一、回轉(zhuǎn)軸承特點(如下圖1所示)
1、內(nèi)圈和外圈(1和2)
軸承由一個內(nèi)圈和一個外圈組成,材質(zhì)一般是滲碳鋼。每個圈至少包括一個精密滾道,用以傳遞負載并實現(xiàn)設(shè)備兩部分的相對轉(zhuǎn)動。對滾道表面及一定深度進行有選擇的硬化,可以更好的分散傳遞設(shè)備運行中產(chǎn)生的高應力。圖2展示了四點接觸球(RK、HS、HT、MT、KH和XT系列)和交叉滾子(XR系列)軸承的典型硬化方式。多列軸承(DT和TR系列)高應力滾道的處理方法和上述系列類似。在滾道附近的某個位置,會有非硬化區(qū)域,它被稱為硬化間隙或者“軟肋”。這個區(qū)域可以分擔應力,使得滾動體性能不會受到損害。每個軸承圈只有一側(cè)與支撐結(jié)構(gòu)相連接。一個或者兩個圈都有完整的傳動結(jié)構(gòu),例如齒輪或者鏈輪齒輪,這樣可以利用這些傳動方式的優(yōu)良特性,克服旋轉(zhuǎn)阻力,使軸承內(nèi)外圈相對旋轉(zhuǎn)。
圖 2
2、滾動體(3)
精密制作的滾動體使內(nèi)外圈之間的相對旋轉(zhuǎn)和負載傳遞性能更出色。通常滾珠或者滾柱使用硬鉻合金制成。滾動體的大小是最適宜應對預期應力和內(nèi)外圈均布負載的,并且能夠最大程度地降低旋轉(zhuǎn)阻力。
3、隔塊(4)
隔塊將滾動體分隔開來,可以在軸承旋轉(zhuǎn)過程中起到降低摩擦、防止打滑和卡死的作用。這些情況都是在設(shè)備運轉(zhuǎn)中,由于負載分布的改變、支承結(jié)構(gòu)和軸承圈的變形產(chǎn)生的。隔塊一般是塑料制品,在一般運行環(huán)境下,常見的潤滑劑不受影響。在某些時候,對于球軸承,也會在承受負載的大滾珠之間布置較小的滾珠來代替隔塊。這也可以稱為“分隔球”,可以針對某些特殊應用環(huán)境提供獨特的解決方案。當應用環(huán)境需要,可以使用分隔器來代替隔塊或者分隔球。
4、安裝孔(5)
理想的固定轉(zhuǎn)臺軸承兩個圈的安裝孔式樣應該是均勻分布一周的通孔。但是,事實上,設(shè)備設(shè)計人員無法保證有足夠空間,為了方便安裝維護,可能需要在一個或者兩個軸承圈上使用螺紋孔甚至是特殊螺栓進行固定。(如圖3)
圖 3
注:設(shè)備設(shè)計人員、生產(chǎn)人員和用戶都要確認安裝固定形式是否恰當。為此有很多的方法可用,例如進行分析測試以評估驗證支承結(jié)構(gòu)、緊固件、接頭具有足夠的強度,并且能夠完全承受可能發(fā)生的最大負載和重復性負載。
5、密封(6)
每個轉(zhuǎn)臺軸承都帶有密封,密封用來防止?jié)櫥瑒┝魇?,并且保護軸承防止受到灰塵和微粒的污染。密封由彈性材料制成,與大多 數(shù)通用礦物油的潤滑劑以及鋰基或鈣基增稠劑的潤滑脂不沖突。
6、裝球孔塞(填充孔塞) (7)
回轉(zhuǎn)軸承的滾動體可以通過無齒套圈上的徑向鉆孔嵌入,之后堵住這個孔。塞子使用定位針進行機械鎖定,以保證處于適當?shù)奈恢煤头较?。然而,TR系列軸承沒有填充孔塞它需要分離一個軸承圈,以便安裝滾動體。
注:拆除裝球孔塞將會是質(zhì)保條款作廢。
7、齒輪(8)
