INA滾輪軸承
螺栓型滿滾柱滾輪軸承
特性
螺栓型滾輪在結構上與單列和雙列支承型滾輪類似,除了內滾道由帶固定螺紋和潤滑孔的大截面的支承螺栓代替。
由于具有特定形狀外表面的較厚外圈和滾動體,螺栓型滾輪可以承載較高的徑向載荷同時也可以承載由輕微的不對中和歪斜運動產生的軸向力;這種軸承適用于凸輪傳動、床身導軌和輸送設備等應用場合。
X-life
凸輪滾子通常用于傳遞高徑向載荷。X-life PWKR凸輪滾子INA的X-life 品質 PWKR凸輪滾子現在擁有更高的性能:由于優(yōu)化了滾道幾何形狀,靜態(tài)和動態(tài)承載能力提高了最多30%
通過改變外圈的材料來提高允許的外圈載荷通過優(yōu)化表面結構改進外表面質量使用Corrotect®涂層,提高防腐性能X-life提供X-life等級各種尺寸的軸承。這些軸承在尺寸表中列出。
PWKR (E) 系列為 X-life 設計。由于材料的改進和優(yōu)化的滾道外形,基本額定壽命提高了 30%。
靜態(tài)和動態(tài)承載能力也得到了提高。同時,由于滾輪的外形輪廓優(yōu)化和表面質量提高,減小了支承滾道的應力。
由于這些措施,可以實現非常堅固耐用的軸承布置和非常長的使用壽命。
INA螺栓型滿滾柱滾輪軸承-產品概括:
不帶偏心套
帶保持架 滿裝滾針組件 滿裝圓柱滾子組件 滿裝圓柱滾子組件 ,帶中擋邊
塑料平墊圈或間隙密封 塑料平墊圈 迷宮密封 帶防護的唇式密封
KR..-PP、 KR KRV..-PP NUKR PWKR..-2RS
帶偏心套
帶保持架 滿裝圓柱滾子組件 滿裝圓柱滾子組件 ,帶中擋邊
塑料平墊圈 迷宮密封 帶防護的唇式密封
KRE..-PP NUKRE PWKRE..-2RS
外圈外表面輪廓
具有冠狀修形外表面的螺栓型滾輪應用廣泛,因為要避免由于滾輪相對于支承軌道傾斜產生的邊緣應力。
KR 系列曲率半徑是 R = 500 mm。
KR..-PP、 KRE..-PP、 KRV..-PP、 NUKR、 NUKRE、 PWKR..-2RS 和PWKRE..-2RS 系列的外表面具有優(yōu)化的 INA 輪廓形狀。
具有這種曲率輪廓的支承型滾輪(圖 1到圖 5):
■ 赫茲應力較低
■ 傾斜運行時的邊緣應力較低
■ 支承軌道的磨損減小
■ 支承軌道的使用壽命延長。
螺栓型滾輪有幾種設計,也有帶或不帶偏心套的。
無偏心套的螺栓型滾輪
相對于相鄰結構上的支承軌道,不帶偏心套的螺栓型滾輪沒有特定的調節(jié)裝置。帶偏心套的螺栓型滾輪。
帶保持架,滿裝滾針或圓柱滾子組件
KR、 KR..-PP 帶保持架,而 KRV..-PP 具有滿裝滾針組件。
NUKR 和 PWKR..-2RS 系列具有滿裝圓柱滾子組件。
不帶保持架的螺栓型滾輪可填裝盡可能多的滾動體,因此承載能力非常高。然而由于運動學條件限制,這些軸承可以達到的轉速要略低于有保持架引導的螺栓型滾輪的轉速。
外圈的軸向引導
對于 KR、 KR..-PP 和 KRV..-PP,滾輪的軸向引導由接觸擋邊和接觸墊圈實現。
NUKR 和 PWKR..-2RS 的外圈由滾動體和擋邊引導。
防腐蝕保護
PWKR..-2RS-RR 由特殊涂層Corrotect®實現防腐。關于涂層的介紹。
密封
螺栓型滾輪具有兩側密封。 KR 系列帶有間隙密封, KR..-PP兩側帶有由塑料平墊圈和成型密封唇組成的三級密封, NUKR帶迷宮密封而PWKR..-2RS帶防護型唇式密封。三級 PP。
潤滑
這些軸承已經初填 GA08 鋰基復合皂潤滑脂,并能通過螺栓注入潤滑脂??墒褂?Arcanol LOAD150進行再潤滑。
帶偏心套的螺栓型滾輪
帶偏心套的滾輪可以通過支承螺栓法蘭或螺紋端的內六角孔調整。這樣可以調節(jié)外圈外表面與支承滾道的相對位置;也就允許相鄰結構可以降低制造精度。而且,在使用多個螺栓型滾輪時,它可以改善載荷的分布,也易于實現帶預載的直線導軌系統(tǒng)。
偏心套的點位置標示在螺栓端面,并且偏心距 e 在尺寸表中注明。這也是徑向再潤滑孔的位置,應該位于滾動接觸的非承載區(qū)。
帶保持架或滿裝圓柱滾子組件
KRE..-PP 帶保持架, NUKRE 和 PWKRE..-2RS 具有滿裝圓柱滾子組件。
