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单列角接触球轴承的特征在于内圈和外圈都带有倾斜的滚道,并带有力传递所需的接触角。因此能够同时承受轴向载荷和径向载荷,反之,这就是为什么角接触球轴承为什么总是需要与另一轴承组合使用的原因。当成对使用时,可以承受径向力、轴向力和双向合力,特别适用于高转速场合。单列角接触球轴承为不可分离轴承。

尺寸和公差

KRW提供标准PN级公差的角接触球轴承,符合DIN 620-2标准(滚动轴承公差)和ISO 492标准(径向轴承-尺寸和公差)。若与上述公差标准不相符,需在订购时说明所有其他公差或特殊公差。

滚动轴承公差

标准

按照DIN 628-1标准(径向角接触球轴承)、DIN 616标准(滚动轴承-尺寸方案)和ISO 15标准(径向轴承-通用尺寸)单列角接触球轴承的基本尺寸已标准化。

角接触球轴承的不同配置方式

角接触球轴承的不同配置方式:面对面配置、背对背配置和串联配置

轴承设计

角接触球轴承为自锁式径向轴承,不可分离。除承受径向力外,还可以承受单向的轴向力,与相邻镜像安装的另一个角接触球轴承组合承受两个方向的轴向力。对于配对的轴承组根据接触压力曲线不同可分为O型布置、X型布置和串联布置。X型布置的轴承不太适合承受倾覆力矩,O型布置的轴承刚性很强,仅允许很小的倾覆力矩。串联布置的轴承,两个轴承的压力线沿同一个方向,只能承受单向的轴向力。在这种情况下,配对的两个轴承均承受轴向力,轴向载荷能力显著提升。

单列角接触球轴承的基本设计

单列角接触球轴承的基本设计;α-接触角

角接触球轴承的轴向载荷能力随接触角的增大而提高。72B、73B和74B系列角接触球轴承的接触角为40°,708、709、718、719和70系列角接触球轴承(无后缀“B”)的接触角为30°。

轴承游隙和预紧

角接触球轴承区分轴承游隙等级和预紧等级,这些都不是标准化的。KRW轴承游隙等级和预紧等级由后缀定义。

KRW 轴承保持架

保持架

KRW标准角接触球轴承带滚动体引导的窗式实体黄铜保持架(后缀:MP)。可按需提供其他保持架设计,或按具体应用选型,并在轴承上作相应标记。

保持架的一般信息

特定后缀

B更改内部设计,接触角 40°
D更改内部设计,接触角 20°
E更改内部设计,接触角 25°

角度误差补偿

单列角接触球轴承只在有限的范围内适用于补偿不对中。内圈和外圈之间允许的不对中度取决于轴承的尺寸、轴承的内部设计、游隙大小以及力和力矩的作用。不对中会导致滚珠的运行不理想,并在轴承中产生额外的应力,以致缩短轴承使用寿命。

 

转速

KRW区分极限转速nG和热参考转速nth。极限转速是实际的机械极限值,它是基于滚动轴承的机械疲劳强度,该疲劳强度取决于轴承的安装条件和润滑情况。在未事先咨询KRW的情况下,即使在最佳运行条件下也不得超过极限转速。

热参考速度表示轴承中摩擦产生的热量与散发的热量之间的平衡。它在DIN ISO 15312标准(滚动轴承-热参考转速)中已标准化。

允许的工作温度

轴承的允许工作温度受保持架材质、轴承组件(滚道和滚动体)的尺寸稳定性以及润滑的限制。根据标准,KRW轴承尺寸稳定温度可达200°C(S1)。KRW也可以按需提供更高工作温度的滚动轴承。

保持架材料的一般信息

尺寸标注

对于承受动载荷的轴承

承受动载荷轴承的使用寿命公式根据ISO 281 L10=(C/P),当量载荷(P)要求方向和大小是假定不变的,为了计算当量动载荷,需要计算系数、轴向和径向载荷比。请参考下面的公式

轴承当量动载荷P

a) 单个轴承和串联配置

承受动载荷的单个轴承或串联配置的轴承组的轴承当量动载荷P取决于载荷比Fa/Fr(轴向力/径向力),可以借助下列公式确定轴承当量动载荷:

P当量动载荷[kN]
Fr径向动载荷[kN]
Fa轴向动载荷[kN]
e计算系数,参阅表格[-]
X计算系数,参阅表格[-]
Y计算系数,参阅表格[-]

 

