TIMKEN轴承隔圈与轴承锁紧螺母

TIMKEN轴承隔圈与轴承锁紧螺母

TIMKEN轴承隔圈

使用隔圈可以提高系统的刚度、弯曲强度并降低偏斜度。隔圈装配于一对轴承之间,最好由合金钢制成、经淬火和磨削,在截面和长度方向上应该同样坚固。可以同时打磨内隔圈和外隔圈而使两者长度相同。重要的是隔圈的垂直度,从而保证最好的平行度。所有边角应除去尖锐和毛刺。

内隔圈内径与轴之间有间隙,但不能过松,以防止安装后出现偏心运转。对于短隔圈和高转速,一般建议最大轴径所需间隙不超过0.025mm(0.0010 英寸)。对于长隔圈和低转速,此间隙可以增加,防止轴影响隔圈的平行度。隔圈的外径尺寸应该配合轴承轴肩的直径。

外隔圈外径应该小于轴承座最小内径大约 0.025 mm(0.0010英寸)。必要时隔圈应该在中心位置开有润滑油孔和油槽。

隔圈端面平行度应与相邻轴承的平行度公差相同。

 

TIMKEN轴承锁紧螺母

为了定位主轴上的精密轴承,建议使用精密制造的自锁轴承锁紧螺母,而不用ABEC1/ISO P0标准公差级轴承的传统锁紧螺母和防松垫圈。

这种精密轴承螺母的设计具有自锁特性。当紧固螺母时螺纹轻微变形,从而与轴的加工螺纹产生过盈配合,防止螺母转动。该锁紧螺母的螺纹加工应该与螺母端面保持垂直,从而使螺母端面为轴承内圈提供必要的纯转动夹紧支撑。

TIMKEN 深沟球轴承介绍

TIMKEN 深沟球轴承介绍

 

TIMKEN铁姆肯公司全面的可靠性: 我们的深沟球轴承可在多种应用工况下达到可靠的性能。凭借超精加工滚道和优化几何结构,我们的优良设计有助于确保产品品质始终如一。
产品供应范围更广: 我们的产品组合包括标准型、薄壁型、窄型、宽型、微型和超小型深沟球轴承,其内径范围从3mm到400mm。扩展的产品线完全涵盖了开式、带防尘盖、密封和卡环的产品组合。
简单互换: 我们的深沟球轴承是公制轴承,符合ISO标准,在尺寸上可与竞争对手的产品互换。
优质润滑脂: 为了减小扭矩并确保低噪音运行,铁姆肯公司所有的带防尘盖和密封的深沟球轴承均标配有 Mobil Polyrex™EM优质润滑剂。该电动机轴承润滑脂适用的工作温度范围很广,从 -29°C 到 +177°C。
可供黄铜保持架: 黄铜保持架(可选择尺寸)的深沟球轴承能够在最严苛的条件下满足额外的强度和耐用性要求:

  • 极端冲击载荷
  •  高振动
  • 加速产生的高应力

 

低噪音运行确保电动机品质: 深沟球轴承广泛用于电动机应用中,可最大程度地减少振动和噪音。为了能符合我们长期贯彻的深沟球轴承电动机品质指南的要求,我们采用:

  • 超精加工滚道以减少摩擦
  • 首选 C3 游隙
  • 优质润滑脂,实现高性能、低扭矩和低噪音

独立的电机应用测试中,相比竞争对手,TIMKEN铁姆肯公司深沟球轴承的振动水平更低。

TIMKEN 剖分式圆柱滚子轴承的优点

TIMKEN 剖分式圆柱滚子轴承的优点

在空间有限的应用工况下,剖分式圆柱滚子轴承是必不可少的选择,且具有极高的成本效率,它可以降低由于更换零件产生的停机时间和由此产生的重大产能损失。

剖分式圆柱滚子轴承是完全分离于轴的,相对于一体式轴承大大缩短了安装和检查时间。此外,由于无需移开相关联的设备,可以节省大量的时间和潜在的其他费用。

检查方便

无论任何尺寸或类型的剖分式圆柱滚子轴承,其检查过程都简单明了。简单地拆开轴承座顶盖和轴承箱上半部分后,便可以看到或触摸所有的轴承部件。

因此,在正常维护的过程当中就可以节省大量工时,从而进一步节省可能潜在发生的其他费用。

 

短期回报,长期获益

举例来说明使用剖分式轴承所带来的大幅成本节约是很容易的。事实上,几乎在所有的应用当中都可以做到这一点。即便是成本的小幅节约也足以成使用剖分式轴承的理由。根据应用的不同,更换剖分式轴承导致的停机时间远小于整体式轴承。这样一来,使用剖分轴承不仅可以减少维护工时,还可以降低停产损失。