不帶保持架的軸承可以填裝盡可能多的滾動體,因此承載能力非常高。然而由于運動學條件限制,這些軸承可以達到的速度要略低于有保持架引導的螺栓型滾輪的速度。
外圈的軸向引導
KRE..-PP 系列,軸向引導由接觸擋邊和接觸墊圈實現。
NUKRE 和 PWKRE..-2RS 的外圈由滾動體和擋邊引導。
密封
螺栓型滾輪具有雙側密封。
KRE..-PP 兩側帶有由塑料平墊圈和成型密封唇組成的三級密封,NUKRE 帶有迷宮密封, PWKRE..-2RS 帶有防護型唇式密封。三級 PP 密封的詳細說明。
潤滑
這些軸承已經初填 GA08 鋰基復合皂潤滑脂,并能通過螺栓注入潤滑脂。可使用 Arcanol LOAD150 進行再潤滑。
偏心套覆蓋了螺栓上的徑向潤滑孔。因此必須通過端面進行再潤滑。-注意!
工作溫度
支承型滾輪溫度范圍為 –30 °C 到 +140 °C。對于帶密封的軸承( 后綴 2RS),其工作溫度范圍為 –30 °C 到 +120 °C 間。
請注意技術原理中潤滑部分關于工作溫度范圍的內容。
受潤滑脂和密封材料的限制,螺栓型滾輪 KR..-PP、 KRV..-PP 和KRE..-PP 適合工作溫度范圍是 –30 °C 到 +100 °C。-注意!
后綴
現有設計的后綴:請見下表。
設計與安全指南-優(yōu)化的 INA 輪廓形狀
優(yōu)化 INA 輪廓形狀的優(yōu)點:
■ 傾斜時更低的赫茲應力,圖 1 和圖 2
■ 外圈和支承軌道的基本額定壽命更長,圖 3
■ 外圈外表面和支承軌道之間的磨損減小,圖 4 和圖 5
■ 外圈的接觸剛度增加,圖 6。
赫茲應力曲線 比較:圓柱形輪廓 / 輪廓半徑 R = 500 mm 與優(yōu)化的 INA 輪廓形狀 (Cr w/Pr = 5),圖 1。
圖 1 赫茲應力曲線(1沒有傾斜的運行 2 = 0 mrad有傾斜的運行 3 = 3 mrad圓柱形輪廓4輪廓半徑 R = 5005優(yōu)化的 INA 輪廓形狀)
赫茲應力
螺栓型滾輪 NUKR80, Fr = 13 800 N (Cr w/Pr = 5),圖 2。
圖 2 赫茲應力(1圓柱形輪廓2輪廓半徑 R = 5003優(yōu)化的 INA 輪廓形狀pH = 赫茲應力B= 傾角)
支承軌道的基本額定壽命
支承型滾輪 NUTR15,支承滾道的材料為 42CrMo4V,硬度為 350 HV,圖 3。
圖 3 支承軌道的基本額定壽命(1冠狀修形的外圈, R = 5002優(yōu)化的 INA 輪廓形狀L = 基本額定壽命[ 一百萬轉 ]Fr= 徑向載荷)
支承軌道的磨損
支承軌道的材料為 GGG–50。幾次經過 360 000 次滾過測試的平均值,圖 4。
圖 4 支承軌道的磨損(1外圈 R = 5002優(yōu)化的 INA 輪廓形狀3低載荷 Fr 4高載荷 Fr g = 磨損Fr= 徑向載荷)
支承軌道的材料為 58CrV4。幾次經過 8 000 000 次滾過測試的平均值,圖 5。
圖 5 支承軌道的磨損(1外圈 R = 5002優(yōu)化的 INA 輪廓形狀3低載荷 Fr 4高載荷 Fr g = 磨損Fr= 徑向載荷)
外圈的接觸剛度
支承型滾輪 NUTR15。外圈和滾動體組件的徑向變形,圖 6。
圖 6 外圈的接觸剛度(1冠狀修形的外圈, R = 5002優(yōu)化的 INA 輪廓形狀2r = 徑向偏差Fr= 徑向載荷)
支承型或螺栓型滾輪的安裝
較厚的外圈可以承受更高的徑向載荷。如果這些滾輪用于平面支承軌道,外圈則要承受彈性變形。與軸承座孔支撐的滾動軸承相比,滾輪具有下列特性:
■ 軸承上修正的載荷分布。這里考慮了基本額定壽命 Crw和C0r w,它們是壽命計算時的
決定性因數。
■ 外圈的彎曲應力。這里考慮了許用徑向載荷 Fr per 和 F0r per。彎曲應力不許超過材料的許可強度值。
在動態(tài)載荷下的許用徑向載荷
對于承受動態(tài)載荷的旋轉軸承來說,使用有效額定動載荷 Cr w。 Cr w 用來計算基本額定壽命。
不得超過許用徑向動載荷 Fr per。如果沒有給出 Fr per,則用有效額定動載荷 Cr w 代替。作用于軸承的徑向載荷不許超過該值。-注意!
