設(shè)計(jì)
基本設(shè)計(jì)
單列圓柱滾子軸承(→圖1)中的滾子，是由在內(nèi)圈或外圈上的擋邊所引導(dǎo)。擋邊結(jié)合滾子的特殊設(shè)計(jì)和表面處理，能產(chǎn)生更良好的潤(rùn)滑效果和減少摩擦，因而降低軸承的運(yùn)行溫度。
其中一個(gè)帶擋邊的套圈是和滾子與保持架組件連在一起，并可與另一個(gè)套圈分離。因此便于安裝和拆卸。尤其對(duì)于某些負(fù)荷條件之下，內(nèi)外圈都需要過(guò)盈配合的情況。
SKF單列圓柱滾子軸承可以承受重徑向負(fù)荷用于高轉(zhuǎn)速。各種不同設(shè)計(jì)的軸承，主要的區(qū)別在于擋邊的布置。以下是最常用的設(shè)計(jì)(→圖2)，列在由516頁(yè)開(kāi)始的產(chǎn)品表。
NU型
NU型軸承在外圈的兩側(cè)帶擋邊，內(nèi)圈無(wú)擋邊(a)?？稍试S軸相對(duì)于軸承座之間在兩個(gè)方向產(chǎn)生軸向位移。
N型
N型軸承在內(nèi)圈的兩側(cè)帶擋邊，外圈無(wú)擋邊(b)?？稍试S軸相對(duì)于軸承座之間在兩個(gè)方向產(chǎn)生軸向位移。
NJ型
NJ型軸承在外圈的兩側(cè)帶擋邊，內(nèi)圈一側(cè)帶擋邊(c)。因此可以在一個(gè)方向作軸向定位。
NUP型
NUP型軸承在外圈的兩側(cè)帶擋邊，內(nèi)圈一側(cè)帶擋邊和一個(gè)可分離的擋圈(d)。可以用作固定端軸承，在兩個(gè)方向作軸向定位。
角圈
角圈的代號(hào)為HJ，其主要的作用在于對(duì)NU和NJ型的圓柱滾子軸承(→圖2e和f)提供軸向定位。由于NUP型軸承的內(nèi)圈較短，加上擋圈并不是固定的。而NU或NJ型軸承可以利用整個(gè)內(nèi)圈的寬度，與軸有更緊密的配合。因此與角圈配合可以取代NUP型軸承并承受更大的負(fù)荷。而且一般來(lái)說(shuō)，角圈更便于安裝和拆卸。
SKF角圈由炭鉻鋼制成，經(jīng)過(guò)硬化和磨削加工。最大的允許端面跳動(dòng)轉(zhuǎn)符合徑向軸承的普通級(jí)公差(→表3,125頁(yè))?？商峁┑腍J角圈，其代號(hào)和尺寸，參見(jiàn)相關(guān)軸承的產(chǎn)品表。
NU+HJ
NU型軸承與HJ角圈(e)配合使用，可以在一個(gè)方向作軸向定位。
NJ+HJ
NJ型軸承與HJ角圈(f)配合使用，可以在兩個(gè)方向作軸向定位。
特殊設(shè)計(jì)
SKF可以提供一系列不帶內(nèi)圈的NU型圓柱滾子軸承(→圖3)，前綴為RNU。和不帶外圈的N型軸承(→圖4)，前綴為RNU。這些軸承可應(yīng)用于在軸上和軸承座內(nèi)有經(jīng)過(guò)硬化和磨削加工的滾道，作為解決方案(→“在軸上和軸承座內(nèi)的滾道加工要求”，198頁(yè))。例如，由于RNU軸承沒(méi)有內(nèi)圈，軸的直徑可以加工得更大，提高整個(gè)配置的剛性。此外，通過(guò)加寬軸上的滾道，軸相對(duì)于軸承座的軸向位移也可以有更大的空間。
SKF還有提供基于標(biāo)準(zhǔn)軸承，但帶特殊設(shè)計(jì)擋邊的單列圓柱滾子軸承(→圖5)以及非標(biāo)準(zhǔn)尺寸的特制軸承。有關(guān)以上軸承的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)“SKF互動(dòng)工程型錄”光盤或www.skf.com網(wǎng)站。
圓錐孔軸承
SKF單列圓柱滾子軸承一般帶圓柱孔。但部分尺寸有提供錐度為1:12的圓錐孔軸承(→圖6)，后綴為K。圓錐孔軸承的徑向內(nèi)部游隙比相應(yīng)的圓柱孔軸承略大。在訂購(gòu)前，請(qǐng)向SKF查詢有否提供。
帶止動(dòng)槽軸承
部分單列圓柱滾子軸承有提供外圈帶止動(dòng)槽的設(shè)計(jì)(→圖B)，后綴為N。由于可以利用止動(dòng)環(huán)將軸承在軸承座中作軸向定位，因此可以簡(jiǎn)化軸承配置的設(shè)計(jì)并節(jié)省空間。在訂購(gòu)前，請(qǐng)向SKF查詢有否提供。
止動(dòng)槽和與相關(guān)的尺寸符合ISO464:1995標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)還規(guī)定了相應(yīng)止動(dòng)環(huán)的尺寸。
帶定位槽的軸承
在某些應(yīng)用中，軸承必需能簡(jiǎn)單地安裝和拆卸，因此外圈與軸承座孔應(yīng)為間隙配合。為防止外圈在軸承座中轉(zhuǎn)動(dòng)，部分單列圓柱滾子軸承的外圈帶定位槽(→圖8)：
