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推力球轴承和双向推力角接触球轴承的优化设计

【摘要】:推力球轴承只能承受轴向载荷,单向推力球轴承只能承受一个方向的轴向载荷,双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向载荷。单向推力球轴承可以限制轴和壳体的一个方向的轴向位移,双向轴承可以限制两个方向的轴向位移。如果安装条件许可,可以使用带球面座圈的单向或双向推力球轴承。

推力球轴承是一种分离型轴承,轴圈、座圈可以和保持器、钢球的组件分离。轴圈是与轴相配合的套圈,座圈是与轴承座孔相配合的套圈,和轴之间有间隙。推力球轴承的结构变型较多,如图1-23所示。

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图1-23 推力球轴承

(1)基本型推力球轴承 基本型推力球轴承如图1-23所示,可分为:单向平底推力球轴承;双向平底推力球轴承;带球面座圈的单向推力球轴承;带球面座圈的双向推力球轴承。

推力球轴承只能承受轴向载荷,单向推力球轴承只能承受一个方向的轴向载荷,双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向载荷。

推力球轴承不能限制轴的径向位移,极限转速很低。单向推力球轴承可以限制轴和壳体的一个方向的轴向位移,双向轴承可以限制两个方向的轴向位移。当轴和轴承座孔的轴线不重合时,将引起钢球组件在座圈沟道上的径向跳动,使轴承过早失效。为了消除轴和轴承座孔轴线不重合的误差,可在座圈外径和轴承座孔之间保留0.5~1mm的径向间隙。轴中心线与轴承座支承面应保持垂直,为了消除垂直度误差的影响,可在座圈的支承表面上,垫以弹性材料如橡皮、皮革、漆布等,予以调整。如果安装条件许可,可以使用带球面座圈的单向或双向推力球轴承。

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图1-24 双向推力角接触球轴承

推力球轴承在运转中,由于钢球和保持器的惯性力作用,在钢球和沟道边缘之间引起相对滑动,使轴承温升增高,影响轴承的正常运转。为了防止过大的滑动发生,必须使轴承在运行中经常保持有最小轴向载荷Famin,各类轴承的Famin计算公式见第2章第14节。

(2)双向推力角接触球轴承 双向推力角接触球轴承,接触角为60°,由一个有润滑油槽的双沟座圈、两个轴圈、两组钢球保持器组件,及一个中隔圈组成,如图1-24所示。中隔圈的高低可以调整角接触球轴承的预过盈。预过盈的大小在装配轴承时逐套选配。双向推力角接触球轴承,可以承受双向轴向载荷,具有精度高、刚度大、耐高速、温升低等优点。这类轴承多用于现代车床、镗床磨床铣床的主轴。