如果基本額定靜載荷 C0r w 小于基本額定動載荷 Cr w,則要使用C0r w。
在靜態(tài)載荷下的許用徑向載荷
對于承受靜載荷的軸承,靜止或只有很少的旋轉運動,則要使用有效額定靜載荷 C0r w。 C0r w 用于計算靜載安全系數 S0。
不得超過許用徑向動載荷 Fr per。如果沒有給出 F0r per,則用有效額定靜載荷 C0r w 代替。作用于軸承的徑向載荷不得超過該值。除許用徑向載荷外,也必須考慮支承軌道的許用徑向載荷,支承軌道的設計。-注意!
承載能力和壽命 計算額定壽命的方法有:
■ 基本額定壽命,根據標準 DIN ISO 281
■ 修正基本額定壽命,根據標準 DIN ISO 281
■ 修正參考壽命的擴展計算方法,根據標準 DIN ISO 281-4。
承載能力和壽命一節(jié)中有介紹。
對支承型滾輪、螺栓型滾輪和球軸承滾輪,下列值必須替換:
■ Cr, C0r = Cr w, C0r w有效的額定動載荷或靜載荷
■ Cur = Cur w參照尺寸表中滾輪的疲勞極限載荷。
計算基本額定壽命的其它公式:
工作壽命
工作壽命是滾動軸承實際達到的壽命。它可能與計算的基本額定壽命有很大的差別。
這可能是由于下列因素引起的磨損和 / 或疲勞造成的:
■ 工況與假定的情況有差別
■ 滾輪相對支承軌道不對中
■ 工作游隙偏小或過大
■ 滾輪污染
■ 潤滑不當
■ 工作溫度過高
■ 軸承以很小的角度擺動,導致假性布氏壓痕
■ 外圈外表面和支承軌道間的磨損
■ 大的振動和假性布氏壓痕
■ 極大的沖擊載荷,靜載過大
■ 安裝時的先期損壞。
由于安裝和工作狀況的多樣性,不可能提前精確確定使用壽命。的方法是通過與相似應用工況比較得到接近于實際的估計壽命。
靜載荷安全系數
靜載荷參數是靜載安全系數 S0。它是軸承避免產生變形的安全指標:
注意!
靜載荷安全系數 S0<8 時,則認為滾輪承受了很高的載荷。
靜載荷安全系數 S0<1 會使?jié)L動體和滾道產生塑性變形,損害運轉的平穩(wěn)性。只允許在軸承只有很少的旋轉運動或不太重要的應用場合中出現這種情況。
若靜載荷安全系數 S0<2,請與聯系我們。
最小載荷
為了確保外圈轉動并且沒有滑動產生,或者滾輪沒有脫離支承軌道,滾輪在動態(tài)運轉中必須承受最小載荷。一般情況下,采用比值 C0r w/Fr<60 計算最小載荷。
歪斜運動
歪斜運動會使軸承上產生附加軸向力以及外圈與支承軌道之間滾動接觸處出現軸向滑動,圖 7。是否發(fā)生磨損,取決于歪斜角度a和潤滑。
外圈和軌道之間的粘著摩擦會失去,同時會伴隨有嚴重的磨損,當歪斜角度a≥1.4 · 10–4 · pH (°)或a≥2.5 · 10–3 · pH (mrad)時,外圈和滾道之間的粘著摩擦會失去,相應產生嚴重的磨損。-注意!
