FAG轴承相邻结构中的接触式密封

FAG轴承相邻结构中的接触式密封

FAG轴承接触式密封在一定的径向压紧力作用下与工作表面相接触。在能保证FAG轴承密封的前提下,这个压紧力应尽量小,以避免FAG轴承运转时的摩擦力矩过大和温升过高。接触表面的润滑条件、表面粗糙度以及滑动速度都会影响摩擦力矩和温度以及密封件的磨损。

FAG轴承的脂润滑

毛毡密封是一种简单有效的密封方式,用于脂润滑的FAG轴承。毛毡圈在安装之前要在油中浸泡,这样处理后它的防尘性能特别好。如果外界环境非常差,可以并排使用两个毡圈。毡圈和环形槽已经按照 DIN 5 419 标准化。

FAG轴承内部非接触式密封

FAG轴承内部非接触式密封

防尘盖

防尘盖是一种紧凑的密封元件,可安装在FAG轴承单侧或两侧,

双侧带防尘盖的FAG轴承,已预填油脂。

FAG轴承的BRS密封

这种密封形式的摩擦与防尘盖式密封的摩擦一样小。而且由于弹性橡胶嵌入外圈沟槽,它们更能确保密封的良好性。此特性在外圈旋转的情况下显得尤为重要,因为旋转时的离心力会将润滑脂中的基础油从皂基中分离出来,如果使用防尘盖密封,会通过未密封的外圈金属配合面渗漏。带BRS密封的FAG轴承只协议供货。

FAG轴承相邻结构的非接触式密封

FAG轴承相邻结构的非接触式密封

对于FAG轴承的非接触式密封,在润滑间隙内只有润滑剂的摩擦。因此这种密封可以很长时间都不出现磨损。而且非接触式密封不产生热量,可适用于FAG轴承非常高的转速。

FAG轴承的间隙密封

通常,在轴和轴承座之间留有一个密封狭缝,就可以满足一般的密封要求。

FAG轴承的迷宫密封

FAG轴承的迷宫式密封的间隙中填充了润滑脂,密封效果非常好。环境有污染时,应在短时间间隔内将油脂从FAG轴承内部压入密封间隙中。

FAG轴承的挡油环

挡油环可以保证油脂保留在FAG轴承周围的区域。在它的狭缝中形成的润滑油膜,可以防止污染物进入FAG轴承。

FAG轴承的密封

FAG轴承的密封

密封对于FAG轴承的工作寿命具有相当大的影响。 密封能够防止FAG轴承内润滑剂泄露并防止外界污染物进入FAG轴承内。

污染物对FAG轴承有不同的影响:

  • 大量细小颗粒会引起FAG轴承磨损。游隙和噪音的增大会导致FAG轴承寿命急剧缩短
  • 大的硬质颗粒进入FAG轴承,载荷较高时,在压痕处发生点蚀,从而降低FAG轴承的疲劳寿命。

在FAG轴承及FAG轴承的相邻结构中的接触式和非接触式密封是不同的。

FAG轴承相邻结构的非接触式密封

对于FAG轴承非接触式密封,在润滑间隙内只有润滑剂的摩擦。

因此这种密封可以很长时间都不出现磨损。而且非接触式密封不产生热量,可适用于非常高的转速。

FAG轴承的间隙密封

通常,在轴和轴承座之间留有一个密封狭缝,就可以满足一般的FAG轴承密封要求。

FAG轴承的设计原则

FAG轴承的设计原则

为防止FAG轴承套圈侧向移动,FAG轴承套圈必须通过力或机械锁紧的方式进行定位。FAG轴承套圈和轴肩或座肩接触时不能与其倒角接触。

FAG轴承配合件的每个圆角半径必须小于轴承的最小圆角半径 r 或r1。倒角半径须符合 DIN 5 418 标准,退刀槽须符合 DIN 509 标准。FAG轴承配合件的挡肩必须足够高,即使FAG轴承倒角最大时仍有足够宽的支撑面 (DIN 5 418)。

FAG轴承尺寸表中列出了相邻结构圆角半径 ra 和 ra1 的最大值以及相邻件挡肩的直径 (Da 和 da)。

单个类型FAG轴承的特点,如滚针轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承和推力轴承,在轴承产品部分进行了说明。

FAG定位轴承

定位轴承可以承受轴向力。固定端零件也必须与轴向力相配。轴和座孔、弹性挡圈、轴承座端盖、轴端挡盖、螺母和隔圈的挡肩必须是相配的。

FAG浮动轴承

FAG浮动轴承仅仅承受热膨胀引起的很小的轴向力。其轴向定位只是需要避免轴承套圈的微动。通常采用紧配合即可。

不可分离FAG轴承

在使用不可分离FAG轴承时,只有一个套圈要求紧配合,而另一个套圈由滚动体定位。

轴和FAG轴承座公差

轴和FAG轴承座公差

FAG轴承与轴、轴承座间的配合是由 ISO 公差 (ISO 286) 以及FAG轴承内孔公差 dmp 和外圈公差 Dmp (DIN 620) 决定的。

FAG轴承的公差带

ISO公差以公差带的形式来定义。

公差带是由它们相对基准线的距离 (= 公差带位置 ) 和尺寸差(= 公差带等级,请见 ISO 286) 决定。公差带位置用字母表示( 大写字母表示座孔公差,小写字母表示轴公差 )。

