特别适合于具有非常小的径向截面高度的应用
如果壳体孔不适合用作滚针和保持架组件的滚道,则使用
可承受高径向载荷(为纯径向轴承)
需要比机加工滚针轴承更小的径向设计包络
通常直接在轴上运行(无内圈)
允许相对较高的速度
易于安装
不需要额外的轴向保持装置(因此,外壳孔易于制造)
可以很容易地用于封闭轴承位置的轴端(带封闭端的冲压外圈滚针轴承)
实现特别紧凑、经济高效的轴承布置
径向设计包络比较: ①带开口端和保持架的冲压外圈滚针轴承 ②带保持架的滚针轴承 |
带开口端和保持架的标准冲压外圈滚针轴承
满装型开口外圈滚针轴承
特殊轴承
封闭端标准冲压外圈滚针轴承
特殊轴承
万向节轴承
冲压外圈滚针轴承是径向滚针轴承组的一部分。这些现成的轴承布置元件是具有非常小的径向截面高度的滚动轴承。它们包括薄壁冲压外圈、滚针和保持架组件,这些组件一起形成一个完整的单元。保持架引导滚针平行于轴线。
由于外圈薄壁且没有内圈,轴承的横截面高度非常低。因此,它们特别适合具有非常小的径向设计包络的应用。大多数轴承采用单列设计,没有润滑孔。
由于没有内圈,冲压外圈滚针轴承需要在轴上进行硬化和研磨轴承滚道,如果轴不能制成滚动轴承滚道,则轴承可以与内圈IR或LR组合使用,如果使用更宽的内圈,这些内圈也可以用作密封圈G和SD的运行表面
带开口端和内圈的冲压外圈滚针轴承 ①开口式冲压外圈滚针轴承 ②标准内圈 ③更宽的内圈 ④密封圈G |
这种设计的冲压外圈滚针轴承两端开口,基本名称为HK,它们配有滚针和保持架组件。带滚针和保持架组件的轴承允许比满装型设计更高的速度。轴承有开放式和密封式两种,双列设计在外圈上有一个润滑孔,后缀为ZW
单列开口冲压外圈滚针轴承 Fr=径向载荷 ①开口型单列冲压外圈滚针轴承 ②单列开口冲压外圈滚针轴承,两侧密封 |
双列开口冲压外圈滚针轴承 Fr=径向载荷 ①润滑孔 |
开口端满装冲压外圈滚针轴承的基本名称为HN,由于这些轴承具有最大数量的滚针,它们提供了极高的承载能力。然而,当具有开口端的冲压外圈滚针轴承与保持架保持的滚动元件结合使用时,转速会有所限制。
开口端满装冲压外圈滚针轴承 Fr=径向载荷 |
这种设计的冲压外圈滚针轴承一端封闭,因此,它们适用于封闭轴承位置的轴端。这样可以防止旋转轴造成的伤害,并保护轴承免受污染和湿气的影响。根据尺寸的不同,底座可以是光滑的,也可以是锁珠(加固)的。异形底座还可以支撑较小的轴向引导力。带封闭端的冲压外圈滚针轴承有开放式和密封式两种。
封闭端冲压外圈滚针轴承 Fr=径向载荷 ①封闭式、开放式冲压外圈滚针轴承 ②封闭式冲压外圈滚针轴承,密封型 |
除了标准目录范围外,乔峰还提供特殊设计,一是包络圆Fw为2mm至100mm的轴承,二是用于特殊噪声要求(具有特殊噪声测试)的轴承
对于万向节,可提供BU和BBU系列的万向节轴承。
冲压外圈滚针轴承可以承受较高的径向力,但只能承受径向载荷。如果轴承位置也需要支撑轴向力,例如,轴承可以与轴向滚针轴承AXW组合使用。
开口端冲压外圈滚针轴承与轴向滚针轴承组合 Fr=径向载荷 Fa=轴向载荷 ①开口端冲压外圈滚针轴承HK(用于支撑径向载荷) ②轴向滚针轴承AXW(用于支撑轴向载荷) |
冲压外圈滚针轴承不适用于补偿角度错位。轴相对于壳体孔的错位程度取决于轴承位置的设计、轴承的尺寸、操作间隙和负载等因素。因此,不可能给出未对准的指导值。
在任何情况下,错位都会导致运行噪音增加,使保持架承受更大的压力,并对轴承的使用寿命产生有害影响。
密封轴承采用符合GA08标准的锂基复合皂润滑脂进行润滑。对润滑脂加注量进行测量,使其足以满足轴承的整个使用寿命。因此,轴承是免维护的。
安装前,不得冲洗或加热润滑轴承至>+80°C的温度。
未加润滑脂的轴承必须使用机油或润滑脂进行润滑。大多数单列轴承没有润滑孔。
当使用带有塑料保持架的轴承时,如果使用合成油、以合成油为基础的润滑脂或含有高比例EP添加剂的润滑剂,则必须确保润滑剂与保持架材料之间的兼容性。