圖 7 歪斜運動(a= 歪斜角度)
傾斜
如果在運動過程中發(fā)生傾斜,會出現邊緣應力增加的情況,特別是對圓柱形外圈的滾輪。
具有冠狀修形外圈的滾輪對傾斜不太敏感,因此應優(yōu)先考慮使用。
實踐證明,圓柱形外圈的滾輪傾斜角度阝>0.1° (1.7 mrad),和冠狀修形外圈滾輪傾斜角度 阝>0.25° (4.4 mrad) 容易造成損壞,圖 8。
轉速
滾輪的允許轉速主要由滾動軸承的許用工作溫度決定。
溫度則取決于軸承的類型、載荷、潤滑條件和冷卻條件。
連續(xù)工作時的轉速
尺寸表中的轉速 nD G 是一個參考值。它們由下列條件確定:
■ 脂潤滑
■ 連續(xù)工作的載荷 0.05 · C0r w
■ 歪斜運動角度 0.03° ( 0.5 mrad)
■ 環(huán)境溫度 +20 °C
■ 外圈溫度 +70 °C
■ 潤滑的支承軌道和
■ 沒有外部軸向載荷。在下列情況時,轉速必須降低:
■ 載荷 0.05 · C0r w
■ 額外的軸向載荷 (歪斜運動)
■ 散熱不良。
在間歇運轉和脈沖油潤滑情況下可以達到更高的轉速。
帶唇式密封滾輪的轉速
帶唇式密封滾輪的轉速還要受密封唇容許的滑動速度的限制。
摩擦力矩
滾輪的摩擦力矩 MR 取決于許多影響因素,如載荷、速度和滾輪類型,還有潤滑狀況和密封摩擦。由于這些影響因素范圍很廣,只能粗略計算摩擦力矩。
對于不帶接觸密封的滾輪,在普通運行工況和中等轉速的條件下,采用下式計算摩擦力矩:
注意!
表中摩擦系數 f 的值適用于承受徑向載荷和沒有密封的滾輪。
如果使用帶密封的滾輪,則要用更高的值。
額外的軸向載荷,例如由于較大的歪斜產生的,會導致這些數值大幅度增大,特別是對于滾針滾輪。球滾輪可以承受軸向力而摩擦不會有顯著變化。
摩擦系數 f
運動阻力
滾輪在軌道上滾動時,它不但必須要克服軸承內的摩擦,而且還要克服外圈和軌道之間的摩擦。運動阻力 Fv 由下面公式確定:
滾輪中的兩個接觸區(qū)域
對于滾輪,兩個接觸區(qū)域必須單獨進行潤滑和考慮:
■ 滾動體和滾道
■ 滾輪外表面和支承軌道。
滾動體和滾道之間的接觸區(qū)已經在技術原理中的潤滑部分進行了說明。
軸承的潤滑
帶滾珠的支承型滾輪和螺栓型滾輪采用 GA13 鋰皂基礦物油潤滑脂。
基于滾針和圓柱滾子的支承型滾輪和螺栓型滾輪則采用 GA08含 EP 添加劑的鋰基復合皂礦物油潤滑脂。
滾輪中的兩個接觸區(qū)域
對于滾輪,兩個接觸區(qū)域必須單獨進行潤滑和考慮:
■ 滾動體和滾道
■ 滾輪外表面和支承軌道。
滾動體和滾道之間的接觸區(qū)已經在技術原理中的潤滑部分進行了說明。
軸承的潤滑
帶滾珠的支承型滾輪和螺栓型滾輪采用 GA13 鋰皂基礦物油潤滑脂。
基于滾針和圓柱滾子的支承型滾輪和螺栓型滾輪則采用 GA08含 EP 添加劑的鋰基復合皂礦物油潤滑脂。
用于再潤滑的Arcanol滾動軸承潤滑脂:
支承軌道的潤滑
對于支承軌道的潤滑,所有適用于滾動軸承的潤滑劑基本都可以使用。然而,也有支承軌道不允許潤滑的應用場合。
如果接觸點不能潤滑,磨損一定會出現,特別是在重載高速的工況下。-注意!