·一個(gè)定位槽，后綴N1
·兩個(gè)定位槽，互成180°，后綴N2
在訂購(gòu)前，請(qǐng)向SKF查詢有否提供。
定位槽的尺寸符合DIN 5412-1:2000標(biāo)準(zhǔn)。
SKF探索者軸承
高性能的SKF探索者圓柱滾子軸承在產(chǎn)品表中標(biāo)有“*”號(hào)。SKF探索者軸承源用早前標(biāo)準(zhǔn)軸承的型號(hào)，如NU 216E CP。但每個(gè)軸承及其包裝上都標(biāo)有“EXPLORER”(探索者)。
一般資料和數(shù)據(jù)
尺寸
SKF單列圓柱滾子軸承的外形尺寸符合ISO 15:1998標(biāo)準(zhǔn)。HJ角圈的尺寸符合ISO 246:1995標(biāo)準(zhǔn)。
公差
SKF單列圓柱滾子軸承的尺寸精度根據(jù)普通級(jí)公差標(biāo)準(zhǔn)制造，旋轉(zhuǎn)精度根據(jù)P6級(jí)公差。
公差范圍符合ISO 492:2002標(biāo)準(zhǔn)，參見(jiàn)125和126頁(yè)的表3和4。
徑向游隙
SKF標(biāo)準(zhǔn)的單列圓柱滾子軸承為普通組徑向游隙，大部分型號(hào)能提供較大的C3組游隙。許多型號(hào)還可提供更小的C2組游隙或更大的C4組游隙。此外，某些軸承還可提供較窄或偏移的游隙范圍。這些特殊游隙可以是標(biāo)準(zhǔn)游隙組別內(nèi)較窄的范圍或者是跨越兩個(gè)組別的范圍。
非標(biāo)準(zhǔn)的游隙可根據(jù)要求提供。
圓柱孔軸承的徑向游隙范圍可參見(jiàn)表1。游隙范圍符合ISO 5753:1991標(biāo)準(zhǔn)，僅適用于未安裝和無(wú)測(cè)量負(fù)荷的軸承。
所有帶標(biāo)準(zhǔn)游隙組和縮窄游隙范圍的SKF單列圓柱滾子軸承，其分離組件都是可互換的。
軸向游隙
可在兩個(gè)方向作軸向定位的NUP型圓柱滾子軸承，其軸向游隙根據(jù)表2。NJ型軸承配合HJ角圈的軸向游隙參見(jiàn)表3。
表2和表3所列的軸向游隙范圍僅供參考。因?yàn)樵跍y(cè)量軸向游隙時(shí)，滾子可能會(huì)傾側(cè)，造成軸向游隙的增加。舉例如下，增加的范圍可能會(huì)達(dá)到：
·2、3和4系列軸承，相當(dāng)于軸承的徑向游隙
·22和23系列軸承，相當(dāng)于軸承徑向游隙的三分之二
對(duì)中誤差
單列圓柱滾子軸承允許內(nèi)圈與外圈之間的角度誤差僅有幾弧分：
·10、12、2、3和4系列軸承，4弧分
·20、22和23系列軸承，3弧分
以上的參考值僅適用于浮動(dòng)端軸承，并且軸和軸承座之間的角度誤差保持不變。在某些情況下，也許可以承受更大的角度誤差，但是也可能會(huì)縮短軸承的工作壽命。有關(guān)這些工況，請(qǐng)向SKF查詢。
當(dāng)軸承用作固定端軸承時(shí)，以上的參考值必須減少，因?yàn)樽饔迷趽踹叺呢?fù)荷不能平均分布，會(huì)增加磨損甚至可能造成擋邊斷裂。
以上對(duì)中誤差的參考值并不適用于NUP型和配合HJ角圈的NJ型軸承。
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表1 |
| 圓柱孔圓柱滾子軸承的徑向游隙 |
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 |
| 內(nèi)徑d |
|
徑向游隙 C2 |
普通組 |
|
C3 |
|
C4 |
|
C5 |
|
| 大于 |
至 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
| mm |
|
μm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| - |
24 |
0 |
25 |
20 |
45 |
35 |
60 |
50 |
75 |
65 |
90 |
| 24 |
30 |
0 |
25 |
20 |
45 |
35 |
60 |
50 |
75 |
70 |
95 |
| 30 |
40 |
5 |
30 |
25 |
50 |
45 |
70 |
60 |
85 |
80 |
105 |
| 40 |
50 |
5 |
35 |
30 |
60 |
50 |
80 |
70 |
100 |
95 |
125 |
| 50 |
65 |
10 |
40 |
40 |
70 |
60 |
90 |
80 |
110 |
110 |
140 |
| 65 |
80 |
10 |
45 |
40 |
75 |
65 |
100 |
90 |
125 |
130 |
165 |
| 80 |
