選擇合適的回轉(zhuǎn)支承

回轉(zhuǎn)支承通常用于其傳遞相對(duì)高負(fù)荷的能力是最重要的應(yīng)用中。 但是，還有其他潛在的應(yīng)用要求可能對(duì)選擇合適的回轉(zhuǎn)支承產(chǎn)生重大影響，在選擇過(guò)程中應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面考慮。 這些考慮因素包括轉(zhuǎn)速，防止污染，精度，摩擦阻力和操作環(huán)境的溫度范圍。
 
選擇回轉(zhuǎn)支承的步驟

本白皮書(shū)概述了要為特定應(yīng)用選擇合適的回轉(zhuǎn)支承的九個(gè)步驟。 請(qǐng)注意，這些指南適用于“正?；剞D(zhuǎn)應(yīng)用”，它們被定義為滿足以下條件的應(yīng)用：

· 垂直旋轉(zhuǎn)軸

· 壓縮推力和力矩載荷（見(jiàn)圖1）

· 徑向載荷小于推力載荷的10％

· 偶爾的節(jié)線速度的振蕩或間歇旋轉(zhuǎn)（單列軸承的速度限制為500fpm，多列軸承的速度限制為300fpm）

· 工作溫度在-20°F至+ 140°F（-29°C至+ 60°C）之間

· 安裝表面根據(jù)軸承制造商的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固和加工

· 正確安裝

· 定期潤(rùn)滑

· 定期確認(rèn)規(guī)定的螺栓張力

如果您的產(chǎn)品不是“正常應(yīng)用”，那么在項(xiàng)目的早期階段咨詢軸承供應(yīng)商可以幫助確保成功。

圖1
壓縮推力和力矩載荷

步驟1

確定您的應(yīng)用在負(fù)載，速度，精度，扭矩，環(huán)境，涂層，安裝布置和潤(rùn)滑方面的要求。 Kaydon的規(guī)格數(shù)據(jù)表列出了更常見(jiàn)的要求盡早咨詢您的軸承制造商將有助于確保選擇能夠滿足您要求的必要功能的軸承。

第2步

確定所有較大軸承載荷，確保包括施加在軸承上的所有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)載荷。

考慮所有對(duì)軸承和齒輪施加的力 - 不僅在額定和工作載荷下，而且在以下期間施加的載荷：

· 極端的天氣條件

· 影響或測(cè)試

· 裝配或拆卸

· 所有其他情況

這些負(fù)載必須簡(jiǎn)化為作用在軸承中心的力。 見(jiàn)圖2。

圖2
作用在軸承上或軸承周圍的合力

第3步

將合成軸承力乘以適用的服務(wù)系數(shù)（SF）。 有關(guān)常見(jiàn)應(yīng)用的使用系數(shù)，請(qǐng)參見(jiàn)表1，

應(yīng)用服務(wù)因素基于許多考慮因素。 主要考慮因素是高負(fù)載與正常負(fù)載的使用頻率以及極端負(fù)載或沖擊負(fù)載的可能性。 這些因素可能會(huì)被客戶規(guī)范，有限元分析（FEA）或認(rèn)證機(jī)構(gòu)的規(guī)定所取代。

如果表1中未顯示預(yù)期的設(shè)備和應(yīng)用，請(qǐng)選擇可比較的應(yīng)用程序進(jìn)行初始尺寸調(diào)整。 如果不確定，請(qǐng)咨詢軸承制造商。

*不包括卷取機(jī)/開(kāi)卷機(jī)

第4步

如果需要一個(gè)整體齒輪，請(qǐng)確定所需的齒輪容量。 與軸承載荷一樣，考慮可能產(chǎn)生潛在齒輪載荷的所有條件。 例子包括工作時(shí)靜態(tài)負(fù)載的動(dòng)態(tài)負(fù)載; 傾斜載荷; 和過(guò)載測(cè)試。 還要考慮每種情況下的占空比。

 
第5步

考慮到小齒輪和齒輪的位置，確定首選的安裝方式。 考慮軸承和固定螺栓的安裝和持續(xù)維護(hù)要求。 回轉(zhuǎn)支承可以設(shè)計(jì)成適合多種安裝方式。

有關(guān)回轉(zhuǎn)支承的基本配置示例，請(qǐng)參見(jiàn)圖3至圖6，可根據(jù)具體應(yīng)用的要求進(jìn)行調(diào)整。 所示的安裝結(jié)構(gòu)僅用于說(shuō)明。