油潤滑
對于油潤滑,推薦使用符合 DIN 51517 的 CLP 類潤滑油。
脂潤滑
對于脂潤滑,應該使用符合 DIN 51825 的鋰皂基潤滑脂。
再潤滑周期只有根據運行狀況確定。
再潤滑最晚必須在摩擦腐蝕出現時進行,這可以通過支承軌道或外圈處出現紅色進行識別。
固體潤滑劑、耐磨涂層
這些物質適于潤滑。然而,移動或旋轉速度較高時,它們的有效潤滑周期遠短于油或脂潤滑。
螺栓型滾輪的中心潤滑接頭
如果使用中心潤滑系統(tǒng),可以使用我們的產品中心潤滑接頭與螺栓型滾輪的兩端帶內六角孔的標準螺栓連接,圖 9。它包括一個六角頭的轉接頭和一個快速連接管頭。
通過用安裝套筒代替漏斗形油嘴,轉接頭與螺栓型滾輪的支承螺栓一端相連。六角頭一端防止轉接頭轉動。螺栓型滾輪的另一端使用所提供的漏斗形潤滑油嘴封閉,圖 9。
連接器帶有 M10x1 的內螺紋。它用于螺紋安裝和快速連接管頭的密封。管頭卡緊并密封塑料管。因此不螺紋連接管子和轉接頭。轉接頭尺寸,表和圖 10。
圖 9 中心潤滑接頭和漏斗形油嘴(1帶 M10x1內螺紋的轉接頭2快速連接管頭3安裝套筒4漏斗形油嘴)
轉接頭的尺寸:
1) 使用硬質 PA 管。
注意在 DIN 73 378 和制造商指導書中的工作限制。
由 PA 11/12 制造的管子在 +23 °C 時的極限壓力是:31 bar 到 62 bar。
當使用其它螺紋連接頭時的極限壓力是:80 bar。
圖 10 中心潤滑系統(tǒng)轉接頭尺寸
再潤滑周期的簡化計算
螺栓型滾輪油脂分配表給出了使用流動性潤滑脂的中心潤滑系統(tǒng)的再潤滑量以及轉化為常規(guī)計量油嘴的再潤滑脈沖次數。
這些數據用于從 ISO-VG 100 到 ISO-VG 220 和 NLGI 等級 00 或000 的鋰皂基、含 EP 添加劑、可流動的礦物油基潤滑脂。
螺栓型滾輪油脂的配給
1) 針對兩端帶內六角槽的螺栓型滾輪。
2) 用于大多數使用流動性潤滑脂的中心潤滑系統(tǒng)應用場合的再潤滑數量和再潤滑周期。
注意填充管子需要的用量。
再潤滑周期
對單班工作和大多數載荷狀況的大致再潤滑周期請見表。
數據對單班工作有效;再潤滑數量和再潤滑周期對大多數應用場合有效。 它們是在再潤滑間隔 tfR 的近似計算的基礎上得到的。
表 : 螺栓型滾輪油脂的配給,再潤滑脈沖數應該在這些周期內均勻分布。
用于再潤滑間隔計算的再潤滑周期
單班工作的再潤滑周期
中心潤滑轉接頭的安裝
螺栓型滾輪必須在安裝接頭之前安裝。滾輪中未使用的潤滑孔必須采用所提供的漏斗形油嘴封閉。
只能使用所提供的潤滑油嘴。-注意!
建議應采用杠桿壓力器在低的、均勻的壓力下壓入集中潤滑系統(tǒng)轉接頭,或者如有必要,可用塑料榔頭小心地將其敲進沒有使用的滾輪內六角孔內。注意壓入深度 l3 和六角的位置,圖10。
垂直切斷塑料管并且插入管頭直到插不動為止。
只能使用符合 DIN 73 378 的塑料管。檢查管座。注意壓力、溫度和最小彎曲半徑。到分配器的管長是 1 m。
支承型滾輪的相鄰結構
對于沒有內圈的支承型滾輪,軸或螺栓上的滾動體滾道必須經過硬化和磨削處理,請見下表。其表面硬度必須 670 HV + 170 HV并且硬化深度 CHD 或 SHD 必須足夠大。
軸或螺栓滾道的公差和表面質量
無軸向引導的支承型滾輪的定位
對于無軸向引導的支承型滾輪,外圈及滾針和保持架組件必須有側向引導,圖 11。
與外圈軸向接觸的表面必須經過精加工 ( 推薦 Ra2),耐磨并且有潤滑。
對于無軸向引導的支承型滾輪是可分離的。-注意!