100 |
15 |
50 |
50 |
85 |
75 |
110 |
105 |
140 |
155 |
190 |
| 100 |
120 |
15 |
55 |
50 |
90 |
85 |
125 |
125 |
165 |
180 |
220 |
| 120 |
140 |
15 |
60 |
60 |
105 |
100 |
145 |
145 |
190 |
200 |
245 |
| 140 |
160 |
20 |
70 |
70 |
120 |
115 |
165 |
165 |
215 |
225 |
275 |
| 160 |
180 |
25 |
75 |
75 |
125 |
120 |
170 |
170 |
220 |
250 |
300 |
| 180 |
200 |
35 |
90 |
90 |
145 |
140 |
195 |
195 |
250 |
275 |
330 |
| 200 |
225 |
45 |
105 |
105 |
165 |
160 |
220 |
220 |
280 |
305 |
365 |
| 225 |
250 |
45 |
110 |
110 |
175 |
170 |
235 |
235 |
300 |
330 |
395 |
| 250 |
280 |
55 |
125 |
125 |
195 |
190 |
260 |
260 |
330 |
370 |
440 |
| 280 |
315 |
55 |
130 |
130 |
205 |
200 |
275 |
275 |
350 |
410 |
485 |
| 315 |
355 |
65 |
145 |
145 |
225 |
225 |
305 |
305 |
385 |
455 |
535 |
| 355 |
400 |
100 |
190 |
190 |
280 |
280 |
370 |
370 |
460 |
510 |
600 |
| 400 |
450 |
110 |
210 |
210 |
310 |
310 |
410 |
410 |
510 |
565 |
665 |
| 450 |
500 |
110 |
220 |
220 |
330 |
330 |
440 |
440 |
550 |
625 |
735 |
| 500 |
560 |
120 |
240 |
240 |
360 |
360 |
480 |
480 |
600 |
690 |
810 |
| 560 |
630 |
140 |
260 |
260 |
380 |
380 |
500 |
500 |
620 |
780 |
900 |
| 630 |
710 |
145 |
285 |
285 |
425 |
425 |
565 |
565 |
705 |
865 |
1005 |
| 710 |
800 |
150 |
310 |
310 |
470 |
470 |
630 |
630 |
790 |
975 |
1135 |
| 800 |
900 |
180 |
350 |
350 |
520 |
520 |
690 |
690 |
860 |
1095 |
1265 |
| |
| 徑向游隙的定義參見(jiàn)137頁(yè) |
|
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表2 |
| NUP圓柱滾子軸承的軸向游隙 |
|
 |
| 軸承 |
|
所屬系列軸承的軸向游隙 |
|
| |
NUP2 |
|
NUP3 |
|
NUP22 |
|
NUP23 |
|
| 內(nèi)徑 |
尺寸 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
| mm |
- |
μm |
|
|
|
|
|
|
|
| 15 |
02 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 17 |
03 |
37 |
140 |
37 |
140 |
37 |
140 |
47 |
155 |
| 20 |
04 |
37 |
140 |
37 |
140 |
47 |
155 |
47 |
155 |
| 25 |
05 |
37 |
140 |
47 |
155 |
47 |
155 |
47 |
155 |
| 30 |
06 |
37 |
140 |
47 |
155 |
47 |
155 |
47 |
155 |
| 35 |
07 |
47 |
155 |
47 |
155 |
47 |
155 |
62 |
180 |
| 40 |
08 |
47 |
155 |
47 |
155 |
47 |
155 |
62 |
180 |
| 45 |
09 |
47 |
155 |
47 |