轉(zhuǎn)臺軸承的內(nèi)圈或者外圈都可以與齒輪做成一體。通??梢蕴峁?0度壓力角的全齒高齒輪或者漸開線齒輪,齒側(cè)間隙符合相關(guān)規(guī)定精度達到AGMAQ6.標準。
當然,根據(jù)客戶需要,我們也可以調(diào)整基本齒形、壓力角和精度,提供客戶定制產(chǎn)品。為了便于組裝,齒輪的徑向跳動最高點被標記出來。如果客戶要求,也可以對此進行改變。
8、黃油嘴(9)
至少有一個黃油嘴位于某個軸承圈上,通過它可以對滾道和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行周期潤滑。對于帶齒輪型的軸承,它往往位于無齒的軸承圈上,黃油嘴的數(shù)量往往隨著軸承直徑的上升而增加。但是根據(jù)客戶需要,可以增加或者減少黃油嘴的數(shù)量。
9、識別代號(10)
識別代號包含了軸承型號和序列號。這些信息一般在裝球孔塞附近。
二、回轉(zhuǎn)軸承應用信息
1、載荷
轉(zhuǎn)臺軸承可用于承受單向或者貫穿旋轉(zhuǎn)軸的多方向載荷。所有這些載荷可以被分解為四種,作用于軸承中心,或者作用在軸承中心周圍的,被稱為徑向載荷、軸向載荷、力矩和轉(zhuǎn)矩。這些參數(shù)用來校核軸承和所包含的齒輪的尺寸和承載能力。其中的三種載荷在圖4中有明確的表述。第四種,也就是轉(zhuǎn)矩,是指軸承的一個圈相對于另一個圈旋轉(zhuǎn)的傾向。
圖4 軸承受到的合力
設(shè)備本身和及其運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的載荷通過緊固螺栓等結(jié)構(gòu)作用于軸承上。雖然轉(zhuǎn)臺軸承有能力應對所有類型的組合負載,但是它主要作用是承受軸向負載。偏離中心的軸向載荷也會給形成轉(zhuǎn)矩。
通常,軸向載荷會將軸承內(nèi)外圈支座互相壓緊。參見圖5.這種載荷會均勻分布在緊固結(jié)構(gòu)表面和軸承圈的連接處附近的區(qū)域中,使?jié)L動體可以承受更多的載荷。這樣,承受負載的所有組件可以把應力水平控制在較低的范圍內(nèi)。
圖5 軸向載荷壓縮軸承
注:當軸向載荷突然“暫?!弊饔糜谳S承,載荷將明顯集中于螺栓附近的更狹小的區(qū)域內(nèi),這是一個非常關(guān)鍵的差別,在設(shè)計中一定要考慮到,如圖6所示。
圖6 軸向載荷暫時防松
垂直于軸承旋轉(zhuǎn)軸方向的載荷被稱為徑向載荷。如果徑向載荷來自軸承上方或者下方,就形成了作用于軸承中心附近的力矩。在實際應用中,徑向負載的作用點的位置不同會產(chǎn)生很大影響(這種影響甚至可能超過軸向力的10%) 我們的標準轉(zhuǎn)臺軸承可能需要調(diào)整接觸角、滾珠隔塊、安裝孔配置或者增加引導直徑以應對這些情況。
2、速度
轉(zhuǎn)臺軸承一般用于轉(zhuǎn)速較低、非連續(xù)轉(zhuǎn)動以及有振動的場合。
3、精度
在實際使用時,轉(zhuǎn)臺軸承的旋轉(zhuǎn)部分通常不需要相對于固定部分進行準確定位。因此本樣本中所有的軸承,包括KH系列,都不會提供用于保證精度和重復定位的直徑公差。某些應用環(huán)境需要很高的精度,而且需要依靠軸承來實現(xiàn)。早些時候通過與客戶的交流。由于機械傳動方面的要求,必須是軸承盡可能成為一個整體,減少其組件數(shù)量,這樣可以減小那些導致軸承精度降低的公差。