外圈以及滾針和保持架組件互相匹配,在安裝的時候一定不能與其它同尺寸的軸承零部件互換。與內圈相配合的包絡圓的公差為F6,并且可以在相同精度等級內互換(用在不同的組合體)。
圖 11 外圈及滾針和保持架組件的側向引導(RSTO)
帶軸向引導的支承型滾輪的定位
帶軸向引導的支承型滾輪必須軸向夾緊定位。
如果存在軸向載荷,軸向墊圈就必須得到軸向支撐。
必須嚴格按照尺寸表中所給出的尺寸 d2 值,圖 12。
支承型滾輪 NATR 和 NATV 可以采用常規(guī)的緊固件如卡環(huán)定位,圖 12。
圖 12 采用卡環(huán)定位(NATR1卡環(huán)d2 = 相鄰結構直徑)
對于 NNTR..-2ZL、 NUTR、 PWTR..-2RS,內圈和軸向墊圈必須軸向定位,圖 13。
圖 13 內圈和軸向墊圈的夾緊(PWTR..-2RS)
螺栓型滾輪的相鄰結構
由于不帶偏心套的螺栓軸的公差是 h7,帶偏心套的螺栓軸的公差是 h9,所以與公差為 H7 的孔的配合是間隙配合。
螺栓型滾輪的定位面必須平整、垂直而且高度足夠。 螺母定位面的強度必須足夠高。尺寸不許小于尺寸表中的 d2 值。
定位孔的入口端倒角不許超過 0.5x45°。
軸向定位
必須使用六角螺母軸向緊固螺栓型滾輪。
符合 ISO 4 032 (M6、 M8)和 ISO 8 673 的8級螺母不在供貨范圍內,螺母必須單獨訂購。
如果存在嚴重的振動,螺栓型滾輪可以采用符合DIN985的自鎖螺母或特殊鎖緊墊圈進行定位。
對于自鎖螺母,必須采用較高的鎖緊力矩;必須遵守螺母制造商的建議。-注意!
潤滑孔的位置
徑向潤滑孔的位置顯示在螺栓的法蘭端,圖 14。該位置不許放在承載區(qū)。
圖 14 潤滑孔的位置(NUKR1標記)
支承軌道的設計
設計支承軌道時 ( 材料和強度,熱處理,表面 ),必須考慮赫茲應力 pH。它取決于載荷、接觸情況 (點接觸或線接觸)以及材料的彈性模量。
列線圖
赫茲應力的大小可以從列線圖中查出,圖 16, 或計算得到。列線圖適用于鋼質支承軌道。對其它材料,必須考慮修正系數 k ,請見表 : 修正系數 k。
其它因素:
■ 點接觸
■ 曲率半徑 R = 500 ;對 R>500
■ 支承軌道與滾輪軸線平行
■ 符號符合圖 15。
示例
■ 具有優(yōu)化 INA 輪廓形狀的螺栓型滾輪 NUKR35, D = 35 mm
■ 外圈寬度 C = 18 mm
■ 徑向載荷 Fr = 2 500 N
■ 凸輪盤,半徑 rL = 80 mm。
曲率和
圖 15 滾道半徑和符號(D = 滾輪外徑rL = 滾道半徑)
圖 16 用于確定赫茲應力的列線圖 ;計算示例 ( 紅色 )
具有優(yōu)化 INA輪廓形狀的滾輪
對于優(yōu)化的 INA 輪廓,采用下面的計算可以得到足夠精確的值,kpH 請見下表:
壓力系數 kpH
曲率半徑 R>500
對于 R >500 mm,使用下面公式:
支承軌道的材料
支承軌道在工作過程中承受高載荷。從而產生較高的赫茲接觸壓力。材料的強度和表面硬度必須和相應載荷匹配。
對于承受高載荷的軌道,推薦使用整體硬化鋼、表面硬化鋼、火焰淬火或感應淬火鋼。
對于承受低載荷的軌道,可以使用結構鋼和鑄鋼,或鑄鐵材料,請見下表。修正系數 k
許用赫茲應力的參考值
表給出了根據相關值選擇材料。該值是根據鋼測試樣本承受 107次給定載荷變化得到的。
類似于滾動軸承承載能力的計算給出了:
■ pH stat 用于靜載荷
■ pH dyn 用于動載荷。
材料和許用赫茲應力的參考值
可硬化材料
可以使用下列純凈度等級符合合金結構鋼的材料:
■ 符合 ISO 683-17 的通淬鋼,如 100Cr6。在特殊情況下,使用表面硬化也是可以的
■ 符合 ISO683-17的滲碳鋼,如17MnCr5,或EN10084,如16MnCr5。除了淬硬性,也要考慮芯部強度。滲碳鋼必須得到細小的金相組織和符合下面公式的表面硬化深度CHD
■ 符合 ISO 683-17 的火焰或感應淬火鋼如 Cf54 或 DIN 17 212如 Cf53。對于火焰和感應淬火,只有機器上用作軌道的零部件必須硬化。材料在硬化前必須進行淬火和回火處理。 表面硬化深度 SHD 由下列公式確定。
支承軌道的的熱處理
硬化的支承軌道要滿足下列條件:
■ 表面硬度滿足 670 HV + 170 HV
■ CHD,SHD根據公式根據DIN50190,在硬化表面區(qū)域的硬化深度處應有550HV的硬度
■ 硬度曲線根據圖 17 ,圖 18
■ 表面硬化深度滿足≥0.3 mm。
下列公式是根據采用專業(yè)熱處理硬度曲線得到的。
滲碳淬火:
圖 17 滲碳硬化深度 CHD, 硬度曲線(1滲碳硬化2必需的硬度3硬度4到表面的距離CHD = 硬化深度硬度 550 HV)
圖 18 表面硬化深度 SHD,硬度曲線(1火焰淬火和感應淬火2必需的硬度3硬度4到表面的距離SHD = 表面硬化深度)
作為支承軌道的INA導軌
這些導軌是屬于 INA 直線產品的即裝即用單元。
對于支承型滾輪和螺栓型滾輪,適合的導軌等級 Q20,與標準輪廓的尺寸一致:
■ 平行度為 20μm/m
■ 表面質量為 Ra0.8
■ 硬度 58 HRC 到 62 HRC
■ 導軌間的偏斜角度為 1 mrad (1μm/mm)
■ 軌道橫截面的偏差為 +0.015/+0.05
■ 單個導軌的長度公差為 +1 mm/m。
支承軌道的防護-注意!