老化的机油和机油中的添加剂会影响塑料在高温下的使用寿命。因此,必须严格遵守规定的换油周期。
由于满装轴承中的滚针不是通过机械方式固定的(不存在保持架),因此它们通过特殊润滑脂(DIN 51825-K1/2K-30)进行运输和安装。但是,这种润滑脂没有足够的长期润滑能力,建议在安装后重新润滑。
如果重新润滑有任何不确定性,请咨询乔峰。
未密封轴承,使用符合GA08(后缀GA08)的锂基复合皂润滑脂进行润滑
带润滑孔的轴承,尺寸为HK0609(后缀AS1)
冲压外圈滚针轴承可根据DIN 618:2008(ISO 3245:2015)采用开式设计,根据DIN 618:2008采用密封式设计。
在正常操作条件下,接触式密封可防止污染、水和润滑剂损失。将这种密封件集成到轴承中提供了一种紧凑、可靠、经验证且经济的密封解决方案。
如果轴承未密封,则必须在相邻结构中进行轴承位置的密封。这必须可靠地防止湿气和污染物进入轴承及润滑剂从轴承中排出。
使用密封圈G或SD,可以经济地密封开口端冲压外圈滚针轴承的轴承位置。密封圈设计为接触密封,并布置在轴承前面。它们适用于高达10m/s的运行表面的圆周速度,并可靠地保护轴承位置免受污染、水和润滑剂的过度损失。密封圈与开口端冲压外圈滚针轴承的低径向尺寸相匹配,它们非常容易安装,只需压入外壳孔中即可。
用密封圈G或SD密封轴承位置 ①开口型冲压外圈滚针轴承 ②密封圈G ③密封圈SD |
产品表中通常显示两种速度,一是运动极限速度nG,二是额定热速度nϑr。
极限速度nG是轴承的运动容许速度。即使在有利的安装和操作条件下,未经事先与乔峰协商,也不得超过该值,产品表中的值对机油润滑有效。
对于开式保持架轴承的润滑脂,使用产品表中规定值的60%。
由于轴承运动学和轴承内较高的温度,满装轴承的速度低于带保持架的轴承。
热速度额定值nϑr不是面向应用的速度限制,而是用于确定热安全运行速度nϑ的计算辅助值。
对于带有接触密封的轴承,没有根据DIN ISO 15312:2004定义额定转速。因此,在这些轴承的乘积表中仅给出了极限速度nG。
噪声指数(SGI)尚不适用于这种类型的轴承
轴承的工作温度受到以下限制,包括轴承套圈和滚动元件的尺寸稳定性、保持架、润滑剂、密封件等。
标准保持架由钢板制成,带塑料保持架的轴承只有特定尺寸,其他保持架可咨询客服,对于这种保持架,高速和高温的适用性以及基本额定载荷可能与具有标准保持架的轴承不同。
对于连续高温和操作条件困难的应用,应使用带钢板保持架的轴承。如果保持架的适用性存在任何不确定性,请咨询乔峰。
在没有内圈的轴承的情况下,使用内包络圆直径Fw的尺寸,而不是径向内部间隙。包络圆是滚针与外滚道无间隙接触的内切圆。一旦轴承安装好,内包络圆直径Fw大约在公差等级F8中。这样做的前提条件是,对于没有内圈的轴承,应遵守孔公差
对于冲压外圈滚针轴承,只有在轴承安装后才能检查内包络圆直径Fw。为了进行检查,将轴承压入钢环规中,该钢环规具有标称尺寸为D的圆柱形孔,公差等级N6的下偏差(根据ISO 286-2)。环形规的最小壁厚必须为20 mm,最小宽度必须与轴承的宽度相对应。使用符合ISO 1132-2标准的塞规进行检查。包络圆的公差等级在表中定义的值范围内。
对于开口端为HK1010(Fw=10 mm)的冲压外圈滚针轴承,Fw必须在10.013 mm和10.031 mm之间,环规孔径必须为13.980 mm(下偏差=+13μm,上偏差=+31μm)
用于包络圆测量的轴承不应重复推入和推出量规。已在环规中检查过的轴承不应再次使用。
包络圆 | 外径 | 环形规孔 | 包络圆偏差 - 高 | 包络圆偏差 - 低 |
Fw | D | |||
mm | mm | mm | mm | mm |
2 | 4,6 | 4,587 | +24 | +6 |
3 | 6,5 | 6,484 | +24 | +6 |
