帶保持架的單列圓柱滾子軸承比球軸承能承受更高的載荷,因為滾動體和軸承套圈滾道之間是線接觸。該類軸承適用于承受高徑向力,軸向承載能力是受限的。不同結構設計的軸承內外圈擋邊數量也不相同。單列圓柱滾子軸承可以分離,便于安裝和拆卸。該類軸承適用于高速場合,但僅允許有限的角度誤差。
軸承設計
帶保持架的單列圓柱滾子軸承是可分離但不能自鎖的軸承,有各種不同的結構設計,不同結構設計的擋邊數量和配置也不相同。
帶保持架的單列圓柱滾子軸承適用于承受非常高的徑向力,與滿裝設計的軸承相比,此類軸承更適合高速場合。單列圓柱滾子軸承帶圓柱孔或圓錐孔。
NU型(左)和N型(右)圓柱滾子軸承
最常見的類型是NU型和N型。NU型軸承外圈帶兩個整體式擋邊,內圈不帶擋邊。N型軸承內圈帶兩個整體式擋邊,外圈不帶擋邊。不帶擋邊的話有助于軸相對于軸承座有軸向位移,使軸承作為浮動軸承。
NJ型圓柱滾子軸承
NJ型軸承除了外圈帶兩個整體式擋邊外,內圈還帶一個整體式擋邊,有助于沿一個方向上作軸向位移,該軸承被用作為支撐軸承。
NUP型圓柱滾子軸承(左)和帶有HJ角圈的NU型圓柱滾子軸承(右)
NUP型軸承除了外圈帶兩個整體式擋邊外,內圈還帶一個整體式擋邊并裝有一個平擋圈(P),不允許有軸向位移 ,該軸承被用作為定位軸承。
NU型軸承與適當的角圈(HJ)配合使用,該軸承可被作為支撐軸承。
圓柱滾子軸承的不同結構設計
圓柱滾子的滾子輪廓和應力分布的比較:左側 不帶對數曲線 右側帶對數曲線
軸承游隙
UKK提供標準CN組游隙的單列圓柱滾子軸承,產品符合DIN 620-4標準(徑向軸承游隙)和ISO 5753-1標準(滾動軸承-軸承游隙),也可以提供包含限定游隙或特殊游隙在內的所有軸承游隙等級。具有相同游隙標準符合DIN 5412標準的標準軸承類型的軸承組件可互換,對于游隙小于CN級或限定的游隙,軸承組件不能互換,必須是獨立的。
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特定后綴
A | 改進內部設計 |
E | 增加承載力設,計加強內部結構 |
EX | 根據標準設計調整,軸承部件不能與同尺寸的E型設計軸承互換 |
MPAD | 窗式實體黃銅保持架,外圈引導,通過特殊的保持架兜孔形狀,滾子保持架組件可從外圈拆除 |
角度誤差補償
單列圓柱滾子軸承只在有限的范圍內適用于補償不對中。內圈和外圈之間允許的不對中度取決于軸承尺寸、軸承的內部設計、游隙配合以及力和力矩的作用。不對中會導致滾動體的運行不理想,并在軸承中產生額外的應力,以致縮短軸承使用壽命。
轉速
UKK區分極限轉速nG和熱參考轉速nth。極限轉速是實際的機械極限值,它是基于滾動軸承的機械疲勞強度,該疲勞強度取決于軸承的安裝條件和潤滑情況。在未事先咨詢UKK的情況下,即使在最佳運行條件下也不得超過極限轉速。
熱參考速度代表軸承中摩擦產生的熱量與散發的熱量之間的平衡。它在DIN ISO 15312標準(滾動軸承-熱參考轉速)中已經標準化。
允許的工作溫度
軸承的允許工作溫度受保持架材質、軸承組件(滾道和滾動體)的尺寸穩定性以及潤滑的限制。根據標準,UKK軸承尺寸穩定溫度可達200°C(S1)。UKK也可以按需提供更高工作溫度的滾動軸承。
尺寸標注
對于承受動載荷的軸承
承受動載荷軸承的使用壽命公式根據ISO 281 L10=(C/P)p ,當量動載荷(P)要求方向和大小是假定不變的,為了計算當量動載荷,需要計算系數、軸向和徑向載荷比。
軸承當量動載荷P
a) 浮動軸承
承受純徑向載荷的圓柱滾子純用作浮動軸承,適用下列公式:
P | 當量動載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動載荷 | [kN] |
b) 定位軸承
承受軸向載荷的圓柱滾子軸承(圓柱滾子軸承內外圈帶擋邊有利于軸向的位移)當量動載荷取決于載荷比Fa/Fr(軸向力/徑向力),可以使用下面的公式確定軸承當量動載荷:
P | 當量動載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動載荷 | [kN] |
Fa | 軸向動載荷 | [kN] |
e | 計算系數,參閱表格 | [-] |
尺寸系列 | 計算系數e |
10, 18, 19, 2, 3, 4 | 0,2 |
22, 23, 28, 29 | 0,3 |
若Fa/Fr> e,請聯系UKK應用技術部。
對于承受靜載荷的軸承
對于轉速非常慢的軸承(n x dm≤4000 mm/min),額定動載荷的計算失去其時效性。靜載安全系數S0的計算如下:
S0 | 靜載安全系數 | [-] |
C0 | 基本額定靜載荷(出自軸承表格) | [kN] |
P0 | 當量靜載荷 | [kN] |
n | 軸承轉速 | [min-1] |
dm | 軸承平均直徑[dm = (D+d)/2] | [mm] |
靜載荷能力
允許的軸向動載能力
內外圈帶擋邊的圓柱滾子軸承的軸向載荷能力由軸承的熱平衡、潤滑條件和摩擦情況決定,對于承受軸向負載的軸承,滾子端面和擋邊的接觸區域必須形成有一層足夠的潤滑油膜。在使用下面的公式前必須滿足下列運行條件:
-
粘度比K ≥ 2
-
內外圈之間的最大不對中≤1 弧分
-
脂潤滑的情況下,必須注意軸向載荷會沿載荷方向發生變化,在接觸區域始終有足夠的潤滑劑
- 推薦使用EP添加劑
FaH | 允許的流體動力極限載荷 | [N] |
fb | 適用于帶保持架的軸承:0,0048 | [-] |
dm | 平均軸承直徑 | [mm] |
n | 轉速 | [min-1] |
v | 運行粘度 | [mm2/s] |
對于承受高軸向載荷的圓柱滾子軸承,受承載的擋邊必須在整個擋邊高度上得到完全支撐,擋邊高度可在軸承表格中找到。