轴承
看看当轴承过载时会发生什么。
泵设计工程师

轴承是旋转设备的重要组成部分。最后的载荷,无论是轴向的还是径向的,最终在轴承的帮助下接地。在电路的情况下,轴承可被认为类似于接地。轴承可以根据各种标准进行分类,如设计、加载条件、布置、润滑类型等。正确选择轴承是重要的,但没有正确安装重要。在安装轴承时遵循正确的装配程序对于实现轴承的预期使用寿命至关重要。

在选择和装配过程中了解双轴承安排是重要的。不正确的安装和不理解应用程序可能会导致在运行设备时出现问题,例如打滑或过热。

本文旨在介绍基本概念以及轴承预加载时实际发生的情况。

双轴承是一组两个轴承,获得更大的径向和轴向刚度时,安排在轴与内圈和外圈夹在一起与预紧力。单列角接触球轴承和圆锥滚子轴承通常通过将它们安装在相同类型和尺寸的第二个轴承上,以背靠背(载重线发散)或面对面(载重线收敛)的安排进行轴向预加载。

轴承是配对轴承,轴承的表面经过精密加工和接地,以在安装时提供预紧力。如上所述,这些不同类型要求轴承的不同面接触,造成预紧力。这些安排通常用于连接角接触球轴承和圆锥滚子轴承。预压是通过关闭外衬面或内衬面之间的间隙来实现的,这取决于布置的类型。

安排种类

有关安排的说明包括:

  • 背靠背排列:也称为O型排列,这是已知的,以提供最大的稳定性和刚性。在这种布置中,内环面被设计成相互接触以实现预紧力,并且可以在两个方向上承受径向和轴向载荷(见图2)。

背靠背的安排
图1:背靠背轴承布置(图片由SKF提供)

重要的是要理解为什么这种安排会带来更多的刚性和稳定性。仔细观察,实际发生的情况是,外部种族在径向和轴向上都受到完全限制。所以现在,当两个轴承的内圈接触时,轴承的内部间隙将关闭。这被称为预压。当预压时,轴承的内圈被推向另一个。

很明显,内圈上有一个滚动元素,上面有一个笼子,推动内圈将反过来把这些滚动元素推向力的方向。现在滚动元件受到外部种族的限制。因此,外部种族将施加对施加载荷的反应,这将是朝着轴中心线。现在,根据接触角,来自两个轴承的反应将发散,两个反应之间的距离为L。

由于这个来自外部静止体(地面)的恒定反作用力作用在轴上,并且L大于轴承的宽度,轴将被紧紧地固定在轴承位置的覆盖长度L的位置。这种密封性是在较高的刚性和轴的稳定性方面实现的。这就是为什么背靠背的安排有更好的阻力矩在轴。

面对面排列:也称为X排列,这是已知的容忍错位,不能像背靠背排列那样有效地支持瞬时负载。如果不能避免轴承位置之间的不对中,建议采用面对面的轴承布置(见图3)。

脸
图2:面对面的安排

在这种布置中,可以看到反力荷载线在内部收敛,缩短了距离L,与背对背的布置相比。然而,这里值得注意的是,内部种族在表面上相互接触,而缺口最初出现在外部种族上。因此,预紧力是通过缩小外部竞速之间的差距来实现的。在相同的方式描述了背靠背安排,可以想象,当推动外部种族更近,它将移动滚动的元素与笼沿。

由于内部种族的运动是完全受限的,将会有一个反作用力由内而外地产生,即,反作用力将由内部种族对施加的力。这是由于负载线将更接近于减少长度l。来自轴(内衬圈)的反作用力降低了安排的刚度,然后它可以容忍一些不对中。

在理解了这些安排之后,就可以清楚地了解通常在制造商目录中概述的优点。

预压带来的主要好处包括但不限于:

  • 增强刚度
  • 减低噪音水平
  • 改进的轴导向
  • 补偿磨损和沉降
  • 延长轴承使用寿命

问题