轴承配置

旋转机器中的转动部件(如主轴)的轴承配置,通常需要用两套轴承来支承,并将转动部分相对于机器的固定部分(如轴承座)作径向和轴向定位。 根据不同的应用条件,如 负荷、所需的旋转精度和对成本的要求,轴 承配置可包括以下几种方式:
  • 固定端和浮动端的轴承配置(一端固定、一端浮动)
  • 预调整的轴承配置(两端固定)
  • “浮动式”轴承配置。
具有可以承受径向、轴向和力矩负荷的单个轴 承,如关节轴承的轴承配置,没有在本型录中 介绍。 如果需要这些配置,最好同斯凯孚应用工程服务部联系。

固定端与浮动端轴承配置

固定端轴承在轴的一端作径向支承,同时作 两个方向的轴向定位。 因此固定端轴承必须 同时固定在轴和轴承座上。 适合用在固定端 的轴承是能够承受联合负荷的径向轴承,如 深沟球轴承、双列或配对单列角接触球轴 承、自调心球轴承、球面滚子轴承或配组的 圆锥滚子轴承。 只能承受纯径向负荷的径向轴承,如其中一个套圈不带挡边的圆柱滚子轴承,与另一个其它类型轴承成组使用时,也可以用在固定端,如深沟球轴承、四点接触球轴承或双向推力轴承等。 另一个轴承只用作两个方向的轴向定位,在轴承座中必须留有一定的径向自由度 (即与轴承座应预留间隙)。
轴另一端的非固定端轴承仅提供径向支撑。 并必须允许轴具有一定的轴向位移,使轴承之间不会产生相互的作用力,例如当轴因受热而膨胀,轴向位移可在某些类型轴承的内部实现。 在滚针轴承、NU与N设计圆柱滚子轴承和CARB环形滚子轴承的情况下,轴向位移可以出现在轴承内部,或出现在一个轴承圈与其支座之间,最好是在外圈与其位于轴承座孔内的支座之间。
在大量的定位端/浮动端轴承组合之中,常用的组合说明如下。
对于“无摩擦”轴向位移应出现在轴承内的刚性轴承配置,可用下列组合
  • 深沟球轴承/圆柱滚子轴承(图1
  • 双列角接触球轴承/圆柱滚子轴承(图2)
  • 配对单列圆锥滚子轴承/圆柱滚子轴承(图3)
  • NUP设计圆柱滚子轴承/NU设计圆柱滚子轴承(图4
  • NU设计圆柱滚子轴承与四点接触球轴承/NU设计圆柱滚子轴承(图5)。
对于上述组合,轴的角位移必须保持在最低限度。 如果这做不到,最好使用自调心轴承组合,以便容许位移,即:
  • 自调心球轴承/CARB环形滚子轴承(图6)或
  • 球面滚子轴承/CARB环形滚子轴承(图7)。
这些配置能够容许角位移以及径向位移,避免轴承系统内产生内部轴向力。
对于有旋转内圈负荷的轴承配置,轴长度的变化要在轴承与其支座之间得到容纳,轴向位移应出现在轴承外圈与轴承座之间。 最常用的组合是
  • 深沟球轴承/深沟球轴承(图8)
  • 自调心球或球面滚子轴承/自调心球或球面滚子轴承(图9
  • 配对单列角接触球轴承/深沟球轴承(图10)。

经调整的轴承配置

在经调整的轴承配置中,轴在一个方向由一个轴承来轴向定位,在反方向则由另一个轴承来轴向定位。 这种配置被称为“交叉定位”,通常用于短轴。 适用的轴承包括能够容许至少一个方向的轴向载荷的各种径向轴承,包括
  • 角接触球轴承(图11
  • 圆锥滚子轴承(图12)。
在某些情况下,单列角接触球轴承或圆锥滚子轴承用于交叉固定配置,有必要施加预载荷,参见轴承预载荷

“浮动”轴承配置

自由轴承配置也是交叉定位,适用于对轴向位置要求适中或轴的其它部件起到轴向定位作用的场合。
适用于这种配置的轴承有
  • 深沟球轴承(图13
  • 自调心球轴承
  • 球面滚子轴承。
在这些类型的配置中,重要的是每个轴承的一个套圈应能在其支座上或之内移动,最好是外圈能在轴承座内移动。 自由轴承配置也能用两个有偏距内圈的NJ设计圆柱滚子轴承来组成(图14)。 在这种情况下,轴向移动可以在轴承内出现。
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