于其幾何形狀和設(shè)計(jì)上的特點(diǎn),WBFZ的圓錐滾子軸承具有若干重要和獨(dú)一無二的性能優(yōu)點(diǎn),因此能滿足廣泛應(yīng)用的要求。
此軸承內(nèi)、外圈均帶有傾斜的滾道,特別適用于承受聯(lián)合負(fù)荷(徑向和軸向),這種優(yōu)點(diǎn)使圓錐滾子軸承,在許多應(yīng)用場合成為最理想的選擇。
WBFZ制造公制及英制尺寸的單列、雙列、四列圓錐滾子軸承,材質(zhì)均為高碳優(yōu)質(zhì)軸承鋼或低碳滲碳鋼,大型采用銷式保持架,小型采用沖壓成型保持架,通常具分離式設(shè)計(jì),即帶滾子和保持架組件為一部件,能與外圈分開安裝。
同時承受徑向和軸向的聯(lián)合承載能力
帶傾斜角的滾道能使圓錐滾子軸承承受徑向和軸向的聯(lián)合負(fù)荷。外滾道和軸承中心線之間的角度越大,承受軸向和徑向負(fù)荷比的能力就越大。滾子與滾道的線性接觸使圓錐滾子軸承具有很大的承載能力。這一特點(diǎn)和對徑向負(fù)荷、軸向負(fù)荷以及對這兩種聯(lián)合負(fù)荷的承受能力,使圓錐滾子軸承在許多應(yīng)用場合成為理想的選擇。對給定的內(nèi)徑,可以選用特輕活特重的截面以滿足不同負(fù)荷的要求。
軸承材料
對軸承制造和鋼材質(zhì)量這兩者都進(jìn)行質(zhì)量控制室產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的保證。
制造WBFZ軸承是用電爐精煉的優(yōu)質(zhì)軸承合金鋼或碳鋼制造的。用于WBFZ軸承的剛才基本上時低碳滲碳鋼,然而,也有特殊的情況需要使用經(jīng)過表面硬化或淬硬處理的高碳優(yōu)質(zhì)軸承鋼。由于生產(chǎn)的軸承尺寸不同,需要在熔化的鋼水中添加適量的合金元素以保證成品的最佳性能。
使用低碳滲碳鋼時,機(jī)械加工之后,碳會滲入至軸承部件表面,其深度足以形成一層淬硬的外殼,以承受軸承負(fù)荷。這種碳及早期加入的合金元素保證堅(jiān)硬抗疲勞的表面與堅(jiān)固和軟韌芯部的完美組合。高碳鋼不需要滲碳,可進(jìn)行表面淬火,一般通過感應(yīng)熱處理進(jìn)行,或按常規(guī)方法進(jìn)行淬硬處理。
表面滲碳的圓錐滾子軸承另一有點(diǎn)是在表層上的殘留壓應(yīng)力,這些壓應(yīng)力延緩了接近軸承滾道和滾子表面疲勞裂紋的擴(kuò)張,并提高了大擋邊凹槽處的彎曲疲勞強(qiáng)度。WBFZ軸承的堅(jiān)固且富韌性的軸芯使軸承增加了承受沖擊重負(fù)荷而不受損壞的能力。WBFZ公司在公司內(nèi)對軸承的性能和壽命都進(jìn)行了廣泛的研究,以確定最佳鋼材成分及熱處理的最優(yōu)組合。
用于常規(guī)操作條件下的軸承在下列情況都可使用:
最高溫度為120℃至150℃,可允許溫度短暫提高至175℃。
最低的環(huán)境溫度約為-50℃。
最高的赫茲接觸壓力為2100到3100MPa。
保持架材料及設(shè)計(jì)
由于圓錐滾子軸承的保持架一般不承受負(fù)荷,僅在滾子周圍起分隔滾子的作用,所以,WBFZ多數(shù)軸承的保持架均由低碳軟鋼壓制而成。
銷式保持架(支柱型保持架)
銷式保持架由兩個環(huán)組成,滾子兩端各有一個。保持架的支柱穿過每一個滾子的中心孔,鎖住一個環(huán),并與另一環(huán)焊接。在設(shè)計(jì)使用銷式保持架時,中型及大型孔徑的TS軸承可有更多的滾子,因此能提高承載能力。
