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十二年精密轴承制造经验
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交叉滚子轴承设计方案

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RB交叉滚子轴承

  特性

  交叉滚子轴承RB系列是用(yòng)于高精密场合的产品,它的尺寸符合ISO标准,尺寸系列符合标准DIN616。它由外圈、内圈、滚动體(tǐ)和塑料保持器组成。外圈是剖分(fēn)式的,并由三个紧固连接螺栓固定。
  交叉滚子轴承的刚性很(hěn)大、运转精度很(hěn)高,有(yǒu)带普通游隙、小(xiǎo)游隙或预载的类型。带预载轴承的后缀為(wèi)VSP。
  采用(yòng)夹紧垫圈可(kě)以很(hěn)容易地将轴承的外圈安装在相邻结构上。带有(yǒu)特殊涂层的轴承,具有(yǒu)耐腐蚀功能(néng)。
  径向、轴向和力矩载荷
  圆柱滚子是X型布置的,一个这样的轴承就可(kě)以承受两个方向的轴向力、径向力、倾覆力矩和其它联合载荷。因此两个轴承布置的设计方案能(néng)够用(yòng)单个SX轴承布置方式来代替,如图1和图2。

  圆周速度
  圆周速度取决于轴承种类(带普通游隙或预载)和润滑方式(脂或油),请见下表。

  润滑
  RB轴承不含油基防锈油,而是脂润滑;它们可(kě)以用(yòng)润滑油润滑,请见LYDZC样本。
  选择脂润滑,可(kě)以采用(yòng)符合DIN51825–KP2N–20的高质量锂基脂,如Arcanol的LOAD150或LOAD220。
  对于油润滑,可(kě)以采用(yòng)CLP(符合DIN51517)或
  HLP(符合DIN51524)的润滑油,粘度等级在ISO-VG10到100之间。
  工作温度
  交叉滚子轴承合适的工作温度范围為(wèi)–30°C到+80°C。
  后缀
  现有(yǒu)设计的后缀:请见下表。

  设计与安全指南
   静载承载能(néng)力
  交叉滚子轴承用(yòng)于偶尔的回转运动、低速的摆动运动、低速的旋转运动或者静止状态,承受按静载能(néng)力选择的尺寸所对应的载荷。
  承受静载的交叉滚子轴承的尺寸可(kě)利用(yòng)基本额定静载荷C0 和极限静载荷图来校核。
    校核静载承载能(néng)力
  如图3,如果知道载荷布置,并且夹紧垫圈、定位、安装和润滑都能(néng)满足要求,可(kě)对该应用(yòng)做初步判断。
  如果载荷布置更复杂或部分(fēn)条件不能(néng)满足,请联系LYDZ工程师13700810892。

  无径向载荷时轴承当量静载荷的确定

  如果只有(yǒu)轴向力和倾覆力矩,采用(yòng)下式:


  F0q 和 M0q 用(yòng)来确定极限静载图上的承载点,请见尺寸表。
  除了滚道,也必须校核固定螺栓的承载能(néng)力。
  关于滚道的极限静载图和固定螺栓如尺寸表所示。
  承载点必须低于滚道曲線(xiàn)。
  有(yǒu)径向载荷时轴承当量静载荷的确定
  如果径向载荷F0r比尺寸表中所示的基本额定径向静载荷C0r小(xiǎo),则要考虑径向载荷。
  有(yǒu)径向载荷时采用(yòng)下式确定轴承当量静载荷:
  ■利用(yòng)公式计算载荷偏心参数
  ■确定径向静载系数f0r。為(wèi)了实现这一点:
  –确定比值F0r/F0a,图4或图5
  –根据比值F0r/F0a和,图4或图5来确定径向
  静载系数f0r
  ■确定应用(yòng)系数fA,表格,必要时还需确定安全系数fS
  ■根据公式计算轴承当量轴向载荷F0q和当量倾覆力矩M0q
  ■根据F0q和M0q确定极限静载图上的承载点。承载点必须低于滚道曲線(xiàn)。



  应用(yòng)系数
  表中的应用(yòng)系数fA是一个经验值。它考虑了许多(duō)重要的要素,例如运转的类型及剧烈程度、刚度和运转精度。假如已知准确的应用(yòng)要求,则这些数值可(kě)以做相应改变。
  不能(néng)采用(yòng)小(xiǎo)于1的应用(yòng)系数。
  在大多(duō)数应用(yòng)中进行静态计算时可(kě)以使用(yòng)系数1,如用(yòng)于齿轮箱轴承和转台轴承。
  除静态计算外,每次必须检查额定寿命,请见动载荷承载能(néng)力。
  应用(yòng)系数fA


