FAG超精密轴承.pdf - 第45页
Schaeffler Group Industrial SP 1 43 轴承接触角 三种不同接触角的轴承有着不同的性能和应用领域，参见表。 接触角，优点和应用 根据滚动体的尺寸和材料 选择轴承 所有主轴轴承在型号中有 B 或 RS 的为大球，其余的为小球。 大球轴承的承载能力比小球轴承高，所以更适于高载荷应用。 相反， 小球轴承的高速适应性更好。 陶瓷球轴承 陶瓷球轴承在速度上有额外的优势。 X - life 超长寿命轴承 X - li…
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SP 1
Schaeffler Group Industrial
轴承布置设计和实例
通常，陶瓷球轴承的运转温度更低。因此，由于温差
T
增加的
预紧增加会比钢球的小。
对于刚性预载轴承，必须采用速度减小系数，参见第
86
页。
在弹性预载中 （通过弹簧或液压），由于热敏感性变小，轴承
转速可达到轴承参数表中的数值，参见尺寸表。接触角为
15°
的
轴承，轴和座的温差
T
会限制轴承的极限转速。
对于弹性预紧，预紧力至少要达到轴承中等预载
M
，参见第
86
页，表。
刚度 轴承系统的刚度受轴的直径、轴承数量、轴承尺寸、预紧力和
接触角的大小的影响。
接触角和刚度 轴承组的刚性取决于轴承的布置和预紧。机床整体系统刚性不仅
取决于轴承的刚性更取决于轴和轴承座的刚性。
15°
接触角轴承的轴向刚度大约是
25°
接触角轴承的
45%
，
但是径向刚度只高
10%
。径向和轴承刚度的计算，参见第
20
页
和第
169
页。
如果考虑整个主轴轴承和悬臂的系统，由于
25°
接触角轴承
布置的支撑跨距比
15°
接触角轴承的大，所以前者径向刚度好于
后者。接触角是
20°
的轴承可以提供一个良好的折中方案。
预紧轴承组的刚度 由于安装的影响，刚性预载轴承安装后的刚性比样本中的数据
高。在运转中，由于高速离心力与轴和内圈的热膨胀导致轴承
套圈膨胀从而使刚性增大。
Schaeffler Group Industrial
SP 1
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轴承接触角 三种不同接触角的轴承有着不同的性能和应用领域，参见表。
接触角，优点和应用
根据滚动体的尺寸和材料
选择轴承
所有主轴轴承在型号中有
B
或
RS
的为大球，其余的为小球。
大球轴承的承载能力比小球轴承高，所以更适于高载荷应用。
相反， 小球轴承的高速适应性更好。
陶瓷球轴承 陶瓷球轴承在速度上有额外的优势。
X
-
life
超长寿命轴承
X
-
life
超长寿命轴承由
Cronidur 30
套圈和陶瓷球组成。
小球
X
-
life
轴承型号以
XC
开头，大球轴承则以
XCB
开头。
轴承选择准则 下面主轴轴承的规格和性能参数的比较有助于选择合适的轴承，
参见下表。
轴承设计选型比较
优点和应用 接触角
15° 20° 25°
优点 ■ 径向刚性
■ 径向承载能力
■ 较高转速当
内外温差
T
较小时
■ 良好的径向和
轴向刚度
■ 复合承载能力
■ 速度很高在
轴承内外温差
T
较高时
■ 轴向刚度
■ 径向系统刚性
■ 轴向承载能力
■ 轴向和径向
复合承载能力
■ 可允许较高的
内外圈温差
T
应用 ■ 磨床
■ 超精加工设备
■ 带传动侧轴承
布置
■ 大功率铣床
■ 加工中心
■ 电主轴
■ 车床
■ 铣床
■ 钻床
■ 加工中心
■ 电主轴
球体尺寸 球体材料 轴承类型 承载 速度 寿命
大 钢
B
高 中等 好
大 钢
RS
高 高 好
小 钢
HS
中等 高 良好
大 陶瓷
HCB
中等 高 很好
大 陶瓷
HCRS
中等 最高 很好
小 陶瓷
HC
低 最高 最好
X
-
life
超长寿命轴承
陶瓷
XC
、
XCB
最优 最优 最优
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SP 1
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轴承布置设计和实例
选择最佳的轴承间距 如果结构允许，在刚性预载下建议选择合适间距的轴承布置，
则轴的径向和轴向热膨胀可通过预紧来补偿。
最佳轴承间距
L
与轴承的接触角有关，对于
25°
接触角的主轴
轴承，最合适的轴承间距
L
大约为轴径
d
的
3
倍 ；
对于
20°
接触角的主轴轴承的轴承间距
L
大约是
4
倍轴径
d
；
对于
15°
接触角，
L
趋近于
5
·
d
，但是由于长的轴承间距使轴的
轴向热膨胀效果不明显。这样的设计在实际应用中比较少见。
密封 主轴轴承，尤其位于主轴端部时，必须得到有效密封。带防尘盖
的非接触式迷宫密封具有紧凑的径向间隙 （
h8/C9
），宽的轴向
间隙 （间隙宽度
3mm
）和排污孔，这些都能使轴承在工作和
非工作状态下有效隔离切削液，金属屑和灰尘。
密封的脂润滑轴承增强迷宫密封的效果，并且能避免空气在轴承
布置中流动。卧轴和立轴的迷宫密封形式如
图
1
和
图
2
所示。
图1
卧轴上迷宫式密封
00016C36
图2
立轴上迷宫式密封
00016C37