离心泵基础:自调心球轴承

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发布日期:2023-02-21 14:20
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前言

轴承是旋转设备中最重要的部件,也是故障率较高的部件。只有充分了解设备的使用工况、选用适当的轴承,才能确保其安全可靠运行。

自调心球轴承是轴和壳体不对中的应用的理想选择。设计用于适应三度的不对中,自调心球轴承可最大限度地减少摩擦和摩擦热。由于接触角相对较小,这些轴承的轴向负载能力低于例如角接触轴承。

轴承能够处理静态和动态不对中。此外,密封 - 自调心球轴承能够抵抗灰尘和其它污染物。自调心球轴承有许多应用,包括采矿、食品加工和大规模生产,如纺织工业。

自调心球轴承的结构

自调心球轴承由外圈、内圈、两列球形滚动体、容纳滚动体的保持架以及保护滚动体和润滑剂免受污染的密封件组成。它们的设计允许它们补偿轴和轴承箱组件最高可达三度的不对中。轴承内的低摩擦将使它们能够以更高的速度运行,同时产生的热量比其它轴承少得多。

外圈

轴承外圈带有一条共用的光滑的球面滚道。由于外圈的形状,轴承可以在其内部轻微移动,从而可以调整不对中。

内圈

自调心轴承的内圈由两条保持滚珠和保持架的深沟型连续无间断滚道组成。

滚动体和保持架

保持架和内圈将自调心球轴承的滚动体固定到位。摩擦和摩擦热很低,因为滚珠与内圈和外圈之间为一松散的结构。通常,保持架由冲压钢、强化玻璃纤维或机加工黄铜制成。

密封

自调心密封球轴承可以防止灰尘和其它污染物影响滚动体和润滑剂。这大大延长了轴承的使用寿命,消除了额外的摩擦,并降低了维护成本。

优点和缺点

具有自调心特性的球轴承与圆锥轴承、深沟球轴承等其它类型的轴承相比具有许多优势。但是,调心球轴承的承载能力不如传统球轴承高。

优点

适应3度不对中:自调心球轴承可以抵消高达 3 度的静态和动态不对中。

使用寿命:与其它球轴承类型相比,这些轴承具有高速性能,产生的热量和摩擦更少。这使它们能够在更凉爽的情况下运行,并延长其使用寿命,同时减少维护。

轻载荷性能:这种类型的轴承具有低负载要求,这意味着它们即使在轻载荷下也能表现良好。

低噪音:自调心球轴承由于滚动体和外圈之间的松配合而产生低噪音水平。这使得它们特别适合于风扇等居家用品。

缺点

载荷类型:自调心球轴承上的滚珠轴承在内圈和外圈之间以相对平直的角度安装。这使得它们适用于处理径向载荷,但不适用于轴向载荷。

载荷量:由于自调心球轴承的轴向承重接触点很小,因此它们可以承受的轴向载荷量相对较小。如果需要承载重载荷,建议使用具有相同自调心特性的球面滚子轴承。

自调心轴承的安装

紧定套(Adapter sleeve)通常用于安装自调心球轴承。

不同品牌的制造商所提供的安装方法大同小异,具体可以向其专业人员咨询。以下是Tameson公司提供的一种安装步骤,仅供参考。

  1. 带有保护膜的包装,可以防止外部影响在运输过程中与组件相互作用。确保在安装轴承之前去除这些薄膜。
  2. 在轴承的外表面上涂抹油或润滑脂。
  3. 使用油润滑适配器(adapter)。
  4. 稍微打开适配器,然后用扩张器(工具)将其滑到轴上。
  5. 在适配器处于正确位置后,将轴承放在紧定套上。为了确保轴承正确安装到位,如果轴上有螺纹,可以借助螺母;如果没有,请使用轴承推杆套件或小木槌。
  6. 拆下(轴承就位)螺母、放置垫圈并重新安装螺母,用锁紧垫圈将轴承锁定到位。

注意: 如果紧定套松动或未充分固定到位,则紧定套的内圈可能会转动。因此,三个构件之间可能存在过度摩擦,从而损坏轴、适配器和轴承。

自调心轴承选择标准

自调心轴承的选择主要基于对可能的对中问题的考虑,以及应用的转速、负载类型、负载大小、公差和轴承尺寸。

是否存在不对中

具有自调心能力的轴承通常是首选。当存在轴不对中的可能性时,自调心球轴承是一个很好的解决方案。请记住,大多数自调心轴承只能处理三度或更小的不对中,超过此值的任何不对中都需要更定制的轴承。

应用的转速

与传统轴承相比,自调心轴承可以以更高的速度运行。对于高速应用,自调心轴承是绝佳的选择。然而,润滑和轴承尺寸也是影响速度的因素。因此,考虑机器的转速、润滑类型和负载要求也很重要。脂润滑的运行速度比油润滑的低。

承受的负载类型及大小

自调心轴承适用于径向载荷,但由于其接触角较小而不适用于轴向载荷。在选择轴承时一定要考虑到这一点。

轴承密封类型和润滑

如果轴承具有开式或防尘盖密封,则可能需要润滑程序。否则,封闭式密封轴承通常需进行预润滑。

选择轴承

根据转速要求、负载类型、负载大小、轴尺寸和箱体尺寸,选择轴承尺寸。

作者简介:Charles Kolstad是Tameson公司的市场经理。

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