支承軌道要防止污染。如有必要,應該在滾輪前面放置防護蓋或由毛氈制成的擦拭片,圖 19。
圖 19 支承軌道的污染防護(1防護蓋)
安裝
滾輪是精密的機械元件。在安裝前和安裝過程中必須小心對待這些產品。小心謹慎的安裝在很大程度上保證它們運行。
產品必須免受灰塵、污染物和潮氣的侵入。污染物會損害軸承的運行性能和工作壽命。注意!
不要過度冷卻軸承。冷凝產生的濕氣會導致軸承和軸承座產生腐蝕。
支承型滾輪 RSTO 和 STO 是可分離的。外圈以及滾針和保持架組件互相匹配,在安裝的時候一定不能與其它同尺寸的軸承零部件互換。
安裝區(qū)域必須保持清潔和沒有灰塵。
檢查配合面的尺寸和幾何精度以及清潔度。
軸承座表面涂上少許潤滑油或擦上固體潤滑劑。
安裝后,軸承必須注入潤滑劑。最后,檢查軸承布置的功能是否正確。
安裝工具 根據應用場合,適于采用下面工具:
■ 感應加熱器;注意制造商關于潤滑脂和密封的指導
■ 加熱柜;加熱溫度到 +80 °C
■ 機械或液壓裝置;使用覆蓋軸承套圈端面整個圓周的安裝套
■ 榔頭和安裝套;敲擊應該作用于安裝套的整個環(huán)形面。
不許安裝力通過滾動體傳遞。必須避免直接敲擊軸承套圈。確保安裝過程中密封不被破壞。-注意!
拆卸指南
在軸承布置的設計初期就應考慮拆卸。
如果還要繼續(xù)使用軸承:
■ 不要直接敲擊軸承套圈
■ 不許拆卸力通過滾動體傳遞
■ 拆卸后仔細清潔軸承
■ 不要使用集中的或烈焰。
支承型滾輪的安裝和拆卸( 滾針和圓柱滾子類型 )
假如公差不利于安裝,則應采用壓裝設備將支承型滾輪壓在軸或螺柱上,圖 20。安裝內圈時,應注意壓裝力要均勻分布在內圈的端面上。
潤滑孔
安裝軸承時應注意將潤滑孔安裝在非承載區(qū)。對于支承型滾輪 PWTR 和 NNTR,沒有必要潤滑孔的安裝位置。
圖 20 采用壓裝設備壓裝支承型滾輪(NUTR1壓裝設備)
軸向定位
支承型滾輪 NUTR、 PWTR 和 NNTR 必須軸向定位,圖 21。
圖 21 軸向定位(PWTR..-2RS1六角螺母)
支承型滾輪的安裝和拆卸( 滾針和圓柱滾子類型 )
如果可能,應使用壓裝設備安裝螺栓型滾輪 ( 圖 20 類似 )。
必須避免敲擊支承螺栓的法蘭。-注意!
徑向潤滑孔的位置顯示在螺栓的法蘭端。
該位置不許放在承載區(qū),圖 14。
用于螺栓型滾輪的壓入式配合潤滑油嘴
與螺栓型滾輪一起提供的有獨立包裝壓入式潤滑油嘴,在軸承安裝前必須將其正確地壓入軸承,圖 22。
螺栓型滾輪的潤滑采用中心潤滑系統(tǒng)轉接頭圖 9。
只能使用所提供的潤滑油嘴,如表所示。注意!