155 |
47 |
155 |
62 |
180 |
| 50 |
10 |
47 |
155 |
47 |
155 |
47 |
155 |
62 |
180 |
| 55 |
11 |
47 |
155 |
62 |
180 |
47 |
155 |
62 |
180 |
| 60 |
12 |
47 |
155 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 65 |
13 |
47 |
155 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 70 |
14 |
47 |
155 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 75 |
15 |
47 |
155 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 80 |
16 |
47 |
155 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 85 |
17 |
62 |
180 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 90 |
18 |
62 |
180 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 95 |
19 |
62 |
180 |
62 |
180 |
62 |
180 |
87 |
230 |
| 100 |
20 |
62 |
180 |
87 |
230 |
87 |
230 |
120 |
315 |
| 105 |
21 |
62 |
180 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 110 |
22 |
62 |
180 |
87 |
230 |
87 |
230 |
120 |
315 |
| 120 |
24 |
62 |
180 |
87 |
230 |
87 |
230 |
120 |
315 |
| 130 |
26 |
62 |
180 |
87 |
230 |
87 |
230 |
120 |
315 |
| 140 |
28 |
62 |
180 |
87 |
230 |
87 |
230 |
120 |
315 |
| 150 |
30 |
62 |
180 |
- |
- |
87 |
230 |
120 |
315 |
| 160 |
32 |
87 |
230 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 170 |
34 |
87 |
230 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 180 |
36 |
87 |
230 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 190 |
38 |
87 |
230 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 200 |
40 |
87 |
230 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 220 |
44 |
95 |
230 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 240 |
48 |
95 |
250 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 260 |
52 |
95 |
250 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
表3 |
| NJ+HJ圓柱滾子軸承的軸向游隙 |
|
 |
| 軸承 |
|
所屬系列軸承的軸向游隙 |
|
| |
NJ2+HJ2 |
|
NJ3+HJ3 |
|
NJ4+HJ4 |
|
NJ22+HJ22 |
|
NJ23+HJ23 |
|
| 內(nèi)徑 |
尺寸 |
最小 |
最大 |
最小 |
最大 |
最小最大 |
|
最小最大 |
|
最小 |
最大 |
| mm |
- |
μm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 15 |
02 |
42 |
165 |
42 |
165 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 17 |
03 |
42 |