系列eXY
708, 709, 718, 7190,800,390,76
72B, 73B, 74B1,140,350,57

 

b) 背对背配置和面对面配置

承受动载荷的背对背配置或面对面配置轴承的当量动载荷P取决于载荷比Fa/Fr。可以借助下列公式确定轴承当量动载荷:

P当量动载荷[kN]
Fr径向动载荷[kN]
Fa轴向动载荷[kN]
X计算系数,参阅表格 [-]
Y计算系数,参阅表格 [-]

 

系列Fa / FrXY
708, 709, 718, 719≤ 0,8010,78
> 0,800,631,24
72B, 73B, 74B≤ 1,1410,55
> 1,140,570,93

 

背对背配置和面对面配置轴承的轴向力

由于倾斜的滚道,角接触球轴承在承受径向力时,会产生与轴承尺寸有关的轴向反作用力。 当轴由两个相同或不同尺寸的角接触球轴承支撑时,一个轴承的径向载荷会传导为另一个轴承产生的轴向载荷。 在确定总轴向载荷时,必须考虑内部的轴向力。 单个轴承上的总轴向载荷值由以下公式确定:

情况载荷比外部轴外力产生的轴向力 Fa
   轴承 A轴承 B
1FrA / Y≤  FrB / YBKa ≥ 0Fa =  Ka + 0,5 ∙ FrB / YB不考虑轴向力 Fa
2FrA / YA > FrB / YBKa > 0,5 · ( FrA / Ya - FrB / YB )Fa = Ka  + 0,5 ∙ FrB / YB不考虑轴向力 Fa
3FrA / YA > FrB / YBKa ≤ 0,5 ∙ ( FrA /YA - FrB /YB )不考虑轴向力 Fa Fa = 0,5 ∙  FrA / YA - Ka


对于公式,外部轴向力Ka作用的轴承用A表示,相应的轴承用B表示。所有轴承考虑为无预紧时为零游隙时的轴向力。
 

FrA轴承A承受的径向力[kN]
FrB轴承B承受的径向力[kN]
YA轴承A的计算系数(参阅面对面配置和背对背配置表)[-]
YB轴承B的计算系数(参阅面对面配置和背对背配置表)[-]
Ka外部轴向力[kN]
Fa产生的轴向力[kN]
背对背配置和面对面配置轴承的轴向力

c) 降低轴承组的基本额定动载荷

当相同型号的角接触球轴承以面对面、背对背或串联配置直接相邻安装时,必须降低轴承组的基本额定载荷。下列关系适用于基本额定动载荷:

Cr轴承组的基本额定动载荷[kN]
Cr single bearing单个轴承的基本额定动载荷  [kN]
i轴承组中相同轴承的数量 [-]

对于承受静载荷的轴承

对于转速非常慢的轴承(n x dm≤4000 mm/min),额定动载荷的计算失去其时效性。静载安全系数S0的计算如下:

S0静载安全系数[-]
C0基本额定静载荷(出自轴承表格)[kN]
P0当量静载荷[kN]
n轴承转速[min-1]
dm  轴承平均直径 [dm = (D+d)/2] [mm]

 

静载荷能力

a) 单个轴承或串联配置

下列关系适用于承受静载荷的单个或串联配置角接触球轴承:

F0r最大径向静载荷[kN]
F0a最大轴向静载荷[kN]

 

系列XY
708, 709, 718, 7190,50,33
72B, 73B, 74B0,50,26

 

b) 面对面配置和背对背配置

F下列关系适用于承受静载荷的背对背配置和面对面配置的角接触球轴承:

F0r最大径向静载荷[kN]
F0a最大轴向静载荷[kN]

 

系列XY
708, 709, 718, 71910,66
72B, 73B, 74B10,52

 

c) 降低轴承组的基本额定静载荷

当相同尺寸的角接触球轴承以面对面、背对背或串联配置直接相邻安装时,必须计算轴承组的基本额定静载荷。下列关系适用于基本额定静载荷:

C0轴承组的基本额定静载荷[kN]
C0 single bearing单个轴承的基本额定静载荷[kN]
i轴承组中相同轴承的数量[-]

 

最小的径向载荷

滚动轴承如要可靠运行,需要一个最小载荷。若未达到最小载荷,则可能会发生打滑。可近似假设角接触球轴承的最小径向载荷为轴承基本额定静载荷C0的1%。如果未达到该值,请联系KRW应用技术部。

 

 


 

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