文章

TIMKEN调心滚子轴承的散热

TIMKEN调心滚子轴承的散热

 

为特定的应用场合确定来自轴承的热流量是一个复杂的过程。一般而言,TIMKEN可以认为影响散热速率的因素包括:

1. TIMKEN轴承与TIMKEN轴承座之间的温度梯度。此因素受轴承座尺寸配置和任何外部冷却措施(例如风扇、水冷装置或旋转部件风扇动作)的影响。

2. TIMKEN轴承与TIMKEN轴之间的温度梯度。所有其它的热源(例如齿轮和其它轴承)以及它们与相应轴承的接近程度都会影响轴的温度。

3. 循环润滑油系统带走的热量。

第1和第2条因素的可控程度取决于具体的应用。散热模式包括从系统传导、沿系统的内外表面对流以及相邻结构之间进行热辐射交换。在很多应用中,整体散热可以分为两大类 – 循环润滑油带走的热量和通过结构散发的热量。

TIMKEN调心滚子轴承的工作温度

TIMKEN调心滚子轴承的工作温度

 

TIMKEN调心滚子轴承工作在多种应用场合和环境中。在大多数情况下,轴承的工作温度都不是问题。但在某些应用场合,TIMKEN调心滚子轴承会工作在极端转速或极限温度环境中。在这样的情况下,必须特别注意不要超过轴承的极限温度。最低极限温度主要基于润滑能力。最高极限温度通常受材料和/或润滑剂的制约,但也可能基于轴承所属设备的精度要求。

TIMKEN调心滚子轴承约束/限制于:

  • TIMKEN调心滚子轴承材料的限制
  • TIMKEN调心滚子轴承润滑的限制
  • 设备的要求
  • 发热和散热

TIMKEN调心滚子轴承的配合

TIMKEN调心滚子轴承的配合

 

TIMKEN调心滚子轴承的公差配合基于以下假设:

  • 轴承是普通精度等级
  • 轴承座较厚并由钢材或铸铁制成
  • 轴是实心轴并由钢材制成
  • 轴承座已被研磨,车削时应具有低于大约1.6 Ra 的表面光洁度

建议的公差配合符号符合 ISO 286 标准。要获得有关建议的公差配合帮助,请联系我们。

作为一般性原则,应以过盈配合方式装配旋转内圈。间隙配合方式会使内圈发生跑圈现象,并对轴和支撑轴肩造成磨损。这样的磨损可能会导致轴承过松并可能损坏轴承和轴。此外,由于内圈跑圈而产生的金属磨粒可能会进入到TIMKEN调心滚子轴承中并导致轴承损坏或振动。

TIMKEN静止内圈的公差配合取决于应用场合的负荷情况。应根据负荷条件和轴承外形尺寸从表格中选择建议的轴配合。

同样,需要旋转外圈的应用场合应在外圈和轴承座之间采用过盈配合方式。

静止外圈通常采用间隙配合方式安装,以便组装和拆卸。将TIMKEN调心轴承安装在浮动位置时,间隙配合方式还允许轴承在轴向方向浮动。

TIMKEN薄壁轴承座、TIMKEN轻合金轴承座或TIMKEN空心轴必须采用比厚壁轴承座、钢材/铸铁轴承座或实心轴所需配合更紧的压入配合方式。将TIMKEN轴承安装到相对粗糙或未磨光的表面上时,也需要采用更紧的配合方式。

 

TIMKEN调心滚子轴承的锥孔设计

通常选择使用锥孔轴承来简化轴的安装和拆卸。TIMKEN调心滚子轴承无法分离,因此可以使用一个带直孔内径和锥孔外径的紧定套来简化安装。也可以将锥孔滚子轴承直接安装到锥形轴上。与TIMKEN带有直孔的轴承相比,TIMKEN带有锥孔的轴承通常需要在轴上采用更紧的配合。通常使用一个锁紧螺母将内圈顶到锥形套筒上。随后使用锁紧垫圈或锁紧垫片将锁紧螺母的位置固定住。

TIMKEN公司提供了多种附件,用以简化锥孔调心滚子轴承的组装。可以将轴承轴向推进引起的径向膨胀量的85%来估计其的游隙减少量。也就是说,对于1:12的锥孔,轴向推进引起的径向游隙损失可以粗略计算为71微米/毫米,对于1:30的锥孔,可以粗略计算为28微米/毫米。

