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什么是TIMKEN轴承的系统公差

在确定哪一种TIMKEN公司的超精密球轴承最适合某种应用以前，最重要的是了解TIMKEN轴承特性的相关细节、公差和安装。虽然成本是另一个因素，可是要在超高速和超精的应用上使用了低精密轴承，反而更不经济。

TIMKEN公司严格控制了精密轴承的公差带，以保证产品性能的一致性和互换性。为了充分发挥这种产品的性能，需要与其匹配的零部件（如轴承座、轴、隔垫等等）在生产中，同样采用这种窄公差带。因此，必须特别注意轴和TIMKEN轴承座的安装配合以及轴承座设计的具体细节。

TIMKEN球轴承的特点

美国环形轴承工程师委员会制定了球轴承的五种公差等级（即ABEC1、ABEC3、ABEC5、ABEC7 和 ABEC9）。数字越大，表示公差的范围越小，TIMKEN轴承越精密。TIMKEN公司的每个球轴承都是严格按照ABEC标准制造的。

通常来说，这些标准与国际标准化组织制定的同类公差等级相当，即ISO P0（ABEC 1），ISO P5（ABEC 5），ISO P4（ABEC 7）和ISO P2（ABEC 9）。

对于涉及到高速、有超精和刚度要求的应用，TIMKEN公司按照 ABEC7和ABEC 9/ISO P4 和 ISO P2公差制造了一系列完整的超精密球轴承。这类设备包括高级机床、喷射式发动机、计算机硬件、机器人和太空探测飞行器。机床TIMKEN轴承（基本上采用单列）共分成四大系列，即超轻系列（9300/ISO 19）、特轻系列（9100/ISO 10）、轻系列（200/ISO 02）和中载系列（300/ISO 03）。

为了满足机床行业的严格要求，甚至ABEC 9/ISO P2 公差都不能代表最高精度值，因为有些特殊应用要求TIMKEN轴承拥有更高的精密度。

TIMKEN轴承散热的特点

当球轴承主轴为油脂润滑时，所产生的热量只能通过周围零件的传导散掉。在喷射或循环油润滑的情形下，所产生的热量既可以通过轴与轴承座的传导散掉，还可以通过流经TIMKEN轴承的润滑油带走。尽管这两个途径都很重要，但总的来说，传导的作用要小一些。

举个例子，一个油雾润滑的磨削主轴，前端或砂轮一侧的TIMKEN轴承被固定，靠近磨削冷却液。传动侧或后端的TIMKEN轴承起轴向保护作用，可以在轴承座内轴向浮动，平衡由于温度变化引起的尺寸变化。在前端TIMKEN轴承位置，热量以较快的速度传导出去，是因为主轴前端的质量、外圈与轴承座挡肩、端盖和轴承座内孔的紧密接触。在这种情况下，又有油雾润滑和磨削冷却液的作用，热量可以有效地被传递走。

后端或浮动端的一对TIMKEN轴承的情形就没有那么好了。通常，轴在滑轮一端的质量不大。滑轮具有一定的热传导的能力，但又会接受皮带摩擦产生的热量。由于没有冷却液和传导面积小，通常这一侧的工作温度会稍高一些。

TIMKEN轴承预载荷和发热的特点

TIMKEN轴承承载时的生热与运转速度和轴承预载荷有关。施加预载荷对于取得轴向和径向最大刚性是必要的。但是，如果速度增大了，TIMKEN轴承预载荷可能需要减小来维持轴承的正常运转温度。

对于高速运转，TIMKEN轴承预载荷应该足够大以保证滚珠的滚动摩擦，但也不能过高而引起过热。如果需要运转速度较低时，TIMKEN轴承预载荷应适当增大以提高轴承的刚性，但前提是TIMKEN轴承运转温度正常。因此，生热和主轴刚性之间的平衡决定了轴承预载荷的大小。预载荷要与工作速度、所需TIMKEN轴承寿命相适应。

对于工作台主轴，运转速度一般较低而载荷较大。主轴需要在承载条件下，径向和轴向取得最大刚性，因此就必须增大TIMKEN轴承预载荷。