軸承類型
一、 單列軸承
TS單列
這是一種基本的、使用最廣泛的圓錐滾子軸承,它包括兩個主要的可分離部件:內(nèi)圈組合及外圈。它們通常是成對安裝。在組裝時,單列軸承能被“調(diào)節(jié)”到所要求的游隙(軸向游隙)或預(yù)負(fù)荷的狀態(tài)以使其達(dá)到最佳性能。
二、 雙列軸承
TDO 雙列外圈軸承
這種軸承由一個一體性的雙列外圈及兩個單列內(nèi)圈組成。整套軸承通常帶有一個內(nèi)圈隔圈來預(yù)先調(diào)節(jié)軸向游隙。這種結(jié)構(gòu)提供了足夠的有效跨度,因此,當(dāng)傾復(fù)力矩成為主要負(fù)荷時,即常常使用這類軸承。TDO軸承能在固定的位置上使用,或在軸承座孔里作軸向移動,如用來補(bǔ)償軸膨脹。
TDI 雙列內(nèi)圈軸承
TDIT 錐形孔雙列內(nèi)圈軸承
這兩類軸承均由一個一體性的雙列內(nèi)圈和兩個單列外圈組成。整套軸承通常有一個外圈隔圈來預(yù)先調(diào)節(jié)游隙。
TDI及TDIT軸承能在旋轉(zhuǎn)軸上固定端使用。如使用旋轉(zhuǎn)軸承座的話,TDI型可用在軸上的自由端。用在旋轉(zhuǎn)軸上時,有時需松動安裝以便于拆卸方便。TDIT型有錐形內(nèi)孔,當(dāng)絕對需要壓配合時,它有助于拆卸,但仍要求按正常方法進(jìn)行拆卸。
三、推力軸承
TTC 無保持架推力軸承
TTSP 方向盤接頭推力軸承
TTHD 重型推力軸承
針對某些特殊用途,即唯一的負(fù)荷是軸向負(fù)荷的情況下,WBFZ公司有兩種基本推力軸承:一種是在半靜止(擺動)情況下使用的(TTC-無保持架,TTSP-有保持架),另一種是能在相對高速情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的重負(fù)荷用途推力軸承(TTHD)。
四、四列軸承
四列軸承實(shí)質(zhì)上是將圓錐滾子軸承的固有高負(fù)荷、徑向/軸向性能和直接/間接安裝的各種選擇綜合在最小的空間內(nèi)以達(dá)到最大的額定負(fù)荷的軸承組合。這類軸承主要用于軋鋼機(jī)設(shè)備的軋輥頸上。
所有的四列軸承均為預(yù)先調(diào)節(jié)好游隙、匹配的軸承組合,各部件均有編號以保證正確的安裝順序。
TQO型
TQOW型
這是兩對直接安裝在一起的軸承,包括兩個雙內(nèi)圈、兩個單外圈及一個雙外圈,并有一個內(nèi)圈隔圈和兩個兩個外圈隔圈。這類軸承用在中低速軋鋼機(jī)上,并松動地安裝在軋機(jī)頸上。當(dāng)圓角和/或圓角隔圈未配有潤滑槽時,軸承內(nèi)圈的表面可配有潤滑槽(TQOW型)。內(nèi)圈隔圈上的潤滑槽可使?jié)櫥蛷妮S承內(nèi)內(nèi)部流到軋輥頸。內(nèi)圈隔圈也經(jīng)硬化以降低表面磨損。
圓錐滾子軸承與其它類型的軸承比較
抗摩軸承有很多類型,但在分析了各種有關(guān)因素諸如承載能力、尺寸、性能、成本、軸承壽命和可靠性后,大多數(shù)設(shè)計(jì)人員很少會不考慮圓錐滾子軸承的邏輯和效益。當(dāng)然,其它類型的軸承都有其可接受的使用范圍,但圓錐滾子軸承室所有軸承中功能最多的軸承。
滑動軸承