圖3
小齒輪連接到外環(huán)支撐，上部結(jié)構(gòu)由內(nèi)環(huán)支撐。 外部密封件和螺栓上的護(hù)罩可防止極端條件下的污染。 通過(guò)螺栓布置顯示。

圖4
帶有貫穿螺栓的內(nèi)圈通過(guò)小齒輪支撐上部結(jié)構(gòu)。 外部護(hù)罩保護(hù)外圈上的齒輪齒，由下部結(jié)構(gòu)用螺栓支撐。

圖5
小齒輪連接到由外圈支撐的上部結(jié)構(gòu)。 內(nèi)圈上的齒輪位置可以防止惡劣的外部條件。 顯示螺紋螺栓布置。

圖6
小齒輪連接到支撐內(nèi)圈的下部結(jié)構(gòu)。 齒輪外圈支撐上部結(jié)構(gòu)。 通過(guò)內(nèi)圈上使用的螺栓和外圈上的螺栓。

第6步

查看可用的軸承類型和橫截面。 圖7展示了一些回轉(zhuǎn)支承設(shè)計(jì)。

圖7

RK系列

MT系列

XR系列

TR系列

第7步

通過(guò)比較合成的工作軸承力（包括使用系數(shù)（SF））和軸承的額定曲線進(jìn)行初步選擇。

為了使軸承適合于給定的應(yīng)用，所有所需的合力組合應(yīng)低于曲線。

確保所有極端負(fù)載條件都低于軸承的額定曲線。 如果極端負(fù)載條件是靜態(tài)的，并且在軸承的使用壽命期間僅發(fā)生多次，則不包括服務(wù)系數(shù)。 否則，包括服務(wù)因素。

軸承的較大額定推力應(yīng)超過(guò)軸承較大工作推力的3倍，無(wú)論該條件下的力矩如何。 該標(biāo)準(zhǔn)是由于擔(dān)心支撐結(jié)構(gòu)的剛性和將負(fù)載適當(dāng)?shù)胤植荚谳S承直徑周圍的能力。 如果所需軸承不符合此標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)聯(lián)系軸承制造商尋求幫助。

多個(gè)軸承可以滿足所需的額定負(fù)載。

圖8
多種軸承類型的較大額定曲線

第8步

檢查齒輪尺寸，質(zhì)量和額定值是否合適。

圖表的齒輪額定值（Fz）表示正常回轉(zhuǎn)支承應(yīng)用的較大允許切向齒輪齒載荷。 有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱Kaydon目錄390的第21頁(yè)。

第9步

最后，確認(rèn)您選擇的軸承符合您的所有設(shè)計(jì)要求。 可以幫助獲得初步數(shù)據(jù)。 咨詢軸承和其他零部件制造商，并向軸承制造商提交完整的規(guī)格數(shù)據(jù)表，以確認(rèn)正確的軸承選擇。 最終，選擇合適軸承的責(zé)任在于設(shè)備設(shè)計(jì)師。

結(jié)論

與所有軸承一樣，回轉(zhuǎn)支承用作兩個(gè)相鄰結(jié)構(gòu)之間的連接，允許它們之間的負(fù)載旋轉(zhuǎn)和傳遞。 另外，回轉(zhuǎn)支承通常包括用于簡(jiǎn)單且快速地附接到那些相鄰結(jié)構(gòu)的特征，以及便于一個(gè)環(huán)及其鄰接結(jié)構(gòu)相對(duì)于另一個(gè)環(huán)機(jī)械旋轉(zhuǎn)的特征。

回轉(zhuǎn)支承軸承傳統(tǒng)上被認(rèn)為是大直徑，重型截面，低精度軸承。 但是今天它們也很容易獲得小至50毫米的孔徑，使其成為機(jī)器人，雷達(dá)基座和其他精密應(yīng)用的理想選擇。

使用單個(gè)大直徑軸承可以使布線和管道穿過(guò)軸承的孔。 這可以簡(jiǎn)化整體設(shè)計(jì)，幫助保護(hù)組件并改善外觀。

選擇合適的回轉(zhuǎn)支承是關(guān)鍵。 注意所有相關(guān)的設(shè)計(jì)要求并在軸承制造商的幫助下，可以指定一個(gè)滿足或超過(guò)所有應(yīng)用要求的回轉(zhuǎn)支承。