如何选择回转支承

选择合适的回转支承

回转支承通常用于其传递相对高负荷的能力是最重要的应用中。 但是，还有其他潜在的应用要求可能对选择合适的回转支承产生重大影响，在选择过程中应对其进行全面考虑。 这些考虑因素包括转速，防止污染，精度，摩擦阻力和操作环境的温度范围。

选择回转支承的步骤

本白皮书概述了要为特定应用选择合适的回转支承的九个步骤。 请注意，这些指南适用于“正常回转应用”，它们被定义为满足以下条件的应用：

· 垂直旋转轴

· 压缩推力和力矩载荷（见图1）

· 径向载荷小于推力载荷的10％

· 偶尔的节线速度的振荡或间歇旋转（单列轴承的速度限制为500fpm，多列轴承的速度限制为300fpm）

· 工作温度在-20°F至+ 140°F（-29°C至+ 60°C）之间

· 安装表面根据轴承制造商的标准进行加固和加工

· 正确安装

· 定期润滑

· 定期确认规定的螺栓张力

如果您的产品不是“正常应用”，那么在项目的早期阶段咨询轴承供应商可以帮助确保成功。

图1 
压缩推力和力矩载荷

步骤1

确定您的应用在负载，速度，精度，扭矩，环境，涂层，安装布置和润滑方面的要求。 Kaydon的规格数据表列出了更常见的要求尽早咨询您的轴承制造商将有助于确保选择能够满足您要求的必要功能的轴承。

第2步

确定所有最大轴承载荷，确保包括施加在轴承上的所有动态和静态载荷。

考虑所有对轴承和齿轮施加的力 - 不仅在额定和工作载荷下，而且在以下期间施加的载荷：

· 极端的天气条件

· 影响或测试

· 装配或拆卸

· 所有其他情况

这些负载必须简化为作用在轴承中心的力。 见图2。

图2 
作用在轴承上或轴承周围的合力

第3步

将合成轴承力乘以适用的服务系数（SF）。 有关常见应用的使用系数，请参见表1，

应用服务因素基于许多考虑因素。 主要考虑因素是高负载与正常负载的使用频率以及极端负载或冲击负载的可能性。 这些因素可能会被客户规范，有限元分析（FEA）或认证机构的规定所取代。

如果表1中未显示预期的设备和应用，请选择可比较的应用程序进行初始尺寸调整。 如果不确定，请咨询轴承制造商。

*不包括卷取机/开卷机

第4步

如果需要一个整体齿轮，请确定所需的齿轮容量。 与轴承载荷一样，考虑可能产生潜在齿轮载荷的所有条件。 例子包括工作时静态负载的动态负载; 倾斜载荷; 和过载测试。 还要考虑每种情况下的占空比。

第5步

考虑到小齿轮和齿轮的位置，确定首选的安装方式。 考虑轴承和固定螺栓的安装和持续维护要求。 回转支承可以设计成适合多种安装方式。

有关回转支承的基本配置示例，请参见图3至图6，可根据具体应用的要求进行调整。 所示的安装结构仅用于说明。

图3 
小齿轮连接到外环支撑，上部结构由内环支撑。 外部密封件和螺栓上的护罩可防止极端条件下的污染。 通过螺栓布置显示。

图4 
带有贯穿螺栓的内圈通过小齿轮支撑上部结构。 外部护罩保护外圈上的齿轮齿，由下部结构用螺栓支撑。

图5 
小齿轮连接到由外圈支撑的上部结构。 内圈上的齿轮位置可以防止恶劣的外部条件。 显示螺纹螺栓布置。

图6 
小齿轮连接到支撑内圈的下部结构。 齿轮外圈支撑上部结构。 通过内圈上使用的螺栓和外圈上的螺栓。

第6步

查看可用的轴承类型和横截面。 图7展示了一些回转支承设计。 

图7 

RK系列

MT系列

XR系列

TR系列

第7步

通过比较合成的工作轴承力（包括使用系数（SF））和轴承的额定曲线进行初步选择。

为了使轴承适合于给定的应用，所有所需的合力组合应低于曲线。

确保所有极端负载条件都低于轴承的额定曲线。 如果极端负载条件是静态的，并且在轴承的使用寿命期间仅发生多次，则不包括服务系数。 否则，包括服务因素。

轴承的最大额定推力应超过轴承最大工作推力的3倍，无论该条件下的力矩如何。 该标准是由于担心支撑结构的刚性和将负载适当地分布在轴承直径周围的能力。 如果所需轴承不符合此标准，请联系轴承制造商寻求帮助。

多个轴承可以满足所需的额定负载。

图8 
多种轴承类型的最大额定曲线

第8步

检查齿轮尺寸，质量和额定值是否合适。 

图表的齿轮额定值（Fz）表示正常回转支承应用的最大允许切向齿轮齿载荷。 有关详细信息，请参阅Kaydon目录390的第21页。

第9步

最后，确认您选择的轴承符合您的所有设计要求。 可以帮助获得初步数据。 咨询轴承和其他零部件制造商，并向轴承制造商提交完整的规格数据表，以确认正确的轴承选择。 最终，选择合适轴承的责任在于设备设计师。

结论

与所有轴承一样，回转支承用作两个相邻结构之间的连接，允许它们之间的负载旋转和传递。 另外，回转支承通常包括用于简单且快速地附接到那些相邻结构的特征，以及便于一个环及其邻接结构相对于另一个环机械旋转的特征。

回转支承轴承传统上被认为是大直径，重型截面，低精度轴承。 但是今天它们也很容易获得小至50毫米的孔径，使其成为机器人，雷达基座和其他精密应用的理想选择。

使用单个大直径轴承可以使布线和管道穿过轴承的孔。 这可以简化整体设计，帮助保护组件并改善外观。

选择合适的回转支承是关键。 注意所有相关的设计要求并在轴承制造商的帮助下，可以指定一个满足或超过所有应用要求的回转支承。