4、轉(zhuǎn)矩
對于大型軸承來說,在大多數(shù)應用環(huán)境中,如果軸承安裝正確,使用標準內(nèi)部游隙,則用來克服軸承摩擦或者旋轉(zhuǎn)阻力的力,要小于克服軸承所承載重量慣性的力。軸承需要具備一個最小的游隙,以使安裝中產(chǎn)生的缺陷降到最小。有時發(fā)現(xiàn)安裝表面不平或者不圓,可能需要對軸承施加一個較大的轉(zhuǎn)矩進行矯正,這對于安裝在某裝置上在載荷作用下產(chǎn)生彎曲的軸承也適用。其他一些影響軸承摩擦的因素還有接觸角、隔塊、密封和潤滑劑。
在載荷較小的情況下,可以通過手動盤動來解決。然而,在實際應用環(huán)境中,軸承往往承受較高的載荷和轉(zhuǎn)矩,換句話說,軸承是難以手動盤動的,這就需要使用機械方法旋轉(zhuǎn)軸承,在設(shè)計上必須配置相應的附屬結(jié)構(gòu)。
可以實現(xiàn)設(shè)備的機械旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)有齒輪、鏈輪、V型帶或者同步帶輪,以及與之相連的軸承套圈。最常見的解決方法是把一個回轉(zhuǎn)軸承套圈和齒輪結(jié)合起來,在本樣本中有多種系列是這種形式。這種做法省去了單獨安裝齒輪及其產(chǎn)生安裝問題和費用。
5、環(huán)境
轉(zhuǎn)臺軸承既可以用在室內(nèi),又可以用在日照、雨淋和顆粒污染的室外,適用溫度范圍-40°F到+140°F (-40℃至+60℃)。標準轉(zhuǎn)臺軸承使用非金屬潤滑劑,超過這個溫度范圍的溫度時,則需要更換為其他潤滑劑。如果在污染嚴重或者非常潮濕的環(huán)境下使用,需要使用帶密封圈或防塵蓋的軸承。
6、涂層
為了提高耐腐蝕性能,可以提供表面涂層,熱噴鋅或者客戶特別訂制的其他涂層。此外,我們也可提供ENDURAKOTE"鍍層,它可以防腐蝕,而且耐磨性更強,適合用于滑動接觸面處。
7、安裝布置
常見的固定回轉(zhuǎn)軸承的方式是用均勻分布的螺栓固定套圈。當設(shè)備設(shè)計師們沒有做出適應這種固定方式的設(shè)計時,為使用安裝和維護方面,有些時候需要使用螺紋孔甚至是特殊螺栓安裝。(注:設(shè)計人員需要確認設(shè)計有效,并要為選定的固定方式負責。)
另一種固定回轉(zhuǎn)軸承圈和周圍構(gòu)件的方法是環(huán)焊。軸承圈上有低碳鋼焊接環(huán)或者焊接帶。使用適當?shù)姆绞綄⒑附迎h(huán)與設(shè)備進行焊接,不會損壞軸承。鑒于焊接環(huán)的使用并不常見,在本樣本中沒有進行詳細闡述。(注:直接對軸承進行焊接,或者在軸承附近焊接,會對軸承造成損傷)
8、潤滑
油脂是最常見的轉(zhuǎn)臺軸承潤滑劑。定時向軸承中注入新潤滑劑可以有效降低摩擦和磨損,防止銹蝕排出污染物,提高密封性能。為了達到這些效果,轉(zhuǎn)臺軸承通常至少配有一個注脂附件或者潤滑孔。
無論如何,轉(zhuǎn)臺軸承都會配有齒輪結(jié)構(gòu),為了達到最佳運轉(zhuǎn)效果,需要定時進行潤滑。
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