设计考虑因素

轴向位移的验证

实际的内部游隙可以限制可能的轴向位移。 不对中减少了可能发生的轴向位移。 因此,应验证实际的轴向位移。

1. 确定所需的轴向位移

  • 轴的热膨胀可用以下公式估算
    sreq = α L ΔT
  • 其中还需要考虑额外的影响,可能需要高级模拟或测试。

2. 确定最大不对中

  • 根据特定公差估算轴承底座的不对中 β。
  • 其中还需要考虑额外的影响,可能需要高级模拟或测试。

3. 检查允许的轴向位移

根据所使用的轴承,检查两个方向的允许轴向位移:

  • 带保持架的开式轴承(图 1
  • 带保持环的满滚子轴承(图 2
  • 密封轴承(图 3

sreq < s1 - β k1 B

sreq < s2 - β k1 B

式中 sreq 如果过大,请考虑分支安装

4. 检查内部游隙

  • 确定由轴向位移产生的游隙减少。
    Clearance reduction caused by axial displacement
  • 确定由其他因素导致的游隙减少量并评估剩余游隙(→ 轴承游隙)。

符号

B轴承宽度[mm]
Cred
在相对中心位置的轴向位移引致的径向游隙减少量 [mm]
k1
不对中系数(→ 产品表
L轴承间的轴长[mm]
s1偏离保持环时,带保持架(图 1)或满装轴承(图 2)中的轴向位移限制 [mm](→ 产品表
s2向密封件或保持环方向偏移时,密封(图 3)和满装轴承(图 2)中的轴向位移限制 [mm](→ 产品表
sreq从中心位置的所需轴向位移 [mm]
α热膨胀系数 [°C-1]
= 12 x 10-6
β不对中 [°]
ΔT温差 [°C]

计算实例

应用(图 4):
  • 轴承 C 3040
    - d = 200 mm
    - D = 310 mm
    - B = 82 mm
    - 普通游隙: 最小 170 μm
    - s1 = 15.2 mm
    - k1 = 0,123
    - k2 = 0,095
  • 轴长 L = 3 000 mm
  • 轴的温度范围: 20 至 90 °C (70 至 195 °F)
  • 最大不对中: 0,46°

轴向位移的验证:

  1. 所需的轴向位移
    sreq = α L ΔT
    sreq = 12 x 10-6 x 3 000 x (90 - 20) = 2.5 mm
  2. 最大不对中
    提供的输入: 0,46°
  3. 检查允许的轴向位移
    sreq < s1 - β k1 B
    2,5 < 15,2 - 0,46 x 0,123 x 82 ≈ 10,5
    → 好的
  4. 检查内部游隙
    Clearance reduction caused by axial displacement
    Calculation example
    轴承发生偏移时的最小内部游隙
    170 - 7 = 163 μm

    确定由其他因素导致的游隙减少量(例如过盈配合、内圈和外圈的温度差)并评估剩余游隙(→ 轴承游隙
轴承两侧的自由空间

为使轴能相对于轴承座进行轴向位移,必须在轴承两侧提供一定的空间,如图 5所示。该空间宽度的实际值可以根据以下值进行估算:

  • 值 Ca (→ 产品表
  • 内外圈在运行中相对中心位置估计的轴向位移
  • 由于不对中造成的轴向位移

计算轴承两侧所需的自由空间

Careq = Ca + 0.5 (s + β k1 B)

式中

B轴承宽度[mm]
Ca轴承两侧所需空间的最小宽度 [mm](→ 产品表
Careq轴承两侧所需空间的宽度 [mm]
k1不对中系数(→ 产品表
s内外圈之间相对轴向位移,如轴热膨胀 [mm]
β不对中 [°]
偏移安装

如果轴长度可能会发生较大的热膨胀,内圈可采用分支安装并与外圈相对,直至相反方向的轴向位移限制s1 或 s2 (图 6)与预期的轴向位移相反的方向(图 7)。 举例来说,延长的允许轴向位移被用于造纸机中烘缸的自对中轴承配置。

配轴套轴承

带圆锥孔的球轴承安装时可带:

  • 光轴或阶梯轴上的紧定套(图 8图 9):
    • 紧定套配有锁定装置。
    • 使用合适的 SKF 紧定套组件,以防止锁紧装置与保持架发生干涉(→ 产品表)。
  • 阶梯轴上的推卸套(图 10

仔细检查轴向位移,因为可能 s1 (→ 产品表)无法完全满足。

有关轴套的更多信息,请参见轴承附件

合适的轴承座

SKF 标准轴承座适用于 C 30、C 31、C 22 和 C 23 系列的大部分 CARB 轴承。

使用标准轴座时的两种常见配置是:

  • 带圆锥孔的 CARB 轴承,配有紧定套和阶梯轴
  • 阶梯轴上的圆柱孔 CARB 轴承

完整的 SKF 轴承座产品类别在以下表格中提供:

  • 剖分式轴承座(枕座)(表 1
  • 整体式轴承座(表 2
  • 特殊应用轴承座 (表 3
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