使用較低的最小負(fù)荷。當(dāng)n/nr≤0,3時(shí),可以根據(jù)下公式計(jì)算
P0m=0,002C0
當(dāng)0,3<n/nr≤2,公式為
式中
P0m=最小當(dāng)量靜負(fù)荷,kN
C0=基本額定靜負(fù)荷,kN
(→產(chǎn)品表)
n=轉(zhuǎn)速,r/min
nr=參考轉(zhuǎn)速,r/min(→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,甚至高于P0m=0,007C0和0,01C0。軸承支撐的重量,加上外力,通常已超過(guò)所需的最小負(fù)荷。若尚未能達(dá)到最小負(fù)荷,該CARB軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷。
當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷
由于CARB軸承僅可承受徑向負(fù)荷
P=Fr
當(dāng)量靜負(fù)荷
由于CARB軸承僅可承受徑向負(fù)荷
P0=Fr
補(bǔ)充代號(hào)
用于CARB軸承的后綴的含義如下:
C2 徑向游隙小于普通組
C3 徑向游隙大于普通組
C4 徑向游隙大于C3
C5 徑向游隙大于C4
CS5 軸承一側(cè)帶具鋼骨架的氫化丁腈橡膠(HNBR)接觸式密封圈2CS5 軸承兩側(cè)帶具鋼骨架的氫化丁腈橡膠(HNBR)接觸式密封圈。軸承內(nèi)70至100%的自由空間填有高溫潤(rùn)滑脂
HA3 表面硬化的內(nèi)圈
K 圓錐孔,錐度1:12
K30 圓錐孔,錐度1:30
M 機(jī)削黃銅保持架,滾子引導(dǎo)
MB 機(jī)削黃銅保持架,內(nèi)圈引導(dǎo)
TN9 注塑玻璃纖維增強(qiáng)尼龍4,6保持架
V 滿滾子軸承(無(wú)保持架)
VE240 允許更大軸向位移的軸承
VG114 表面硬化沖壓鋼保持架
軸承兩側(cè)的自由空間
為使軸能相對(duì)軸承座之間可軸向移動(dòng),必需在軸承兩側(cè)提供一定的自由空間,如圖10所示。自由空間的寬度基于
·產(chǎn)品表中的Ca值
·內(nèi)外圈在運(yùn)行中相對(duì)中心位置估計(jì)的軸向位移
·由于角度誤差造成的軸向位移
有關(guān)數(shù)值可以從下式中得出
Careq=Ca+0,5(S+Smis)
或
Careq=Ca+0,5(S+k1Bα)
式中
Careq=軸承各側(cè)所需空間的寬度,mm
ca=軸承各側(cè)所需最小空間的寬度,mm(→產(chǎn)品表)
s=內(nèi)外圈之間的相對(duì)軸向位移,如軸的熱膨脹,mm
Smis=由于角度誤差造成的滾子組的軸向位移量,mm
k1=角度誤差系數(shù)(→產(chǎn)品表)
B=軸承寬度,mm(→產(chǎn)品表)
α=角度誤差,度
請(qǐng)同時(shí)參見783頁(yè),“軸向位移”一節(jié)。
在一般情況下的安裝,內(nèi)外圈之間不應(yīng)存在相對(duì)位移。但如果軸可能會(huì)發(fā)生較大的熱膨脹,可以將內(nèi)圈安裝在突出外圈并與熱膨脹的相反方向的位置,突出量最大可達(dá)到允許軸向位移參考值S1或S2(→圖11)。使用這種方法,允許的軸向位移可以更大。其中一個(gè)利用這種方法的例子是造紙機(jī)中烘缸的軸承配置。
圓錐孔軸承的安裝
帶圓錐孔的軸承一般是以過(guò)盈配合安裝。過(guò)盈量可以通過(guò)測(cè)量徑向游隙減量或內(nèi)圈在圓錐形軸頸上的軸向位移量。
安裝圓錐孔CARB軸承的合適方法有:
·測(cè)量游隙減量
·測(cè)量鎖緊螺母的鎖緊角度
·測(cè)量軸向推進(jìn)距離
·測(cè)量?jī)?nèi)圈膨脹量
內(nèi)徑100mm或以下的小軸承,可以通過(guò)測(cè)量鎖緊螺母的鎖緊角度來(lái)安裝。
對(duì)于較大的軸承,建議使用SKF液壓推進(jìn)法(SKF Drive-up Method)。這一方法比以測(cè)量游隙減量和鎖緊螺母的鎖緊角度省時(shí)間和更為準(zhǔn)確。特大型軸承的安裝,可以使用SKF電控安裝法(SKF SensorMount® Method)來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)圈的膨脹量。由于傳感器是嵌入在軸承的內(nèi)圈,可以更簡(jiǎn)易、快速和準(zhǔn)確地安裝。
測(cè)量游隙減量
使用塞尺來(lái)測(cè)量安裝前后的徑向游隙僅適用于中型到特大型的軸承。測(cè)量的游隙必須是在沒(méi)有承受負(fù)荷的滾子(→圖12)和外圈滾道之間。在測(cè)量前,將外圈轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)圈。并必須確定內(nèi)外圈和滾子組的中心線彼此重疊。在第一次測(cè)量中,應(yīng)選擇比游隙最低值略薄的塞尺片。然后選用一個(gè)稍厚的塞尺片來(lái)反復(fù)測(cè)量,直至塞尺片在以下情況移動(dòng)時(shí)感覺(jué)到一定阻力
