離心泵基礎:自調心球軸承

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發布日期:2023-02-21 14:20
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前言

軸承是旋轉設備中最重要的部件,也是故障率較高的部件。只有充分了解設備的使用工況、選用適當的軸承,才能確保其安全可靠運行。

自調心球軸承是軸和殼體不對中的應用的理想選擇。設計用于適應三度的不對中,自調心球軸承可最大限度地減少摩擦和摩擦熱。由于接觸角相對較小,這些軸承的軸向負載能力低于例如角接觸軸承。

軸承能夠處理靜態和動態不對中。此外,密封 - 自調心球軸承能夠抵抗灰塵和其它污染物。自調心球軸承有許多應用,包括采礦、食品加工和大規模生產,如紡織工業。

自調心球軸承的結構

自調心球軸承由外圈、內圈、兩列球形滾動體、容納滾動體的保持架以及保護滾動體和潤滑劑免受污染的密封件組成。它們的設計允許它們補償軸和軸承箱組件最高可達三度的不對中。軸承內的低摩擦將使它們能夠以更高的速度運行,同時產生的熱量比其它軸承少得多。

外圈

軸承外圈帶有一條共用的光滑的球面滾道。由于外圈的形狀,軸承可以在其內部輕微移動,從而可以調整不對中。

內圈

自調心軸承的內圈由兩條保持滾珠和保持架的深溝型連續無間斷滾道組成。

滾動體和保持架

保持架和內圈將自調心球軸承的滾動體固定到位。摩擦和摩擦熱很低,因為滾珠與內圈和外圈之間為一松散的結構。通常,保持架由沖壓鋼、強化玻璃纖維或機加工黃銅制成。

密封

自調心密封球軸承可以防止灰塵和其它污染物影響滾動體和潤滑劑。這大大延長了軸承的使用壽命,消除了額外的摩擦,并降低了維護成本。

優點和缺點

具有自調心特性的球軸承與圓錐軸承、深溝球軸承等其它類型的軸承相比具有許多優勢。但是,調心球軸承的承載能力不如傳統球軸承高。

優點

適應3度不對中:自調心球軸承可以抵消高達 3 度的靜態和動態不對中。

使用壽命:與其它球軸承類型相比,這些軸承具有高速性能,產生的熱量和摩擦更少。這使它們能夠在更涼爽的情況下運行,并延長其使用壽命,同時減少維護。

輕載荷性能:這種類型的軸承具有低負載要求,這意味著它們即使在輕載荷下也能表現良好。

低噪音:自調心球軸承由于滾動體和外圈之間的松配合而產生低噪音水平。這使得它們特別適合于風扇等居家用品。

缺點

載荷類型:自調心球軸承上的滾珠軸承在內圈和外圈之間以相對平直的角度安裝。這使得它們適用于處理徑向載荷,但不適用于軸向載荷。

載荷量:由于自調心球軸承的軸向承重接觸點很小,因此它們可以承受的軸向載荷量相對較小。如果需要承載重載荷,建議使用具有相同自調心特性的球面滾子軸承。

自調心軸承的安裝

緊定套(Adapter sleeve)通常用于安裝自調心球軸承。

不同品牌的制造商所提供的安裝方法大同小異,具體可以向其專業人員咨詢。以下是Tameson公司提供的一種安裝步驟,僅供參考。

  1. 帶有保護膜的包裝,可以防止外部影響在運輸過程中與組件相互作用。確保在安裝軸承之前去除這些薄膜。
  2. 在軸承的外表面上涂抹油或潤滑脂。
  3. 使用油潤滑適配器(adapter)。
  4. 稍微打開適配器,然后用擴張器(工具)將其滑到軸上。
  5. 在適配器處于正確位置后,將軸承放在緊定套上。為了確保軸承正確安裝到位,如果軸上有螺紋,可以借助螺母;如果沒有,請使用軸承推桿套件或小木槌。
  6. 拆下(軸承就位)螺母、放置墊圈并重新安裝螺母,用鎖緊墊圈將軸承鎖定到位。

注意: 如果緊定套松動或未充分固定到位,則緊定套的內圈可能會轉動。因此,三個構件之間可能存在過度摩擦,從而損壞軸、適配器和軸承。

自調心軸承選擇標準

自調心軸承的選擇主要基于對可能的對中問題的考慮,以及應用的轉速、負載類型、負載大小、公差和軸承尺寸。

是否存在不對中

具有自調心能力的軸承通常是首選。當存在軸不對中的可能性時,自調心球軸承是一個很好的解決方案。請記住,大多數自調心軸承只能處理三度或更小的不對中,超過此值的任何不對中都需要更定制的軸承。

應用的轉速

與傳統軸承相比,自調心軸承可以以更高的速度運行。對于高速應用,自調心軸承是絕佳的選擇。然而,潤滑和軸承尺寸也是影響速度的因素。因此,考慮機器的轉速、潤滑類型和負載要求也很重要。脂潤滑的運行速度比油潤滑的低。

承受的負載類型及大小

自調心軸承適用于徑向載荷,但由于其接觸角較小而不適用于軸向載荷。在選擇軸承時一定要考慮到這一點。

軸承密封類型和潤滑

如果軸承具有開式或防塵蓋密封,則可能需要潤滑程序。否則,封閉式密封軸承通常需進行預潤滑。

選擇軸承

根據轉速要求、負載類型、負載大小、軸尺寸和箱體尺寸,選擇軸承尺寸。

作者簡介:Charles Kolstad是Tameson公司的市場經理。

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