165 |
42 |
165 |
- |
- |
42 |
165 |
52 |
183 |
| 20 |
04 |
42 |
165 |
42 |
165 |
- |
- |
52 |
185 |
52 |
183 |
| 25 |
05 |
42 |
165 |
52 |
185 |
- |
- |
52 |
185 |
52 |
183 |
| 30 |
06 |
42 |
165 |
52 |
185 |
60 |
200 |
52 |
185 |
52 |
183 |
| 35 |
07 |
52 |
185 |
52 |
185 |
60 |
200 |
52 |
185 |
72 |
215 |
| 40 |
08 |
52 |
185 |
52 |
185 |
60 |
200 |
52 |
185 |
72 |
215 |
| 45 |
09 |
52 |
185 |
52 |
185 |
60 |
200 |
52 |
185 |
72 |
215 |
| 50 |
10 |
52 |
185 |
52 |
185 |
80 |
235 |
52 |
185 |
72 |
215 |
| 55 |
11 |
52 |
185 |
72 |
215 |
80 |
235 |
52 |
185 |
72 |
215 |
| 60 |
12 |
52 |
185 |
72 |
215 |
80 |
235 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 65 |
13 |
52 |
185 |
72 |
215 |
80 |
235 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 70 |
14 |
52 |
185 |
72 |
215 |
80 |
235 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 75 |
15 |
52 |
185 |
72 |
215 |
80 |
235 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 80 |
16 |
52 |
185 |
72 |
215 |
80 |
235 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 85 |
17 |
72 |
215 |
72 |
215 |
110 |
290 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 90 |
18 |
72 |
215 |
72 |
215 |
110 |
290 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 95 |
19 |
72 |
215 |
72 |
215 |
110 |
290 |
72 |
215 |
102 |
275 |
| 100 |
20 |
72 |
215 |
102 |
275 |
110 |
290 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 105 |
21 |
72 |
215 |
102 |
275 |
110 |
290 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 110 |
22 |
72 |
215 |
102 |
275 |
110 |
290 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 120 |
24 |
72 |
215 |
102 |
275 |
110 |
310 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 130 |
26 |
72 |
215 |
102 |
275 |
110 |
310 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 140 |
28 |
72 |
215 |
102 |
275 |
140 |
385 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 150 |
30 |
72 |
215 |
102 |
275 |
140 |
385 |
102 |
275 |
140 |
375 |
| 160 |
32 |
102 |
275 |
102 |
275 |
- |
- |
140 |
375 |
140 |
375 |
| 170 |
34 |
102 |
275 |
- |
- |
- |
