FAG超精密轴承.pdf - 第47页
Schaeffler Group Industrial SP 1 45 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…
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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
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SP 1
Schaeffler Group Industrial
轴承布置设计和实例
主轴设计 BEARINX
®
滚动轴承设计辅助软件 在客户的研发阶段舍弗勒
KG
可为客户提供可靠使用超精密轴承
的技术支持。
设计讨论中的关键内容是滚动轴承的设计。
在该领域，舍弗勒
KG
成功使用计算软件超过
30
年。
在轴承布置的设计阶段，通过模拟实际工况对滚动轴承进行计算
机分析能节省研发时间、提高实际运转的可靠性。
B
EARINX
®
– 领先的计算程序 BEARINX
®
，是
Schaeffler Group Industrial
针对滚动轴承开发的
一套领先的计算程序。它可以对滚动轴承进行详细的分析－
从单个轴承到复杂的轴系、齿轮箱和直线导轨系统。
整个计算过程采用完善的计算模型。 即使在复杂的应用情况中，
也可计算出轴承每个滚动体上的接触应力。
目前版本的 B
EARINX
®
中有针对主轴轴承计算的特殊模型。
B
EARINX
®
的计算功能考虑了离心力对角接触球轴承中滚动体上的
载荷分布和运转性能的影响。
BEARINX
®
计算考虑了下列因素：
■ 轴承的非线性弹性形变
■ 轴的弹性
■ 配合、温度和转速对轴承的工作游隙或预载以及接触角的影响
■ 滚子和滚道轮廓以及接触点
■ 球轴承和角接触球轴承中由载荷引起的接触角变化
■ 润滑条件、污染和实际接触应力对轴承疲劳寿命的影响。
B
EARINX
®
可以确定主轴轴承承受的实际载荷。