  安全系数
  计算中通常用(yòng)不到附加安全系数。
  在特殊的应用(yòng)中如在许可(kě)说明书、内部说明书、用(yòng)于检修的需求规定等,应该使用(yòng)合适的安全系数。
  动载荷承载能(néng)力
  承受动态载荷的交叉滚子轴承,即主要承受旋转运动的轴承,要根据动态承载能(néng)力确定尺寸。
  承受动态载荷的轴承的尺寸,可(kě)以利用(yòng)基本额定动载荷C和基本额定寿命L或Lh近似地校核。
  确定基本额定寿命
  寿命L和Lh的计算公式仅用(yòng)于下列情况:
  ■载荷分(fēn)布与图6相一致
  ■满足与定位(轴承套圈必须有(yǒu)足够的刚性或牢固连接在相邻结构上)、安装、润滑及密封有(yǒu)关的所有(yǒu)要求
  ■运转过程中,载荷和速度恒定不变。如果载荷和速度不是常数,可(kě)以确定当量运转值,结果和实际载荷产生相同疲劳工况,当量运行值
  ■载荷比為(wèi)Fr/Fa8。
  如果载荷分(fēn)布更加复杂、载荷比Fr/Fa8或者不能(néng)满足上述条件,LYDZC工程师:13700810892


  承受联合载荷轴承的基本额定寿命的确定
  如果轴承承受联合载荷,轴向、径向和倾覆力矩寿命L和Lh
  采用(yòng)下列方法计算:
  ■计算载荷偏心参数,公式
  ■确定轴承径向动载荷Fr和轴向动载荷Fa的比值(Fr/Fa)
  ■根据和比值Fr/Fa,确定动载荷系数kF,图7
  ■计算轴承轴向当量动载荷Paxial=kF·Fa,
  ■将轴承的当量动载荷Paxial和基本额定轴向动载荷Ca代入到寿命L和Lh计算公式中,即可(kě)计算寿命。如果是摆动运动,将计算后的运转速度代入到寿命计算公式Lh当中。

    仅承受径向载荷时轴承基本额定寿命的确定
  当回转支撑轴承只承受径向载荷时,将下列数值代入额定寿命
  计算公式L和Lh中:
  ■所采用(yòng)的当量载荷不是轴承轴向当量动载荷Paxial,而是轴承
  径向动当量动载荷Pradial(即Fr)–Pradial=Fr
  ■基本额定径向动载荷Cr。


  固定螺栓的承载能(néng)力
  依据轴承静载荷承载能(néng)力校核的内容,除了对滚道进行校核之外,还需要对固定螺栓的承载能(néng)力进行校核。
  如果满足下列条件,固定螺栓的承载能(néng)力可(kě)以进行校核:
  ■本章的检验标准条件依据静载承载能(néng)力,
  ■采用(yòng)力矩扳手根据给定力拒拧紧螺栓
  ■固定螺栓系数 A = 1.6,拧紧力矩按表中所示,
  ■未超过许可(kě)接触应力
  ■使用(yòng)尺寸、数量和等级的螺栓。

  承载能(néng)力的标志(zhì)
  螺栓的承载能(néng)力说明如下:
  ■尺寸表中固定螺栓的极限载荷曲線(xiàn)
  ■Z大许可(kě)径向载荷Frper(摩擦锁紧)。
  固定螺栓极限静载荷图中给出了螺栓曲線(xiàn)。这些曲線(xiàn)是根据对等级為(wèi)10.9,拧紧使其达到90%的极限应力,包括扭矩在内。
  假如使用(yòng)8.8级或12.9级的螺栓,必须根据下面的系数转换当量静载荷F0q和M0q:
  ■8.8级(F0q1.65,M0q1.65)
  ■12.9级(F0q0.8,M0q0.8)。