這類軸承最簡單的形式是由負(fù)荷圓柱型軸瓦組成,軸瓦由耐磨材料制成,如鑄鐵、黃磷銅、白金屬或特種塑料等?;瑒虞S承主要用于負(fù)荷較輕、轉(zhuǎn)動較穩(wěn)定的情況下,如曲軸和內(nèi)燃機(jī)上的連桿就是主要用途。
為有效地運(yùn)轉(zhuǎn),在固定部件和旋轉(zhuǎn)部件之間必須要有公差。為此,需特別注意保證在這些公差間隙中不能有微粒沾染以防磨損過快。所以,對滑動軸承進(jìn)行常規(guī)保養(yǎng)十分重要。
由于需進(jìn)行頻繁的保養(yǎng),在現(xiàn)代應(yīng)用中,滑動軸承大部分已被裝有滾動部件的抗摩軸承替代。
球軸承
所有球軸承在滾珠與滾道之間都有一個“點(diǎn)”接觸。正是由于這種點(diǎn)接觸,對于相同的承載力,和將壓力分布在滾子的整個長度上(線接觸)的圓錐滾子軸承相比,需要選用體積更大的球軸承。
常見的球軸承是“深溝球軸承”,它僅適用于輕型徑向荷載,而不適用于軸向或沖擊負(fù)荷,否則會損壞軸承。保證潤滑劑的“潔凈”也十分重要,因?yàn)殡s質(zhì)沾染將引起滾道溝的堵塞,最終會影響軸承的性能和壽命。
深溝球軸承室以組合供貨的,其滾道是不可分的。它需有徑向游隙,這種游隙只能通過內(nèi)外圈的配合來調(diào)節(jié)。這類軸承多數(shù)用于尺寸、承載力及徑向游隙方面并不重要,但安裝方便、成本較低方面較重要的情況下。
角接觸球軸承
角接觸球軸承是為解決深溝球軸承的某些不足而設(shè)計(jì)的,它提高了承受綜合的軸向負(fù)荷及徑向負(fù)荷的能力,但與同尺寸的圓錐滾子軸承相比,其負(fù)荷能力仍明顯地較低。
單列角接觸球軸承是不可分離的軸承,而通常采用與第二個軸承相對的安裝方法。這類軸承在軸與軸承座間部允許發(fā)生任何的偏斜,不然就會對軸承的壽命有嚴(yán)重的影響。
圓柱滾子軸承
圓錐滾子軸承最普遍地用于非定位的情況下,在這種情況下,通過允許相對于軸承座的軸向浮動來應(yīng)付熱膨脹。
內(nèi)滾道是“可分離”的(便于安裝和拆卸),圓柱滾子與滾道形成接觸,因此,這類軸承比球軸承的點(diǎn)接觸能承受更大的徑向荷載。
保持架必須將滾子定位固定,因此,與相似尺寸的圓錐滾子軸承相比,保持架較重,滾子也較少,從而,承載力也較低。
還有通過在內(nèi)外滾道上加添擋邊以承受有限的軸向負(fù)荷的設(shè)計(jì),軸向負(fù)荷將全部由擋邊和滾子的端面的接觸面承受,否則,將導(dǎo)致壓應(yīng)力的過度集中。
滾針軸承
滾針軸承與圓錐滾子軸承相似,但其滾子較長,橫截面十分細(xì)小。這類軸承可塑性強(qiáng),相對于它的截面高度,有較高的徑向承載力,但軸向承載力非常小。
典型的用途是用于汽車齒輪箱的換檔結(jié)構(gòu),同時,可用于輕型的輪殼行星齒輪中。
球面滾子軸承
球面滾子軸承的自動調(diào)心性能使軸與軸承座間的輕微斜角錯位得以調(diào)整。
這類軸承的徑向負(fù)載能力雖較高,但在重負(fù)荷的情況下,應(yīng)力不能均勻分布,且純滾動僅在每一粒滾子上的二個接觸點(diǎn)上發(fā)生。
這自然會引起滾子體上的滑動,從而使球面滾子軸承與其它滾子軸承相比,摩擦系數(shù)較高,速度較低。
保持架的結(jié)構(gòu)必須十分堅(jiān)固以防止?jié)L子偏斜,但這將加大保持架的慣性矩并減少了滾子數(shù)量。這類軸承最適用于組合中有可能發(fā)生偏斜以及對速度和偏斜標(biāo)準(zhǔn)均無嚴(yán)格要求的情況下。