- |
140 |
375 |
- |
- |
| 180 |
36 |
102 |
275 |
- |
- |
- |
- |
140 |
375 |
- |
- |
| 190 |
38 |
102 |
275 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 200 |
40 |
102 |
275 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 220 |
44 |
110 |
290 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 240 |
48 |
110 |
310 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 260 |
52 |
110 |
310 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| 280 |
56 |
110 |
310 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
由于這些軸承在內(nèi)圈和外圈上都有兩個(gè)擋邊，軸向游隙也相對(duì)較小，軸承中可能會(huì)產(chǎn)生軸向應(yīng)力。如有疑問(wèn)，請(qǐng)向SKF查詢。
軸向位移
內(nèi)圈或外圈無(wú)擋邊的NU型和N型圓柱滾子軸承，以及內(nèi)圈有一個(gè)擋邊的NJ型軸承，可以允許因熱膨脹造成軸與軸承座之間有一定的軸向位移(→圖9)。由于軸向位移是在軸承內(nèi)發(fā)生，而不是產(chǎn)生在內(nèi)圈與軸或外圈與軸承座之間。因此當(dāng)軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，摩擦并無(wú)增加。內(nèi)外圈處于正常位置時(shí)，其之間允許的軸向位移量s，參見(jiàn)產(chǎn)品表。
工作溫度對(duì)軸承材料的影響
SKF圓柱滾子軸承都經(jīng)過(guò)特殊熱處理。裝有鋼或黃銅保持架的軸承，可以在高達(dá)+150℃的溫度下運(yùn)行。
保持架
根據(jù)不同的尺寸和設(shè)計(jì)，SKF單列圓柱滾子軸承使用以下其中一種保持架作為標(biāo)準(zhǔn)，參見(jiàn)→圖10。SKF標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)范圍的軸承，部分尺寸有多達(dá)四種不同的保持架以供選擇(→產(chǎn)品表)。
用于單列圓柱滾子軸承的保持架，包括：
·注塑玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6,6保持架，滾子引導(dǎo)，后綴P(a)
·無(wú)硬化的沖壓鋼保持架，滾子引導(dǎo)，后綴J(b)
·一體式窗式機(jī)削黃銅保持架，內(nèi)圈或外圈引導(dǎo)，后綴ML和MP(c)
·組合式機(jī)削黃銅保持架，滾子引導(dǎo)，后綴M；或外圈引導(dǎo)，后綴MA，或內(nèi)圈引導(dǎo)，后綴MB(d)
注：
裝有尼龍保持架的單列圓柱滾子軸承可以在+120℃下持續(xù)運(yùn)行。保持架的特性不受用于一般滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑的影響，但某些合成油或以合成油為基油的潤(rùn)滑脂和含有大量EP添加劑的潤(rùn)滑劑在高溫應(yīng)用時(shí)除外。
在持續(xù)高溫或惡劣條件下的工況，建議使用裝有沖壓鋼保持架或機(jī)削黃銅保持架的軸承。對(duì)于應(yīng)用在以氨或氟利昂的代用品作為冷凍劑的設(shè)備，在70℃以下的工作溫度，可以使用帶尼龍保持架的軸承。在更高的工作溫度下，則應(yīng)使用帶機(jī)削黃銅或機(jī)削鋼保持架。
有關(guān)保持架的抗溫能力和應(yīng)用工況等詳細(xì)信息，參見(jiàn)從140頁(yè)開(kāi)始的“保持架材料”一節(jié)。
額定轉(zhuǎn)速
在114頁(yè)“極限轉(zhuǎn)速”一節(jié)中有提及過(guò)，極限轉(zhuǎn)速是根據(jù)一定的準(zhǔn)則來(lái)確定的，包括保持架形狀的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。產(chǎn)品表中所列的極限轉(zhuǎn)速，其值僅適用于帶標(biāo)準(zhǔn)保持架的軸承。帶其它保持架軸承的極限轉(zhuǎn)速，可以用表4給出的換算系數(shù)來(lái)估算。
