FAG超精密轴承.pdf - 第46页
44 SP 1 Schaeffler Group Industrial 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…
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
Schaeffler Group Industrial
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
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SP 1
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轴承布置设计步骤 要设计主轴轴承布置，必须遵循以下步骤：
1. 确定工况 （速度、载荷、持续运转时间、间距、直径、温度、
周围环境）。
2. 根据用途和要求选择轴承布置，参见第
48
页，表。
3. 确定润滑，参见第
21
页，章节润滑。
4. 根据速度、设计要求和润滑选择轴承类型和尺寸。
5. 检查润滑脂寿命，第
27
页，
图
3
。
6. 计算轴承上的载荷分布。
7. 检查轴承组的疲劳极限载荷，参见第
17
页，疲劳载荷部分。
用计算软件进行轴承设计选型 如果可以借助计算程序，则可按照以下步骤进行：
■ 计算轴承运动学参数 （旋滚比，球体漂移运动）和
接触压力 （
p
0
）并且和设计极限值相比较
■ 估算运转寿命，考虑润滑和清洁度
■ 计算轴、变形和刚度
■ 重新计算固有频率和极限转速
■ 优化轴承布置。
Schaeffler Group
可根据要求提供上述计算的服务。为了确保提供
信息完整，建议填写好样本附录里面的设计参数表格。也可从网
址
www
.
fag
.
de
下载该表。
设计极限值
检查标准项目 极限值
旋滚比 最大
0.5
最大球体漂移值 取决于轴承的内部设计
赫兹接触应力 疲劳极限载荷：
点接触 对于材料
100Cr6
：
对于材料
Cronidur 30
：
2 000 MPa
2 500 MPa
线接触 对于材料
100Cr6
：
对于材料
Cronidur 30
：
1 500 MPa
1 900 MPa