4 | 8 | 7,984 | +28 | +10 |
5 | 9 | 8,984 | +28 | +10 |
6 | 10 | 9,984 | +28 | +10 |
7 | 11 | 10,980 | +31 | +13 |
8 | 12 | 11,980 | +31 | +13 |
9 | 13 | 12,980 | +31 | +13 |
10 | 14 | 13,980 | +31 | +13 |
12 | 16 | 15,980 | +34 | +16 |
12 | 18 | 17,980 | +34 | +16 |
13 | 19 | 18,976 | +34 | +16 |
14 | 20 | 19,976 | +34 | +16 |
15 | 21 | 20,976 | +34 | +16 |
16 | 22 | 21,976 | +34 | +16 |
17 | 23 | 22,976 | +34 | +16 |
18 | 24 | 23,976 | +34 | +16 |
20 | 26 | 25,976 | +41 | +20 |
22 | 28 | 27,976 | +41 | +20 |
25 | 32 | 31,972 | +41 | +20 |
28 | 35 | 34,972 | +41 | +20 |
30 | 37 | 36,972 | +41 | +20 |
32 | 39 | 38,972 | +50 | +25 |
35 | 42 | 41,972 | +50 | +25 |
40 | 47 | 46,972 | +50 | +25 |
45 | 52 | 51,967 | +50 | +25 |
50 | 58 | 57,967 | +50 | +25 |
55 | 63 | 62,967 | +60 | +30 |
60 | 68 | 67,967 | +60 | +30 |
轴承的主要尺寸符合DIN 618:2008和ISO 3245:2015标准。
公差符合标准化的DIN 618:2008(ISO 3245:2015)。内包络圆直径Fw大约在公差等级F8中
在动态载荷下确定轴承尺寸时使用的基本额定寿命方程L=(Cr/P)P假设载荷大小和方向不变。在径向轴承中,这是一个纯径向载荷Fr。如果满足此条件,轴承载荷Fr将用于P(P=Fr)的额定寿命方程中。
滚针和保持架组件只能支撑径向负载。
P | N | 当量动负荷 |
Fr | N | 径向载荷 |
用于承受静载荷的滚针和保持架组件
P0 | N | 等效静载荷 |
F0r | N | 存在最大径向载荷(最大载荷) |
除了基本额定寿命L(L10h)外,还必须检查静载荷安全系数S0
S0 | - | 静载荷安全系数 |
C0 | N | 基本额定静载荷 |
P0 | N | 当量静负荷 |
为了在接触之间不发生滑动,滚针和保持架组件必须持续承受足够高的载荷。根据经验,为此需要P>C0r/100量级的最小径向载荷。然而,在大多数情况下,由于支撑部件的重量和外力,径向载荷高于所需的最小载荷。
为了充分利用轴承的承载能力,从而达到必要的额定寿命,必须为外壳中的薄壁外圈提供足够的刚性支撑。由于外表面较薄,轴承只有在紧密配合后才能采用其精确的几何形状。外壳孔中的外圈支撑可以制成圆柱形座面。外圈的座面和滚动元件或内圈的滚道不应被凹槽、孔或其他加工中断。配合零件的精度必须满足特定要求,壳体孔的孔公差(推荐公差等级)取决于壳体材料,如果壳体不是刚性的,则必须进行测试,以确定使用哪一个轴公差可以达到所需的操作间隙。为了安装轴承而不损坏,轴的导程倒角必须为10°至15°。
外壳材质 | 符合ISO 286-2的孔径公差 | 圆度公差 | 平行度公差 | 推荐平均粗糙度值 Ramax(Rzmax) |
max. | max. | μm | ||