·安裝前-在外圈與最高的滾子之間(a)
·安裝后-根據(jù)不同的保持架,在內(nèi)圈或外圈與最低的滾子之間(b)
測(cè)量鎖緊螺母的鎖緊角度
在安裝中小型的軸承時(shí),根據(jù)下文,以合適的鎖緊角度α來(lái)擰緊螺母(→圖13)是較簡(jiǎn)單且能正確安裝圓錐孔軸承的方法,表3中列出鎖緊角度α的參考值。
在最后一次進(jìn)行緊固之前,應(yīng)將軸承推上圓錐形軸頸,使整個(gè)軸承的內(nèi)孔與軸頸或軸套接觸。將螺母轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度α,軸承會(huì)在圓錐形軸頸上推進(jìn)有一定的距離。如情況允許的話,必須檢查軸承的剩余游隙。
然后卸下螺母,放入鎖定墊圈,并再次將鎖緊螺母擰緊。把鎖定墊圈的定位銷壓入螺母槽中或裝上鎖定夾以固定螺母。
測(cè)量軸向推進(jìn)距離
安裝圓錐孔軸承可以通過(guò)測(cè)量其內(nèi)圈在的軸頸上的軸向推進(jìn)距離s。表3中列出所需的軸向推進(jìn)距離s的參考值。
應(yīng)用SKF液壓推進(jìn)法(SKF Drive-up Method)是最簡(jiǎn)單可靠的方法,這種方法可輕易確定測(cè)量軸向推進(jìn)距離的起始位置。安裝時(shí)需具備以下工具(→圖16):
·SKF液壓螺母,HMV..E(a)
·液壓泵(b)
·合適的壓力表(c)
·千分表(d)
表3 | |||||||||||
徑向游隙減量、軸向推進(jìn)距離、鎖緊螺母的鎖緊角度的參考值 | |||||||||||
![]() |
|||||||||||
內(nèi)徑 d |
徑向游隙減量 |
軸向推進(jìn)距離1) s 錐度 1:12 |
錐度 1:30 |
軸承安裝后 允許的剩余 游隙2) |
鎖緊嫘母 的鎖緊角度 α |
||||||
大于 | 至 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 最小 | 最大 | 普通組 | C3 | C4 | 錐度1:12 |
mm | mm | mm | mm | 度 | |||||||
24 | 30 | 0,012 | 0,018 | 0,25 | 0,34 | 0,64 | 0,85 | 0,025 | 0,033 | 0,047 | 100 |
30 | 40 | 0,015 | 0,024 | 0,30 | 0,42 | 0,74 | 1,06 | 0,031 | 0,038 | 0,056 | 115 |
40 | 50 | 0,020 | 0,030 | 0,37 | 0,51 | 0,92 | 1,27 | 0,033 | 0,043 | 0,063 | 130 |
50 | 65 | 0,025 | 0,039 | 0,44 | 0,64 | 1,09 | 1,59 | 0,038 | 0,049 | 0,074 | 115 |
65 | 80 | 0,033 | 0,048 | 0,54 | 0,76 | 1,36 | 1,91 | 0,041 | 0,055 | 0,088 | 135 |
80 | 100 | 0,040 | 0,060 | 0,65 | 0,93 | 1,62 | 2,33 | 0,056 | 0,072 | 0,112 | 150 |
100 | 120 | 0,050 | 0,072 | 0,79 | 1,10 | 1,98 | 2,75 | 0,065 | 0,083 | 0,129 | - |
120 | 140 | 0,060 | 0,084 | 0,93 | 1,27 | 2,33 | 3,18 | 0,075 | 0,106 | 0,147 | - |
140 | 160 | 0,070 | 0,096 | 1,07 | 1,44 | 2,68 | 3,60 | 0,085 | 0,126 | 0,173 | - |
160 | 180 | 0,080 | 0,108 | 1,21 | 1,61 | 3,04 | 4,02 | 0,093 | 0,140 | 0,193 | - |
180 | 200 | 0,090 | 0,120 | 1,36 | 1,78 | 3,39 | 4,45 | 0,100 | 0,150 | 0,210 | - |
200 | 225 | 0,100 | 0,135 | 1,50 | 1,99 | 3,74 | 4,98 | 0,113 | 0,163 | 0,230 | - |
225 | 250 | 0,115 | 0,150 | 1,67 | 2,20 | 4,18 | 5,51 | 0,123 | 0,175 | 0,250 | - |
250 | 280 | 0,125 | 0,170 | 1,85 | 2,46 | 4,62 | 6,14 | 0,133 | 0,186 | 0,275 | - |
280 | 315 | 0,140 | 0,190 | 2,06 | 2,75 | 5,15 | 6,88 | 0,143 | 0,200 | 0,290 | - |
