深溝球軸承是應(yīng)用最廣泛的滾動(dòng)軸承類(lèi)型。除徑向力外,還可以承載軸向力和合力,特別適用于高轉(zhuǎn)速要求。深溝球軸承不可分離,且只允許有一個(gè)極小的傾斜角。
標(biāo)準(zhǔn)
按照ISO 15標(biāo)準(zhǔn)(徑向軸承- 外形尺寸總方案)、DIN 616標(biāo)準(zhǔn)(滾動(dòng)軸承-尺寸方案)和DIN 625-1標(biāo)準(zhǔn)(徑向深溝球軸承)對(duì)單列深溝球軸承的基本尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。帶有止動(dòng)環(huán)的徑向軸承符合ISO 464標(biāo)準(zhǔn)、滾動(dòng)軸承用緊固件,有止動(dòng)槽軸承用止動(dòng)環(huán)符合DIN 616標(biāo)準(zhǔn)或DIN 5417標(biāo)準(zhǔn)。
軸承設(shè)計(jì)
深溝球軸承是不可分離的自保持軸承。除徑向力外,還可以承載雙向軸向力。根據(jù)軸承間隙,在此過(guò)程中會(huì)調(diào)整接觸角。 由于點(diǎn)接觸形式,滾珠軸承的極限徑向載荷明顯低于線(xiàn)接觸的滾子軸承。
軸向力作用下壓力角的形成
軸承游隙
UKK提供標(biāo)準(zhǔn)CN組游隙的深溝球軸承,產(chǎn)品符合DIN 620-4標(biāo)準(zhǔn)(徑向內(nèi)部游隙)和ISO 5753-1標(biāo)準(zhǔn)(滾動(dòng)軸承-內(nèi)部游隙),也可以提供包含限定游隙或特殊游隙在內(nèi)的所有軸承游隙等級(jí)。
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特定后綴
DB | 軸承組由兩個(gè)O型排列的單列深溝球軸承組成,后綴字母表示預(yù)緊力或游隙值。 |
DF | 軸承組由兩個(gè)X型排列的單列深溝球軸承組成,后綴字母表示預(yù)緊力或游隙值。 |
DT | 軸承組由兩個(gè)串聯(lián)排列的單列深溝球軸承組成,后綴字母表示預(yù)緊力或游隙值 |
角度誤差補(bǔ)償
深溝球軸承只在有限的范圍內(nèi)適用于補(bǔ)償不對(duì)中。內(nèi)圈和外圈之間允許的不對(duì)中取決于軸承的尺寸、軸承的內(nèi)部設(shè)計(jì)、游隙大小以及力和力矩的作用。
不對(duì)中會(huì)導(dǎo)致滾珠的運(yùn)行不理想,并在軸承中產(chǎn)生額外的應(yīng)力,以致縮短軸承使用壽命。
轉(zhuǎn)速
UKK區(qū)分極限轉(zhuǎn)速nG和熱參考轉(zhuǎn)速nth。極限轉(zhuǎn)速是實(shí)際的機(jī)械極限值,它是基于滾動(dòng)軸承的機(jī)械疲勞強(qiáng)度,該疲勞強(qiáng)度取決于軸承的安裝條件和潤(rùn)滑情況。在未事先咨詢(xún)UKK的情況下,即使在最佳運(yùn)行條件下也不得超過(guò)極限轉(zhuǎn)速。
熱參考速度代表軸承中摩擦產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量之間的平衡。它在DIN ISO 15312標(biāo)準(zhǔn)(滾動(dòng)軸承-熱參考轉(zhuǎn)速)中已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。
允許的工作溫度
軸承的允許工作溫度受保持架材質(zhì)、軸承組件(滾道和滾動(dòng)體)的尺寸穩(wěn)定性以及潤(rùn)滑的限制。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),UKK軸承尺寸穩(wěn)定溫度可達(dá)200°C(S1)。UKK也可以按需提供更高工作溫度的滾動(dòng)軸承。
尺寸標(biāo)注
對(duì)于承受動(dòng)載荷的軸承
承受動(dòng)載荷軸承的使用壽命公式根據(jù)ISO 281 L10=(C/P)p ,當(dāng)量動(dòng)載荷(P)要求方向和大小是假定不變的,為了計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷,需要計(jì)算系數(shù)、軸向和徑向載荷比。
軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P
對(duì)于用作浮動(dòng)軸承的承受純徑向載荷的深溝球軸承,適用下列條件:
P | 當(dāng)量動(dòng)載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動(dòng)載荷 | [kN] |
承受軸向載荷的深溝球軸承當(dāng)量動(dòng)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(dāng)量動(dòng)載荷:
P | 當(dāng)量動(dòng)載荷 | [kN] |
Fr | 徑向動(dòng)載荷 | [kN] |
Fa | 軸向動(dòng)載荷 | [kN] |
e | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [kN] |
X | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [kN] |
Y | 計(jì)算系數(shù),參閱表格 | [kN] |
計(jì)算系數(shù)X和Y取決于比率:
C0 | 基本額定靜載荷,參閱產(chǎn)品表格 | [kN] |
f0 | 靜態(tài)計(jì)算系數(shù),參閱產(chǎn)品表格 | [-] |
軸向力的計(jì)算與軸承的接觸角相關(guān),接觸角是由軸承的工作游隙來(lái)調(diào)節(jié)的。根據(jù)軸承的游隙數(shù)值,可以從下表中獲取系數(shù)e 、X和Y。
如果計(jì)算值介于給定值之間,必須通過(guò)線(xiàn)性插值法獲得所需值。表中數(shù)值適用于正常配合,軸為j5或k5,軸承座為J6。
軸承游隙 CN | 軸承游隙 C3 | 軸承游隙 C4 | |||||||
f0 · Fa / C0 | e | X | Y | e | X | Y | e | X | Y |
0,31 | 0,22 | 0,56 | 2,0 | 0,31 | 0,46 | 1,75 | 0,40 | 0,44 | 1,42 |
0,48 | 0,24 | 0,56 | 1,8 | 0,33 | 0,46 | 1,62 | 0,42 | 0,44 | 1,36 |
0,86 | 0,27 | 0,56 | 1,6 | 0,36 | 0,46 | 1,46 | 0,44 | 0,44 | 1,27 |
1,60 | 0,31 | 0,56 | 1,4 | 0,41 | 0,46 | 1,30 | 0,48 | 0,44 | 1,16 |
3,10 | 0,37 | 0,56 | 1,2 | 0,46 | 0,46 | 1,15 | 0,52 | 0,44 | 1,10 |
6,20 | 0,44 | 0,56 | 1,0 | 0,46 | 0,46 | 1,00 | 0,56 | 0,44 | 1,00 |
對(duì)于承受靜載荷的軸承
對(duì)于轉(zhuǎn)速非常慢的軸承(n x dm≤4000 mm/min),額定動(dòng)載荷的計(jì)算失去其時(shí)效性。靜載安全系數(shù)S0的計(jì)算如下:
S0 | 靜載安全系數(shù) | [-] |
C0 | 基本額定靜載荷(出自軸承表格) | [kN] |
P0 | 當(dāng)量靜載荷 | [kN] |
n | 軸承轉(zhuǎn)速 | [min-1] |
dm | 軸承平均直徑 [dm = (D+d)/2] | [mm] |
靜載荷能力
下列關(guān)系式適用于承受靜載荷的深溝球軸承:
軸向載荷能力
如果深溝球軸承承受過(guò)大的軸向載荷,則鋼球有可能損壞滾道邊緣。因此,最大允許軸向力與基本額定靜載荷C0有關(guān)。下表列出了最常見(jiàn)的深溝球軸承系列。
軸承徑向工作游隙 | Fa, max / C0 | |||||||
d ≤ 60 mm | d > 60 mm | |||||||
系列 | 系列 | |||||||
160 | 60 | 62 | 63, 64 | 160 | 60 | 62 | 63, 64 | |
CN | 0,3 | 0,5 | 0,55 | 0,7 | 0,6 | 0,65 | 0,75 | 0,7 |
C3 | 0,25 | 0,45 | 0,5 | 0,7 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 |
C4 | 0,2 | 0,4 | 0,45 | 0,7 | 0,45 | 0,55 | 0,6 | 0,7 |
對(duì)于承受高軸向載荷的深溝球軸承,必須利用整個(gè)擋邊高度支撐承載的擋邊??稍谳S承表格中找到擋邊高度。