最小負(fù)荷
為使軸承獲得良好運(yùn)行，單列圓柱滾子軸承像所有的球軸承和滾子軸承一樣，必須承受一定的最小負(fù)荷，允其是在髙速或高加速度，又或在負(fù)荷方向快速改變下工作。在這些工況下，滾子和保持架的慣性力以及潤(rùn)滑劑內(nèi)的摩擦將對(duì)軸承的滾動(dòng)產(chǎn)生不良影響，在滾子和滾道之間可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)軸承具損害性的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
單列圓柱滾子軸承所需的最小負(fù)荷可用以下公式估算：
式中
Frm=最小徑向負(fù)荷，kN
kr=最小負(fù)荷系數(shù)
(→產(chǎn)品表)
n=轉(zhuǎn)速，r/min
nr=參考轉(zhuǎn)速(→產(chǎn)品表)，r/min
dm=軸承平均直徑
=0,5(d+D),mm
在低溫狀態(tài)下起動(dòng)或潤(rùn)滑劑粘度很高的情況下，可能需要更大的最小負(fù)荷。軸承支撐的重量，加上外力，通常己超過(guò)所需的最小負(fù)荷。若尚未能達(dá)到最小負(fù)荷，該軸承必須施以額外的徑向負(fù)荷。
| |
|
|
表4 |
| 極限轉(zhuǎn)速換算系數(shù) |
|
軸承使用的
標(biāo)準(zhǔn)保持架 |
其它保持架
P,J,M,MR |
MA,MB |
ML,MP |
| P,J,M,MR |
1 |
1,3 |
1,5 |
| MA,MB |
0,75 |
1 |
1,2 |
| ML,MP |
0,65 |
0,85 |
1 |
軸向動(dòng)負(fù)荷承載能力
內(nèi)外圈帶擋邊的軸承，除了能承受徑向負(fù)荷之外，還可承受一定的軸向負(fù)荷。其軸向負(fù)荷承載能力主要取決于滾子端面與擋邊的接觸面能承受多大的負(fù)荷。其它對(duì)軸向負(fù)載能力有較大影響的因素，包括潤(rùn)滑條件、工作溫度和軸承散熱的情況。
根據(jù)以下假設(shè)的條件，可以計(jì)算足夠精確的允許軸向負(fù)荷
式中
Fap=最大允許軸向負(fù)荷，kN
C0=基本額定靜負(fù)荷，kN
Fr=實(shí)際徑向軸承負(fù)荷，kN
n=轉(zhuǎn)速，r/min
d=軸承內(nèi)徑，mm
D=軸承外徑，mm
k1=系數(shù)
油潤(rùn)滑時(shí)為1,5
脂潤(rùn)滑時(shí)為1,0
k2=系數(shù)
油潤(rùn)滑時(shí)為0,15
脂潤(rùn)滑時(shí)為0,1
以上公式是基于一般的軸承工作條件：
·軸承工作溫度與環(huán)境溫度相差60℃
·軸承熱損失為0,5mW/mm2℃；根據(jù)軸承外圈的表面面積(πDB)；
·粘度比k=2
在脂潤(rùn)滑的情況下，計(jì)算時(shí)應(yīng)使用潤(rùn)滑脂基油的粘度。如果小于2，會(huì)因摩擦的增加而造成更多磨損。這些影響在低轉(zhuǎn)速下會(huì)減少，例如使用含抗磨(AW)和極壓(EP)添加劑的潤(rùn)滑油。
當(dāng)軸承是以脂潤(rùn)滑，以及軸向負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間的作用下，應(yīng)使用在該工作溫度下有較好淅油特性的潤(rùn)滑脂(>3%根據(jù)DIN 51 817)。并建議更頻繁的進(jìn)行補(bǔ)充潤(rùn)滑。
使用以上熱平衡公式計(jì)算的允許軸向負(fù)荷Fap，僅適用于在軸向負(fù)荷是固定且持續(xù)作用，以及滾子端面與擋邊的接觸面有足夠潤(rùn)滑的條件下。對(duì)于短時(shí)間作用的軸向負(fù)荷，可將該值乘以2；如果承受的是軸向沖擊負(fù)荷，則可將該值乘以3，但必須在擋邊的承受能力之內(nèi)。
為防擋邊斷裂，作用在軸承上的固定軸向負(fù)荷Fa，絕不可大于以下數(shù)值：
·2系列軸承，不可大于0,0045 D1,5
·其它系列軸承，不可大于0,0023 D1,7
對(duì)于短時(shí)間或偶爾作用的軸向負(fù)荷，F(xiàn)a絕不可大于以下數(shù)值：
·2系列軸承，不可大于0,0013 D1,5
·其它系列軸承，不可大于0,007 D1,7
式中
Fa=固定或偶爾作用的軸向負(fù)荷，kN
D=軸承外徑，mm