315 | 355 | 0,160 | 0,215 | 2,31 | 3,09 | 5,77 | 7,73 | 0,161 | 0,225 | 0,330 | - |
355 | 400 | 0,175 | 0,240 | 2,59 | 3,47 | 6,48 | 8,68 | 0,173 | 0,250 | 0,360 | - |
400 | 450 | 0,200 | 0,270 | 2,91 | 3,90 | 7,27 | 9,74 | 0,183 | 0,275 | 0,385 | - |
450 | 500 | 0,225 | 0,300 | 3,26 | 4,32 | 8,15 | 10,8 | 0,210 | 0,295 | 0,435 | - |
500 | 560 | 0,250 | 0,335 | 3,61 | 4,83 | 9,04 | 12,1 | 0,225 | 0,325 | 0,465 | - |
560 | 630 | 0,280 | 0,380 | 4,04 | 5,42 | 10,1 | 13,6 | 0,250 | 0,365 | 0,510 | - |
630 | 710 | 0,315 | 0,425 | 4,53 | 6,10 | 11,3 | 15,3 | 0,275 | 0,385 | 0,560 | - |
710 | 800 | 0,355 | 0,480 | 5,10 | 6,86 | 12,7 | 17,2 | 0,320 | 0,430 | 0,620 | - |
800 | 900 | 0,400 | 0,540 | 5,73 | 7,71 | 14,3 | 19,3 | 0,335 | 0,465 | 0,675 | - |
900 | 1000 | 0,450 | 0,600 | 6,44 | 8,56 | 16,1 | 21,4 | 0,365 | 0,490 | 0,740 | - |
1000 | 1120 | 0,500 | 0,670 | 7,14 | 9,57 | 17,9 | 23,9 | 0,395 | 0,545 | 0,825 | - |
1120 | 1250 | 0,560 | 0,750 | 8 | 10,7 | 20 | 26,7 | 0,415 | 0,595 | 0,885 | - |
1)僅適用于對(duì)實(shí)心的鋼軸和一般應(yīng)用。不適用于SKF液壓推進(jìn)法(SKF Drive-up Method)。 | |||||||||||
2)如果初始游隙遍向游隙范圍的下限,或運(yùn)行中軸承內(nèi)外圈之間會(huì)產(chǎn)生較大的溫差,則必須檢査軸承的剩余游 | |||||||||||
隙。剩余游隙絕不可少于表中的最小值。測(cè)量游隙時(shí),必須確定內(nèi)外圈和滾子組在同一中心線上。 |
使用SKF液壓推進(jìn)法是利用液壓螺母將軸承從軸頸上一個(gè)不定的“零位置”推進(jìn)到一個(gè)確定的起始位置(→圖15),通過(guò)既定的油壓(以壓力表來(lái)控制)施于液壓螺母而產(chǎn)生相應(yīng)的推進(jìn)力來(lái)推進(jìn)軸承,已可達(dá)到部分所需的游隙減量。再?gòu)钠鹗嘉恢猛七M(jìn)一個(gè)確定的距離到最終位置。利用液壓螺母上的千分表可以精確測(cè)量軸向推進(jìn)距離Ss。
SKF對(duì)每一個(gè)適用于這方法的軸承都已確定其所需的壓力和軸向推進(jìn)距離,這些數(shù)值適用于以下的軸承配置(→圖16)
·一個(gè)滑動(dòng)表面(a和b)
·兩個(gè)滑動(dòng)表面(c)
測(cè)量?jī)?nèi)圈膨脹量
安裝特大型圓錐孔的軸承,通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)圈的膨脹量,可以更簡(jiǎn)易、快速和準(zhǔn)確地安裝,并且無(wú)需測(cè)量安裝前后的徑向游隙。SKF電控安裝法(SKF SensorMount®Method)是利用嵌入在CARB軸承內(nèi)圈的傳感器配合一個(gè)專門的手持式指示器來(lái)進(jìn)行安裝(→圖17)。使用一般的SKF安裝工具在圓錐形軸頸上將軸承推進(jìn)。指示器會(huì)處理通過(guò)傳感器接收的信息。內(nèi)圈的膨脹量是以游隙減量(mm)和軸承內(nèi)徑(m)之間的關(guān)系來(lái)顯示。
軸承的尺寸、光滑程度、軸的材料、軸的設(shè)計(jì)是實(shí)心或空心等方面,均不需要考慮。
欲了解有關(guān)SKF電控安裝法(SKF SensorMount®Method)的詳細(xì)信息,請(qǐng)向SKF咨詢。
其它安裝信息
有關(guān)CARB軸承的其它一般安裝或SKF液壓推進(jìn)法的更詳細(xì)信息可以通過(guò)以下方式查詢:
·“SKF液壓推進(jìn)法”光盤或手冊(cè)
·“SKF互動(dòng)工程型錄”光盤或www.skf.com網(wǎng)站
·www.skf.com/mount網(wǎng)站
移動(dòng)端網(wǎng)站
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