    校核螺栓的静载承受能(néng)力
    带和不带径向载荷的应用(yòng)
  螺栓的静载承载能(néng)力受其弹性极限应力的限制。
  确定轴承当量静载荷F0q和倾覆力矩M0q。
  再用(yòng)F0q和M0q和螺栓极限静载图确定固定螺栓的承载点。
  承载点必须低于对应的螺栓曲線(xiàn)。
  螺栓的径向载荷和静载承载能(néng)力
  假如不对中的轴承圈套上承受径向载荷,螺栓连接必须避免轴承圈套在相邻结构上产生位移。
  為(wèi)了校核这一点:
  ■给轴承径向载荷乘上一个应用(yòng)系数fA,
  ■将其与许可(kě)径向载荷Frper的数值进行比较。
  固定螺栓的许可(kě)径向载荷Frper取决于它们的摩擦锁紧力,而不是轴承的径向承载能(néng)力。
  如果轴承的径向载荷高于固定螺栓的摩擦锁紧力或者径向载荷非常高(Fr/Fa4),请和我们联系。
    校核螺栓的动载承载能(néng)力
    动载承载能(néng)力
  螺栓动载承载能(néng)力与螺栓的疲劳强度相对应。
  根据轴承的动载荷,可(kě)确定当量载荷F0q和M0q。
  采用(yòng)下列系数,而不是应用(yòng)系数fA,运转载荷会增大:
  ■8.8级(系数1.8)
  10.9级(系数1.6)
  12.9级(系数1.5)。
  必须在极限静载图上检查固定螺栓承载能(néng)力。承载点必须低于对应的螺栓曲線(xiàn)。
  轴和轴承座公差
  对于普通应用(yòng),公差K7 的轴承座和 h7 的轴就足够了,请见下表。
  对于精密应用(yòng),轴承座的公差应為(wèi)K6,轴的公差应為(wèi)h6,请见下表。

     采用(yòng)夹紧垫圈定位
  经证明夹紧垫圈是交叉滚子轴承RB定位的一种好的手段,图8
  轴承套圈在整个圆周和宽度上必须得到刚性和均匀的支撑。夹紧垫圈和安装法兰盘的厚度不能(néng)小(xiǎo)于其Z小(xiǎo)厚度。
  符合DIN74的J型沉孔可(kě)用(yòng)于符合标准DIN6912的螺栓。对于较深沉孔,必须根据沉孔的深度增加夹紧垫圈的厚度S。
  夹紧垫圈的小(xiǎo)强度:请见夹紧垫圈的Z小(xiǎo)强度。
  轴承配合面的深度
  為(wèi)了保证夹紧垫圈安全地固定轴承,轴承配合面的深度t必须和安装尺寸表中数值一致,
  轴承配合面的深度会影响轴承的游隙和转动阻力。预载轴承(后缀VSP)的转动阻力更高。
  如果对于转动阻力有(yǒu)特殊要求,深度t必须与相应轴承套圈的高度相配。已经证明,深度t的变量对公差的影响与尺寸表中的尺寸h对公差的影响相同,甚至可(kě)使公差带更窄。為(wèi)安全起见,在任何情况都应该进行内部测试。
  夹紧垫圈的Z小(xiǎo)强度
  对于10.9级的螺栓,其螺栓头和螺母的颈部Z小(xiǎo)强度必须是
  500N/mm2。没有(yǒu)必要使用(yòng)垫圈。
  对于12.9级的固定螺栓,其Z小(xiǎo)强度不得小(xiǎo)于850N/mm2,
  否则在螺栓头和螺母颈部处要使用(yòng)经过淬火和回火处理(lǐ)的垫圈。

  固定螺栓
  轴承或夹紧垫圈的固定适用(yòng)10.9级的螺栓,请见下表。
  如果螺栓的尺寸、等级和数量有(yǒu)偏差,则轴承的承载能(néng)力和工作寿命都会明显减小(xiǎo)。
  对于12.9级的螺栓,要注意夹紧垫圈的Z小(xiǎo)强度或使用(yòng)淬火和回火处理(lǐ)的垫圈。


  螺栓的防松
  通常,采用(yòng)正确的预载螺栓即可(kě)充分(fēn)防松。然而如果经常有(yǒu)冲击或振动载荷,则有(yǒu)必要采用(yòng)额外方法实现螺栓的防松。
  不是所有(yǒu)螺栓防松的方法都适合于交叉滚子轴承。严禁使用(yòng)弹簧垫圈和开口垫圈。
  标准DIN 25 201 中给出了螺栓防松总论,在 1992 年出版的标准
  DIN 25 203 中特别地介绍了采用(yòng)胶粘剂防松的方法。
  如果需要了解更多(duō)详细信息,请致電(diàn):13700810892

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