TIMKEN调心滚子轴承的安装

TIMKEN调心滚子轴承的安装

 

TIMKEN调心滚子轴承可以单独安装,但通常来讲,是与另一个调心滚子轴承、圆柱滚子轴承或ADAPT ™轴承配合安装。

对于TIMKEN调心滚子轴承,通常在轴向方向固定一个轴承,并采用间隙配合和一定的轴向游隙安装另一个轴承。这样,轴承就可以在特定的环境条件(例如轴和轴承座之间的热量增加不均匀)下运动或浮动。

两个TIMKEN调心滚子轴承的典型齿轮箱应用场合,其中一个轴承可以自由浮动,另一个轴承在轴向方向固定。

一个磨煤机磨辊,双列调心滚子轴承与一个圆柱滚子轴承安装在一起。在这种应用中,TIMKEN圆柱滚子轴承允许轴相对于轴承座浮动。

 

 

TIMKEN调心滚子轴承常用的保持架类型

TIMKEN调心滚子轴承常用的保持架类型

 

TIMKEN为使滚子轴承正常运转,保持架(也称为滚动体保持器)发挥着多种作用。保持架将滚动体分离,防止滚动体之间相互接触和磨损。保持架会对齐内圈上的滚动体以防止滚动体滑动、打滑和倾斜,帮助实现纯滚动。出于安装考虑,保持架将滚动体保持在内圈上,以方便安装轴承。在某些情况下,保持架还可以改善润滑油向轴承滚道或挡边接触面的流动状况。

TIMKEN冲压钢保持架

重新设计的TIMKEN EJ 轴承采用了独特的冲压钢保持架设计。

TIMKEN EJ 设计包括两个各用于一列滚子的独立保持架,它们组装在同个轴承上。这一特征可防止保持架在易弯工作环境中发生弯曲。

这种保持架由内圈引导并在中心距之上运行。每个保持架都具有经过硬化(氮化)的表面处理,提供了更强的耐磨性和更高的强度,使轴承在最恶劣的环境中也能够运转。端面的槽孔可以提高润滑剂的流动性。这可以降低工作温度、延长轴承的使用寿命。

 

TIMKEN机加工黄铜保持架

TIMKEN EM、 EMB、 YM、 YMB 和YMD 轴承保持架由精密机加工的黄铜制成。它们的坚固结构在极其恶劣的应用场合中具有优势。开放式的手指型设计使润滑油能够轻松到达所有表面,可以确保充分润滑轴承并降低轴承的工作温度。

TIMKEN EM、 EMB、 YM 和YMB都采用了一片式设计,它们的区别是轴承内的引导方式不同。对于EM和YM设计,保持架较轻,使用滚子来引导,而EMB和YMB保持架设计通常较重,通过内圈来引导。

TIMKEN YMD 保持架与YMB 相似,不同之处在于它们采用了两片式设计。单个轴承中组装了两个分别用于一列滚子的独立保持架。这样一来,当应用场合需要时,每列滚子可以单独旋转,并防止保持架横梁弯曲。

 

TIMKEN销式保持架

TIMKEN大直径调心滚子轴承可能配有这种保持架。两个分别用于一列滚子的销式保持架由两个保持架环和一组穿过滚动体中心的销子构成。销式保持架的设计允许增加滚动体数量,提高了轴承的承载能力。

TIMKEN调心滚子轴承的可选特征

TIMKEN调心滚子轴承的可选特征

 

TIMKEN调心滚子轴承 W33 润滑槽和润滑孔

作为标准配置,TIMKEN调心滚子轴承外圈中提供润滑槽和三个润滑孔。这由后缀 W33 表示。这样一来,无需再花费成本在轴承座内径中加工出一个通道,将润滑油引入到轴承中。这一设计特点使润滑油能够通过润滑孔并在滚道之间流动。润滑油会从轴承的中心横向向外流动,随后到达所有接触面并冲洗轴承。订购时,请为轴承编号添加后缀 W33(例如 22216EMW33)。

 

TIMKEN调心滚子轴承用于振动应用场合的轴承

TIMKEN公司针对振动应用场合提供专用的调心滚子轴承设计。使用特征代码 W800 表示,C4 游隙。在订购时,请说明是 W800。这种设计:

  • 在外圈上提供润滑槽以及三个润滑孔,便于对轴承进行润滑
  • 提供更小的内径和外径尺寸公差
  • 在 C4 游隙范围的上部三分之二处构成内部径向游隙

这些轴承具有直孔或锥孔。此外,还有其它特征可供选择。

TIMKEN径向调心滚子轴承类型

TIMKEN径向调心滚子轴承类型

 

TIMKEN公司提供的基本款径向调心滚子轴承主要类型包括:

  • 外径 ≤600 毫米: EJ、 EM 和 EMB
  • 外径 >600 毫米: YM、 YMB、 YMD 和 YP

上述后缀对应于具有不同轴承尺寸和几何结构的不同轴承设计类型。主要区别是装配中所用保持架的类型。带有 EJ 保持架后缀的调心滚子轴承配有冲压钢保持架。 YM/EM/YMB和YMD后缀是指黄铜保持架设计。 YP是指专用于大直径轴承的销式保持架。

与以前的产品相比,最近重新设计的TIMKEN EJ、 EM和EMB轴承提供了更高的额定负载值和参考转速,并且降低了工作温度。

除了这些改进以外,不同轴承类型的保持架设计也不尽相同。

 

类型                                                           保持架设计
EJ                                                                内圈引导钢保持架;每列一个
EM/YM                                                       滚子引导一片式黄铜保持架
EMB/YMB                                                   内圈引导一片式黄铜保持架
YMD                                                  内圈引导两片式黄铜保持架
YP                                                               销式钢保持架

 

大多数TIMKEN公司调心滚子轴承都可以选择直孔或锥孔。锥孔轴承部件号带有 K 后缀。1:12 的锥度是标准锥度,但不适用于 240、 241 和 242 系列(它们的锥度为 1:30)。

TIMKEN调心滚子轴承

TIMKEN调心滚子轴承

 

 

TIMKEN调心滚子轴承偏心、污染、高温。面对高径向负荷,甚至极端运转速度及临界压力也会带来额外挑战。TIMKEN调心滚子轴承无惧这些挑战。它采用创新设计,可延长轴承寿命,提高可靠性。

  • 与相同尺寸竞争品牌轴承产品相比,工作温度普遍更低,可靠性更高
  • 多种保持架设计 —— 包括多种钢和黄铜保持架选择 —— 有助于降低高冲击负荷和高速条件下的应力,同时便于清理污染物
  • 优化内部几何结构,业内最高额定载荷与速度

TIMKEN调心滚子轴承的特点

TIMKEN调心滚子轴承的特点

 

TIMKEN调心滚子轴承运行温度更低,使用时间更长

  • 同等负荷、速度和润滑条件的应用对比测试中,TIMKEN轴承运行的温度比竞争对手的领先产品低 3º C 到 8º C
  • 工作温度更低,则润滑剂使用寿命更长,轴承使用寿命更长
  • 工作温度下降5º C可提高轴承使用寿命 9%

 

TIMKEN调心滚子轴承行业领先的额定载荷和速度

  • 通过优化内部几何结构和最小化内部摩擦,TIMKEN轴承能更快更长久地运行
  • 我们的额定载荷和速度位居行业前列
  • 额定载荷和速度能力更高,更多产出性能和可靠性
  • 在同等条件的使用寿命对比测试中, TIMKEN轴承比竞争对手的领先产品性能更佳、一致性更好
  • 正常运行时间内,一流的性能和可靠性有助于降低使用成本
  • 让您的设备中拥有最佳产品,使您信心倍增

TIMKEN高性能调心滚子轴承具有更长的寿命

TIMKEN高性能调心滚子轴承具有更长的寿命

 

推力调心滚子轴承

推力调心滚子轴承

 

TIMKEN高性能调心滚子轴承更好的载荷分布

TIMKEN改进的表面修型减小了内部应力,优化了载荷分布,从而将磨损降至最低。

 

TIMKEN高性能调心滚子轴承更大的接触表面

TIMKEN更长的滚子使承载面积更大, 从而可在高载荷下完成更多工作。

 

TIMKEN高性能调心滚子轴承更少的摩擦

TIMKEN改进的表面粗糙度有助于加强润滑效果,有效避免金属部件直接接触,从而减少运行发热。

 

TIMKEN高性能调心滚子轴承更坚固的保持架

TIMKEN表面硬化处理的钢制保持架具有更高的疲劳强度,更耐磨损,对冲击和加速的防护效果更佳。