钢或铸铁 | N6 Ⓔ | IT5/2 | IT5/2 | 0,8 (4) |
铝(Al) | R6 Ⓔ | IT5/2 | IT5/2 | 0,8 (4) |
镁(Mg) | S6 Ⓔ | IT5/2 | IT5/2 | 0,8 (4) |
IT等级 | 标称尺寸(mm) | |||||||
over | - | 3 | 6 | 10 | 18 | 30 | 50 | |
incl. | 3 | 6 | 10 | 18 | 30 | 50 | 80 | |
数值(μm) | ||||||||
IT3 | 2 | 2,5 | 2,5 | 3 | 4 | 4 | 5 | |
IT4 | 3 | 4 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
IT5 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 11 | 13 |
如果不使用诸如肩部和卡环之类的轴向定位元件,则可以容易且特别经济地制造壳体孔。也简化了轴承的安装。
如果冲压外圈滚针轴承直接在轴上运行(无内圈),则滚动元件的滚道必须制成滚动轴承滚道(硬化和研磨)。如果轴不能作为滚道,轴承可以与相应的轴承套圈组合使用,但是,轴承的截面高度将增加套圈的厚度。
轴公差符合ISO 286-2 | 圆度公差 | 平行度公差 | 推荐平均粗糙度值 Ramax(Rzmax) |
max. | max. | μm | |
h6 Ⓔ | IT3 | IT3 | 0,2 (1) |
根据ISO 683-17(100Cr6)适合作为直接轴承布置中滚动轴承滚道的材料。这些钢也可以进行表面层硬化。
表面硬化钢通常符合ISO 683-17(如17MnCr5、18CrNiMo7-6)或EN 10084(如16MnCr5)。
对于火焰和感应淬火,应使用符合ISO 683-17(如C56E2、43CrMo4)或DIN 17212(如Cf53)的钢。
670 HV的必要最小表面硬度适用于滚道、轴向垫圈和轴肩。通过表面硬化、火焰硬化或感应硬化的钢必须具有670 HV至840 HV的表面硬度和足够的硬化深度CHD或SHD。
如果滚道满足滚动轴承材料的要求,但低于670 HV,则轴承布置上的负载较低。为了确定轴承装置的动态和静态承载能力,轴承的基本动态额定载荷C必须乘以折减系数fH(动态硬度系数),基本静态额定载荷C0r乘以折减因子fH0(静态硬度系数)
滚道/滚动元件硬度降低时的动态硬度系数 fH=动态硬度系数 HV,HRC=表面硬度 |
滚道/滚动元件硬度降低时的静态硬度系数 fH0=静态硬度系数 HV,HRC=表面硬度 |
以下公式给出了用于确定最小硬度深度的近似值,存在的载荷的参考值是根据变形能量假设(DEH)的等效应力,作为滚动元件直径Dw和载荷大小的函数。
CHD | mm | 穿透硬化深度 |
Dw | mm | 滚动元件直径 |
局部硬度必须始终高于局部必需硬度,该硬度可以根据等效应力计算。
在确定必要的硬化深度时,必须考虑载荷和接触几何形状。
SHD | mm | 表面硬化深度 |
Dw | mm | 滚动元件直径 |
Rp0,2 | N/mm2 | 基材屈服点 |
轴承是自保持的(不可分离)。它们使用一个特殊的装配心轴进行安装,装配芯轴的肩部必须靠在轴承的标记端面(名称)上。应使用圆环来固定轴承。环的长度和尺寸必须与轴承的尺寸和质量相匹配。安装时必须确保端面上的轴承肋不会变形。如果应用需要不同于所述的安装程序,则必须进行安装试验,以确保轴承能够正确安装且不会造成损坏。
压入过程中不得倾斜冲压外圈滚针轴承,因为这可能会损坏轴承。如果要使用油脂润滑,安装前应使用油脂润滑轴承。
使用装配心轴安装开口端的冲压外圈滚针轴承:装配心轴的设计 ISO 2768-1的一般公差 Fw=内包络圆直径 D=轴承外径 R=装配心轴的半径 ①环面 |