如果通過定位孔進行再潤滑,則安裝前必須使用潤滑油嘴封住螺栓型滾輪的軸向潤滑孔,圖 22。
圖 22帶壓入式配合潤滑油嘴的螺栓型滾輪和壓裝芯軸的尺寸(KR..-PP)
壓入式配合潤滑油嘴
潤滑油嘴的凸出量,請見尺寸表。
螺栓型滾輪的軸向定位
必須使用六角螺母軸向防護螺栓型滾輪。
擰緊安裝螺母或調整偏心套時,可使用六角扳手借助支承螺栓端部的長槽或六角孔把持軸承,圖 23。
如果出現嚴重的振動,可以使用符合 DIN 985 的自鎖螺母或特殊鎖緊墊圈。
固定螺母的鎖緊力矩要遵守尺寸表中的說明。只有這樣才能確保達到許用徑向載荷。假如不能保證鎖緊力矩,則要采用過盈配合。-注意!
對于自鎖螺母,必須采用較高的鎖緊力矩;必須遵守螺母制造商的建議。
圖 23 用六角扳手把持軸承(1六角扳手)
帶偏心套的螺栓型滾輪
偏心套的點標識在螺栓一側,圖14。
初始運轉和再潤滑
螺栓型滾輪有一個用于再潤滑的潤滑孔:
■ 在支承螺栓的法蘭一側
■ 在螺紋側端面,外徑從 22 mm 開始
■ 在支承螺栓的柄上,外徑從 30 mm 開始,并且另外有潤滑槽。
帶偏心套的螺栓型滾輪不能通過螺栓再潤滑。偏心套覆蓋了潤滑孔。-注意!
對于潤滑,只有開口角度≤60°,帶針形油嘴的潤滑脂槍可以使用,圖 24。
在初始運轉之前,潤滑孔和加脂管必須注滿潤滑脂實現防腐,潤滑可以同時進行。
如果一個滾動體壓在徑向潤滑孔上,潤滑就會顯得困難。所以如果安全的話,應在軸承還處于運轉后仍在發(fā)熱狀態(tài)和轉動時,或者如果安全的話,應在軸承停止運轉之前或運轉停止間隔延長之前進行再潤滑。
再潤滑用脂必須與初始添加的脂一致。如果使用不同的潤滑脂,一定要檢查它的可混合性和兼容性。
再潤滑應持續(xù)到新的潤滑脂出現在密封間隙處。舊的潤滑脂必須能夠無障礙的從軸承中流出。
圖 24 使用潤滑脂槍再潤滑( 針形油嘴,開口角度 ≤60°)
采用Corrotect®鍍層進行防腐保護
滾輪經常接觸侵蝕性介質。在這些應用中,防腐保護就成了軸承實現較長使用壽命的決定性因素。
原則上,不銹鋼可以用于滾輪。然而,在許多應用中特殊耐腐蝕涂層Corrotect®更加經濟。
Corrotect®
Corrotect®是一種非常薄的表面電鍍層,其厚度 0.5 μ m 到 3 μ m。
該涂層可有效防潮、防污水、防鹽霧及弱堿性和弱酸性的清洗劑。
后綴為 RR 的支承型滾輪 PWTR 和螺栓型滾輪 PWKR 是帶有CR (VI) Corrotect®涂層的標準產品。其它帶有Corrotect®涂層的支承型和螺栓型滾輪作為特殊設計提供。
圖 25 給出了沒有涂層和有涂層的螺栓型滾輪在鹽水噴霧后試驗的情況。
有涂層滾輪的安裝
為了減小所需的壓入力,應在零件表面涂少許潤滑脂;涂層的厚度增加了零件的公差。
帶Corrotect®涂層的滾輪安裝之前,必須檢查與周圍介質的兼容性。
圖 25 不帶涂層和帶涂層的經過鹽水噴霧試驗的螺栓型滾輪
精度
其尺寸和幾何公差符合DIN620標準,標準軸承為PN級,KR(E)和KRV符合標準ISO7063。
使用下列 DIN 620 中的偏差:
■ 優(yōu)化外表面的直徑公差是 0/–0.05 mm
■ 對于 NNTR,直徑公差是 h10
■ 對于 NATR、 NATV、 NUTR、 PWTR..-2RS,寬度公差 B 是 h12
■ 對于 NATR、 NATV,內圈的圓度
■ 對于螺栓型滾輪, 支承螺栓的直徑公差是 h7,偏心套的公差是h9。
對于 PWTR..-2RS-RR 和 PWKR..-2RS-RR,由于有特殊涂層Corrotect®, 其公差增大。
內部徑向游隙
軸承內部徑向游隙大致為DIN620-4標準中的C2組而 STO 和NA22..-2RSR 游隙為CN組。
包絡圓
對于 RSTO 和 RNA22..-2RSR,其滾針包絡圓 Fw 的公差帶為 F6。包絡圓是滾針和相鄰結構無間隙接觸時的內接圓。
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