旋转机器部件的轴承配置

时间：2010-12-20

旋转机器部件（例如轴）的轴承配置通常需要两个轴承，对该部件进行相对于机器的静止部件（例如轴承座）的径向与轴向支撑与定位。根据应用场合、负荷、所需要的运行精度及成本考虑，轴承配置可以包括：

– 固定端与非固定端轴承配置，
– 经调整的轴承配置，或
– “浮动” 轴承配置。

由承受径向、轴向与力矩负荷（例如关节轴承）的单列轴承组成的轴承配置，本型录不予收入。如果需要这种配置，建议跟SKF应用工程服务部门联系。

固定端与非固定端轴承配置
位于轴一端的固定端轴承提供径向支撑，同时在两个方向对轴进行轴向定位。因此，它在轴上与轴承座内都必须固定到位。适用的轴承是能够承受联合负荷的径向轴承，例如深沟球轴承、双列或配对单列角接触球轴承、自调心球轴承、球面滚子轴承或配对圆锥滚子轴承。将能够承受纯径向负荷的一个径向轴承（例如，有一个无法兰挡圈的圆柱滚子轴承）与一个深沟球轴承、四点接触球轴承或双向推力轴承相结合，也可用作固定端轴承。第二个轴承则提供两个方向的轴向定位，但是安装时轴承座内必须有径向空隙（即有游隙配合）。

轴另一端的非固定端轴承仅提供径向支撑。它还必须允许轴向位移，以便在轴长度因热膨胀而有变化等情况下，轴承不会互相施加应力。轴向位移可以出现在轴承内部，如滚针轴承、NU-与N-型圆柱滚子轴承和CARB圆环滚子轴承，也可以出现在轴承圈与其支承面之间，最好是在外圈与其位于轴承座孔内的支承面之间。

在大量的固定端/非固定端轴承组合之中，常用的组合说明如下。

对于“无摩擦”轴向位移应出现在轴承内的刚性轴承配置，可用下列组合:

– 深沟球轴承/圆柱滚子轴承（图1)，
– 双列角接触球轴承/圆柱滚子轴承（图2)，
– 组配单列圆锥滚子轴承/圆柱滚子轴承（图3)，
– NUP-型圆柱滚子轴承/NU-型圆柱滚子轴承（图4），或
– NU-型圆柱滚子轴承与四点接触球轴承/NU-型圆柱滚子轴承（图5)。

对于上述组合，轴的角度不对中必须保持在最小值内。如果不可行时，最好使用自调心轴承组合，以承受不对中，即：

– 自调心球轴承/CARB圆环滚子轴承（图6 ）或
– 球面滚子轴承/CARB圆环滚子轴承（图7)。

这些配置能够容许角度不对中以及径向位移，避免轴承系统内产生内部轴向力。

对于旋转内圈带负荷的轴承配置，轴长度的变化要在轴承与其支承面之间得到调节，轴向位移应出现在轴承外圈与轴承座之间。最常用的组合是

– 深沟球轴承/深沟球轴承（图8)，
– 自调心球或球面滚子轴承/自调心球或球面滚子轴承（图9 ）和
– 配对单列角接触球轴承/深沟球轴承（图10)。

经调整的轴承配置
在经调整的轴承配置中，轴在一个方向由一个轴承来轴向定位，在反方向则由另一个轴承来轴向定位。这种配置被称为“交叉定位”，通常用于短轴。适用的轴承包括能够允许至少一个方向轴向负荷的各种径向轴承，包括

– 角接触球轴承（图11）和
– 圆锥滚子轴承（图12)

用于交叉定位配置的单列角接触球轴承或圆锥滚子轴承，在某些情况下，有必要施加预载荷，参见“ 轴承预载荷 ”一节。

“浮动” 轴承配置
浮动轴承配置也是交叉定位，适用于对轴向定位要求不高或由轴的其它部件作轴向定位的场合。

适用于这种配置的轴承有:

– 深沟球轴承（图13)，
– 自调心球轴承或
– 球面滚子轴承。

在这些类型的配置中，重要的是每个轴承的一个圈应能在其支承面上或支承面内移动，最好是外圈能在轴承座内移动。浮动轴承配置也能由两个带内圈偏移的NJ-型圆柱滚子轴承组成（图14)。在这种情况下，轴向移动可以在轴承内出现。