特殊的应用可能存在偏差,比如涉及到运转精度、运转的平滑程度或工作温度。更高的运转精度需要更小的公差,比如5级公差比5级公差更高。如果在运行过程中FAG轴承内圈温度比轴高,配合会变松而超过允许值。这样就必须选用更紧的配合,例如用 m6 替代 k6。

在诸如此类的应用中,配合问题可以折衷解决。一些特殊的要求必须权衡以便得到FAG轴承最佳的解决方案。

FAG轴承的旋转条件

FAG轴承的旋转条件

旋转条件是指FAG轴承某个套圈相对于载荷方向承受的是圆周载荷或是点载荷。

FAG轴承的点载荷

套圈与载荷方向相对静止,且没有力使该套圈相对于配合面移动。这种载荷称为点载荷。

配合面没有被破坏的危险,则两者间可采用松配合。

FAG轴承的圆周载荷

作用于套圈上的载荷,使套圈相对配合面有移动,并且在FAG轴承旋转一圈过程中滚道上每一点都要承受该载荷。这种载荷称为圆周载荷。

由于配合面可能被损坏,所以必须使用紧配合。

FAG推力轴承的支撑

FAG推力轴承的支撑

对于只承受轴向载荷的FAG推力轴承,不必径向支撑 ( 推力圆柱滚子轴承除外,由于是平滚道,所以在径向有一定的自由度 )。

沟型的滚道不能提供径向的自由度,所以可为静止的垫圈选用松配合。旋转垫圈一般用紧配合。

对于也承受径向载荷的FAG推力轴承,如推力调心滚子轴承,应采用和向心轴承相同的配合方式。

推力轴承与配合件的接触表面必须和旋转轴线垂直 ( 轴向跳动公差不低于 IT5),以保证所有滚动体均匀承载。

FAG轴承的配合

FAG轴承的配合

根据FAG轴承的使用功能,FAG轴承相应地在轴和轴承座上进行径向、轴向及周向定位。径向和周向定位通常靠配合力实现,即FAG轴承套圈采用紧配合。轴向定位一般由结构锁紧件获得。

FAG轴承配合选择标准

在选择配合时必须考虑以下因素:

  • 为了充分利用FAG轴承的承载能力,必须使FAG轴承的内外圈有良好的周边支撑
  • FAG轴承套圈和配合件之间不得有相对微动,否则会损伤FAG轴承的配合表面
  • 因此,浮动轴承的一个套圈必须补偿轴和轴承座的长度变化而引起的轴向位移
  • FAG轴承的安装和拆卸应尽量简便。

FAG轴承套圈周向方向良好的支撑要求紧配合。套圈与配合件之间不许有微动也需要紧配合。对于不可分离型FAG轴承为了保证能够安装和拆卸,则只能一个套圈采用紧配合。

对于圆柱滚子轴承N型、NU型以及滚针轴承,两个套圈可采用过盈配合,因为可分别安装套圈并且可在FAG轴承内部进行长度补偿。由于紧配合和内外套圈之间的温差,造成FAG轴承径向游隙减小。在选择内部游隙时必须考虑这一点。如果有不同于铸铁或钢的材料用于相邻结构,必须考虑该材料的弹性模量和不同的热膨胀系数,以便能得到足够的紧配合。对于铝材和薄壁轴承座以及空心轴,要得到与实心铸铁或实心钢轴一样的配合力,应该采用更紧的配合。重载,尤其是有冲击的工况,需要更大的过盈量和更窄的尺寸公差带。

两端浮动FAG轴承布置

两端浮动FAG轴承布置

如果不需进行精确轴向定位,则两端选用浮动支撑是一种很经济的布置方法。这种布置结构与可调整的FAG轴承布置相似。但是,在浮动FAG轴承布置中,轴与轴承座之间的相对位移可达到

轴向游隙s。s值作为轴向定位精度特性,即使在最不利的热膨胀条件下,FAG轴承也不会在轴向卡死。

适用的FAG轴承

适宜用作浮动FAG轴承布置的轴承包括深沟球轴承、调心球轴承和调心滚子轴承。

这些FAG轴承中的一个套圈,通常是外圈,其配合允许有轴向移动。在浮动FAG轴承配置中,带保持架的FAG轴承NJ,FAG轴承内部可进行长度补偿。内圈和外圈可以采取过盈配合。圆锥滚子轴承和角接触球轴承必须进行调整以保证运转正常,所以不适合用作浮动FAG轴承。