當(dāng)單列圓柱滾子軸承承受很大的軸向負(fù)荷時(shí)，要使擋邊承受均勻的負(fù)荷且達(dá)到一定的旋轉(zhuǎn)精度，擋肩的尺寸和軸向跳動(dòng)必須能滿足一定的要求。有關(guān)軸向跳動(dòng)，可參見(jiàn)194頁(yè)的“軸承配合面和擋肩的加工精度”一節(jié)。對(duì)于軸肩或孔肩的直徑，在內(nèi)圈無(wú)擋邊的一側(cè)，SKF建議的高度為擋邊高度的一半(→圖11)。在內(nèi)圈帶擋邊的一側(cè)，可以使用下公式來(lái)計(jì)算軸肩的直徑：
das=0,5(d1+F)
式中
das=軸肩直徑，mm
d1=內(nèi)圈擋邊直徑，mm
F=內(nèi)圈滾道直徑，mm
當(dāng)內(nèi)圈與外圈之間的角度誤差超過(guò)1弧分時(shí)，在擋邊上承受負(fù)荷的情況會(huì)有很大的改變。以上參考值內(nèi)的安全系數(shù)可能不適用。碰到這種情況時(shí)，請(qǐng)向SKF査詢。
當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷
對(duì)于承受動(dòng)負(fù)荷的圓柱滾子軸承，當(dāng)用作浮動(dòng)端軸承時(shí)
P=Fr
如果軸承的內(nèi)外圈都帶擋邊，并用作一個(gè)方向或兩個(gè)方向的軸向定位，可使用下公式
P=Fr 當(dāng)Fa/Fr≤e
P=0,92Fr+YFa 當(dāng)Fa/Fr>e式中
e=極限值
=10、2、3和4系列軸承為0,2
=其它系列軸承為0,3
Y=軸向負(fù)荷系數(shù)
=10、2、3和4系列軸承為0,6
=其它系列軸承為0,4
由于承受軸向負(fù)荷的圓柱滾子軸承，必須要同時(shí)承受徑向負(fù)荷才可達(dá)到理想的運(yùn)行效果，但軸向負(fù)荷與徑向負(fù)荷的比Fa/Fr不可大于0,5。
當(dāng)量靜負(fù)荷
對(duì)于承受靜負(fù)荷的圓拄滾子軸承
P0=Fr
補(bǔ)充代號(hào)
用于SKF單列圓柱滾子軸承的后綴的含義如下：
CN 普通組徑向游隙；通常僅用于與以下字母組合來(lái)表示較窄或偏移的游隙范圍
H 縮窄的游隙范圍，相當(dāng)于原來(lái)游隙范圍的上半部分
L縮窄的游隙范圍，相當(dāng)于原來(lái)游隙范圍的下半部分
R縮窄的游隙范圍，符合在ISO 5753:1981中“配對(duì)套圈”的標(biāo)準(zhǔn)。
以上字母同時(shí)適用于與以下的游隙組別組合成對(duì)應(yīng)的意義：C2、C3和C4
C2 徑向游隙小于普通組
C3 徑向游隙大于普通組
C4 徑向游隙大于C3
C5 徑向游隙大于C4
EC 優(yōu)化的內(nèi)部設(shè)計(jì)，裝有更多和/或更大的滾子，經(jīng)改良的滾子端面與擋邊的接觸
HA3 表面硬化的內(nèi)圈
HB1 貝氏體硬化的內(nèi)圈和外圈
HN1 表面經(jīng)過(guò)特殊熱處理的內(nèi)圈和外圈
J 沖壓鋼保持架，滾子引導(dǎo)，不經(jīng)過(guò)硬化
K 圓錐孔，錐度1:12
M 組合式機(jī)削黃銅保持架，滾子引導(dǎo)
MA 組合式機(jī)削黃銅保持架，外圈引導(dǎo)
MB 組合式機(jī)削黃銅保持架，內(nèi)圈引導(dǎo)
ML 窗式黃銅保持架，一體式，車削加工成形，內(nèi)圈或外圈引導(dǎo)
MP 窗式黃銅保持架，一體式，開(kāi)口經(jīng)銑工、鉸工或鉆工成形，內(nèi)圈或外圈引導(dǎo)
MR 窗口式黃銅保持架，一體式，車削加工成形，滾子引導(dǎo)
N 外圈帶止動(dòng)槽
NR 外圈帶止動(dòng)槽和止動(dòng)環(huán)
N1 外圈帶一個(gè)定位槽
N2 外圈帶兩個(gè)互成180°定位槽
P 注塑玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6,6保持架，滾子引導(dǎo)
PH 注塑聚醚醚酮(PEEK)保持架，滾子引導(dǎo)
PHA 注塑聚醚醚酮(PEEK)保持架，外圈引導(dǎo)
S1 特殊熱處理，軸承套圈在+200℃以下保持尺寸穩(wěn)定
S2 特殊熱處理，軸承套圈在+250℃以下保持尺寸穩(wěn)定
VA301 鐵路牽引電機(jī)用軸承
VA305 VA301+經(jīng)過(guò)特殊的檢驗(yàn)程序
VA3091 VA301+VL0241
VA350 鐵路軸箱用軸承
VA820 鐵路軸箱用軸承，符合EN 12080:1998類別1標(biāo)準(zhǔn)
VC025 滾道經(jīng)過(guò)特殊處理，有較高的抗磨損能力，用于極度污染的環(huán)境
VL0241 外圈外表面帶氧化鋁涂層，絕緣能力高達(dá)1000VDC
VL2071 內(nèi)圈外表面帶氧化鋁涂層，絕緣能力高達(dá)1000VDC
VQ015 內(nèi)圈帶凸弧形滾道，能允許較大的對(duì)中誤差