如果在轴承选型阶段就考虑到这些成本上的节约,那么Revolvo 剖分式圆柱滚子轴承将会是你的最佳选择。

 

更多的节省

当意识到Revolvo轴承的潜在收益后,用户们会替换其他品牌的剖分轴承。 Revolvo轴承使用机加工黄铜保持架作为标准配置,滚动体采用修型加工工艺,并且为轴承箱和轴承座选用高规格材料,从而延长使用寿命,降低轴承损耗。

TIMKEN超精密球轴承的应用

TIMKEN超精密球轴承的应用

工作台与刀具主轴是机床最为重要的元素。因此,为满足主轴在速度、工作精度和工件表面光洁度上的要求,选择合适尺寸与类型的球轴承来支撑主轴是一个重要的设计问题。

在所有的滚动轴承类型里,超精密球轴承是各种机床应用中的最佳选择,适用于各种工作载荷、速度和润滑条件。成对装配、带预载荷、一体式复合材料保持架的角接触轴承,有着出色的承载能力且拥有最大的主轴刚性。这种轴承广泛应用于更高转速、更高精度、更高表面光洁度和更高生产率的机床领域。

选择精密轴承需要考虑诸多因素。而其中影响机床主轴性能的因素有内部几何构型、安装方案、与轴和轴承座的安装配合、转动部件的平衡与对准,最后但同等重要的还有润滑。这些因素在低转速应用中就很重要,因此对高速主轴就必须要考虑到。

为最小化轴受载时的弯曲变形,设计机床主轴时应考虑选择最小无支撑长度和最大截面面积。由于同样的原因,主轴轴承座也要足够厚以承受工作载荷。轴承座的截面结构要尽可能的均衡一致,以减小由温度变化造成结构变形的不均匀而导致的应力集中。另外,较厚并且厚度成比例的轴承座可以帮助球轴承尽快散热。

 

选择装配

在某些条件下,不需要使用更紧公差的轴承和装配零件而增加成本,便可以更精确地控制配合。这可以通过将轴承、轴和轴承座测量后根据内径和外径分类,再选择装配以实现精确配合。标注内径和外径的微米代码是Timken超精密角接触径向球轴承的标准处理方法。这种改进的装配方式达到更高的
精度级别。

 

特殊要求

需要极高刚性和回转精度的高速脂润滑主轴和重载精密工作台只是众多涉及精密轴承问题中的一部分。这些以及许多其它需要设计支持的应用,将由铁姆肯公司代表应要求而进行分析。

TIMKEN角接触轴承类型

TIMKEN角接触轴承类型

 

2MM-WI型:接触角为15度精密轴承。一般适用于较低运行温度,具有很宽的速度和承载区域。为了让机床能在更高的生产效率下生产出更精密的产品,即使是在最低的工作温度下,轴承必须在轴向和径向上同时提供较高的刚性。例如,精密切削加工中,轴承受到的载荷要比在精密磨加工中所遇到
的大。前者的速度低,载荷大,后者为高速和轻载。 2MM-WI型可以灵活地满足应用中各种工况变化的要求,为机床的设
计者带来方便。

3MM-WI接触角为25度,用于主要载荷为轴向载荷,并且轴向刚度要求较高的应用上。典型的应用为大型立式旋转磨床、卧式和立式圆盘磨床和在直接承受极高座力或卡盘压力的重型车床上当成推力轴承使用。

2MM-WO接触角为15度,用于高速应用,此时轴承上的载荷主要为滚珠的向心力。与低挡肩外圈的MM-WI型不同, 2MMWO型在外圈两侧都是高挡肩,而在内圈一侧是低挡肩。这种设计允许轴承装配最多的滚珠和使用由外圈精磨滚道引导的一片式保持架。这一轴承系列供应时一般是可分离的内圈与滚珠保持架放在一起,同时配上允许极高速运行的特殊滚道修形的外圈。

2MMV 和 3MMV-HX 在尺寸上与相当的9100、 99100、 9300和ISO10、 19系列轴承可互换。这些设计使主轴在更少时间内除去更多材料,同时保持卓越的机械公差。这可以通过结合独特的滚珠部件和精密滚道几何修形来达到。

2MMV 和 3MMV-HX VV 具有HX全部的高速优点,但新增了预润滑和高速密封。这些轴承密封帮助保护润滑油不受外部污染,同时确保轴承内部具有足够润滑。

2MMV 和 3MMV 99100WN 接触角为15度和25度,已经发展到可以满足高速机床需求的水平。这类轴承的设计特点,使这类轴承的运行速度比普通角接触球轴承更高。内径、外径和宽度与MM9100系列相同。
滚珠丝杠支撑轴承
为了满足伺服器控制机床领域的需求, Timken®滚珠丝杠轴承(BSSB)采用较陡的接触角设计,提供了滚珠丝杠应用所需要的高刚性。铁姆肯公司最近的产品在该领域中提供了一系列双列、密封、带法兰(或筒式)轴承单元,它的双外圈设计简化安装流程。铁姆肯公司提供下列滚珠丝杠支承轴承产品:

  • 英制系列BSSB (MM9300)
  • 公制系列BSSB (MMBS)
  • 带法兰筒式轴承单元(BSBU)
  • 带座轴承单元(BSPB)
  • 双列轴承单元 (MMN, MMF)

TIMKEN精密圆锥滚子轴承介绍

TIMKEN精密圆锥滚子轴承介绍

 

TIMKEN圆锥滚子轴承因刚度、承载能力、精度及可靠性方面公认的优势,多年来被广泛应用于机床行业。

众多应用中新陶瓷和CBN切割工具的使用,以及主轴电机功率的提高实现了更高的加工转速。因此如何在更高的转速下保持同样的加工精度将成为主轴优化设计的挑战。铁姆肯公司已经通过开发下列项目,满足了这一挑战的要求:

  • 特殊的轴承内部几何形状
  • 创新的轴承设计

由于精密圆锥滚子轴承承载能力高并且机床行业的载荷等级较低,轴承很少因出现疲劳损坏而被更换。通常在机床整体精度降低并进行整修时更换轴承。在这一阶段,即使这些轴承性能良好,仍然建议更换,因为轴承可能由于某一点的磨损而丧失精度。

轴承更换
即使在若干年运转后认为设备已经老化,仍然不建议用标准精度的轴承替换初始的精密轴承。因为标准精度轴承较高的跳动量会导致主轴运转的失控,同时也会导致加工零件的精度降低以及工具提早磨损。
最佳的措施是将同样精度等级的轴承安装到初始设备中。更换后的内外圈应该使设备到达初始精度等级。

检验
在任何精密设备上的轴承更换不会使其完全恢复初始精度,如果相关部件(主轴、轴承座、螺母、隔圈)在尺寸或者形状上出现明显缺陷,轴承会将这种缺陷反映在工件上。系统的总跳动量为每个部件跳动量之和。精密轴承最大跳动量不超过其精度等级规定的数值,但也不会减小主轴和轴承座所产生的跳动量。
仔细检查相邻部件,再进行合适的整修。如果需要,必须在重新安装轴承前完成上述工作。需要特别检查的事项是几何形状(圆度、圆柱度、同心度)、表面情况(裂纹、毛刺)、尺寸(内径、外径和宽度)和最终配合等级。

 

TIMKEN球轴承游隙和预紧指南

TIMKEN球轴承游隙和预紧指南

 

在安装前,通过适当打磨内圈和外圈的端面,可实现“通用”安装所需要的精密球轴承的预紧,相对端面的间距等于轴承“预加载”后的形变量。在安装时,这些面夹紧在一起,轴承的反面对齐,轴承部件由于压力作用,使滚珠接触各自的滚道,消除轴承的初始间隙。因此,轴承预紧是自动获得的。预紧球轴承的状况与在有轴向载荷下运行的状况类似。当实际运行载荷作用在轴承组件上时,这种初始的轴向预载荷可减小轴向和径向形变。

轴承只是在有必要时才预紧,过多的预紧几乎不增加主轴的刚度,但可造成轴承的高速运转发热,明显降低运行速度的能力范围。为了满足低运行温度的速度、不同安装布置方式和获得最大的刚度等要求,铁姆肯公司的精密球轴承在设计和生产时,轴承游隙预紧可从小到大,在有些情况下使用正游隙。

在很多情况下,轴承预紧量是在刚度要求和降低预紧对设备的不利影响之间的权衡取舍。如果运行速度高,过多的预紧会导致过高的运行温度,最终缩短轴承的使用寿命,因此,最常用的球轴承预紧有三个等级-轻度、中度和重度。在某些应用(例如:高速电动刳刨机(修边机))主轴中,需要特殊预紧的超精密球轴承。轴承“零”预紧,也就是说,内圈和外圈的端面在微小的载荷下即对齐。

TIMKEN 圆锥滚子轴承游隙和预紧指南

TIMKEN 圆锥滚子轴承游隙和预紧指南
轴承系统游隙的优化对主轴性能如精度、动态刚度、运行温度和切屑能力,有着直接影响。
对于简单的成对的TS或TSF布局,通常最佳的运行游隙在零和轻预紧之间。
为了达到这个范围,重要的是评价直接影响运行游隙的不同参数,从而确定冷态安装游隙值:

  • 旋转速度
  • 施加的载荷
  • 主轴布局方式
  • 润滑系统
  • 外部热源

因为各参数的复杂性以及在运转过程中其相互作用,通常在主轴的测试阶段进行评价。同时,还要重点考虑轴承的布局,特别要考虑轴承的跨距,以评估其对轴承游隙的影响。
已经证明,存在某一个优化的轴承跨距以获得较好的刚度。同样地,一个优化的轴承跨距也是影响热平衡的重要因素。
在热稳定条件下,主轴温度和轴承座温度的不相等。通常来说,在主轴和轴承座之间有 2°C~5°C(4~9)的温差。任何类型轴承都存在这种现象,并且其直接影响到轴承的游隙。 如果纯径向轴承(例如圆柱滚子轴承),径向游隙随径向温度的变化而成比例变化,无任何修正可能性。在圆锥滚子轴承应用中,通过优化轴承跨距,由于主轴和轴承座之间的温差造成的径向游隙的损失可以通过主轴相对轴承座的的轴向膨胀来补偿。

 

 

 

TIMKEN球轴承弹簧加载安装法与跳动高点

TIMKEN球轴承弹簧加载安装法与跳动高点

 

弹簧加载安装法

在高速应用中,可以用弹簧对球轴承加载预定的轴向载荷,以获得径向和轴向刚度以及平稳的主轴运转性能。这种弹簧加载方式允许主轴在温度变化期间实现轴向浮动,不会明显增加或降低弹簧的初始轴向预载荷。
随着内圈在运行过程中变热,内圈开始径向膨胀,这种径向膨胀通过滚子和外圈产生一个随温度增加的载荷,最后作用在预载弹簧上。预载弹簧略微压缩,补偿因热膨胀引起的载荷,并保持主轴系统的载荷恒定。
在有些应用中,在前后位置采用单列弹簧加载轴承,采用背对背布置安装。其他安装方式(类似于弹簧加载式),在主轴的两头各装有一对串连的轴承,采用背对背布置(DT- DB)。在任何一种情况下,弹簧的压力作用在滑轮端或者后轴承位置,使轴在两个轴承之间处于张紧状态。

跳动高点

正确使用蚀刻标记在轴承零件上跳动高点值可优化主轴的精度。所有的零部件安装在轴承座内和主轴上,使跳动高点标记相互对齐,也就是说,内圈装在主轴上,后轴承内圈的高点与轴头轴承的高点对齐。同理,外圈的高点在轴承座内对齐。
为了达到最高精度,在主轴和轴承座的跳动高点已知时,轴承零部件的各高点宜与主轴和轴承座的高点相反成 180°。这样有利于抵消偏心,降低所有零部件高点的影响。
在轴承安装后,通过打磨主轴轴头,可获得最高的精度。采用这种方法,主轴跳动量比轴承跳动量小得多。

TIMKEN背对背与面对面安装

TIMKEN背对背与面对面安装

任何采用轴承面对面(DF)安装的布置形式都不建议采用,因为这种布置的刚度最低。另外,当运行速度比较高时,因为轴承座、轴承和轴之间的温差,这类安装会增加轴承预紧。随着这种温差梯度增加,轴承的预紧逐渐增加,会出现导致主轴使用寿命缩短的不利工况。

在主轴的安装中,轴的温度通常比轴承座的温度变化快,在这两个部件之间形成温差。这是由于其质量和各自的散热能力不同造成的。因此,轴和内圈隔圈比轴承座和外圈隔圈膨胀得快。随着轴轴向膨胀和内圈隔圈伸长,各轴承上的轴向载荷增加,并且持续增加,直至达到热平衡。经轴承传递的热量与系统产生的热量平衡时,轴承座的温度就可达到稳定。因此,如果轴承座的温度过高,说明轴承的温度也非常高。

在面对面安装中,轴径向和轴向膨胀,并且内圈隔圈加长,比外圈隔圈膨胀得快。这种热膨胀会导致在两个内圈上产生轴向额外载荷,增加了轴承的预紧。

相反,在背对背安装中,内圈隔圈的轴向膨胀有减轻轴承预紧的趋势,而不是增加预载荷。

背对背成对安装,出现了中间的两个轴承面对面安装。如前述,在运行过程中,温差导致增加这些内轴承的预载荷。不建议使用这种安装方式。系统轴承安装方式中,当轴温度高于轴承座时,在两个外侧轴承上产生过度的轴向载荷。而两个内轴承无载荷,出现温升增加、预载荷增加和破坏润滑剂的恶性循环,这也是不可接受的安装布置,同样不建议使用。正确串列安装和背对背布置的轴承,这类安装的轴和内圈隔圈的轴向膨胀既不增加轴向载荷,也不增加轴承预紧。

因此,为了防止由于热膨胀引起的预紧增加,用于机床主轴的轴承最好采用背对背安装。当使用两对轴承时,每一对均要串列安装,但布置方式为背对背。