1. 一般信息
1.1 关节轴承
LDK 向心关节轴承的内圈具有球形外表面,外圈具有相应的球形但凹形内表面。其设计使它们特别适用于必须适应轴和外壳之间的对准运动的轴承布置,或者必须允许以相对较慢的滑动速度进行振荡或反复倾斜或回转运动。 LDK向心关节轴承有不同的滑动接触面组合,即内圈和外圈的滑动面由不同的材料制成。主要有两大类:需要维护的关节轴承(钢对钢)和维护型关节轴承自由关节轴承。
LDK 需要维护的向心关节轴承(钢对钢)的两个套圈上的滑动接触面均经过硬化处理。表面经过二硫化钼处理和磷化处理。具有耐磨、耐腐蚀的特点。具有这种滑动接触面组合的轴承需要定期补充润滑。滑动接触面的高强度使这些轴承特别适用于承受交变方向重载荷、冲击载荷或重载荷的轴承配置。必须承受静载荷。
LDK免维护关节轴承滑动接触面有钢-PTFE复合材料、钢-PTFE织物和钢-铜合金三组。钢-PTFE织物关节轴承的动态载荷支撑能力高于钢基聚四氟乙烯复合材料。它们具有非常低的摩擦力,并且无需维护即可运行。它们用于需要长轴承寿命而无需维护的应用,或操作条件(例如润滑不足或由于缺乏润滑,不建议使用钢对钢轴承。
1.2 角接触关节轴承
角接触球面滑动轴承的球形滑动接触面与轴承轴线成一定角度倾斜。因此,它们特别适合承受组合(径向和轴向)载荷。单个角接触球面滑动轴承只能承受作用于以下方向的轴向载荷:一个方向。在径向载荷下,轴承中会产生一个作用在轴向方向的力,该力必须始终受到作用在相反方向的相等力的对抗。因此,轴承通常针对第二个轴承进行调整。当两个角接触时关节轴承的球心重合,获得无游隙的向心关节轴承,既能承受重径向载荷,又能承受两个方向的重轴向载荷。LDK角接触关节轴承有不同的滑动接触方式表面组合,即内圈和外圈的滑动表面由不同材料制成。主要有两大类:钢对钢角接触关节轴承和免维护角接触关节轴承。
LDK钢对钢角接触关节轴承采用碳铬钢制造,并经淬硬和磷化处理,具有耐磨、抗磨蚀的特点。内外圈滑动接触面均经过二硫化钼处理。这种滑动接触面组合需要定期补充润滑。为了便于有效润滑,外圈有一个环形槽和两个润滑孔。滑动表面的高强度使这些轴承特别适用于必须承受交替方向的重载荷、冲击载荷或重静载荷的轴承配置。
LDK 免维护角接触球面滑动轴承具有钢-PTFE 织物滑动接触表面组合,它们具有非常低的摩擦力,无需维护即可运行,滑动接触表面的任何润滑都会缩短轴承寿命。它们用于应用需要较长轴承寿命而无需维护的场合,或者润滑不足或缺乏润滑等操作条件不建议使用钢对钢轴承的场合。免维护轴承主要适用于负载较重且不需维护的应用。有一个恒定的方向。
1.3 关节轴承
LDK 向心关节推力轴承在轴和座圈中具有滑动接触面,这些滑动接触面与轴承轴线成一定角度布置。它们主要用于承受轴向载荷,但在一定程度上可以承受组合载荷。LDK 向心关节推力轴承可提供不同的滑动接触表面组合,即轴和座垫圈的滑动表面由不同的材料制成。主要有两大类:钢对钢关节轴承和免维护关节轴承。
LDK钢对钢关节推力轴承采用碳铬钢制成,并经淬硬和磷化处理,轴与座圈滑动接触面经过二硫化钼处理,具有耐磨、耐腐蚀的特点。这种滑动接触表面组合需要定期补充润滑。为了促进有效润滑,座圈具有环形槽和润滑孔。滑动表面的高耐磨性使这些轴承特别适用于必须承受交替方向的重载荷、冲击载荷或重静载荷的轴承配置。
LDK 免维护球面滑动推力轴承具有钢-PTFE 织物滑动接触表面组合,摩擦力非常低,无需维护即可运行,滑动接触表面的任何润滑都会缩短轴承寿命。它们用于长期运行的应用要求在不维护的情况下达到轴承寿命,或者在润滑不足或缺乏润滑等操作条件不建议使用钢对钢轴承的情况下。免维护轴承主要用于负载较重且具有较高载荷的应用。恒定的方向。
2. 温度范围
LDK 杆端关节轴承和关节轴承可在下列工作温度范围内运行:
滑动接触面 | 温度 | 温度 |
摄氏度 | 华氏温度 | |
轴承钢/特殊黄铜 | -50° to +200° | -58° to +392° |
轴承钢/青铜 | -50° to +230° | -58° to +446° |
轴承钢/PTFE衬垫 | -50° to +200° | -58° to +392° |
轴承钢/PTFE玻璃纤维衬垫 | -30° to +150° | -22° to +302° |
轴承钢/轴承钢 | -50° to +200° | -58° to +392° |
工作温度升高会导致轴承的负载能力下降,因此寿命也会缩短。 LDK可以根据客户的特殊要求,生产更宽、更高温度范围的杆端关节轴承和关节轴承。
3. 额定负载
3.1 动态评级
动态额定值用于关节轴承承受动应力时的计算。它表示大小和方向恒定的载荷,在该载荷下,在连续摆动运动时将达到基本额定使用寿命,以滑动距离表示。一个确定的滑动速度和在室温下。它的前提是作用在径向和角向关节轴承以及杆端上的载荷是纯径向的,作用在关节轴承上的载荷是纯轴向的并且作用在中心。当在负载下进行平铺、振荡或旋转运动以及在交变负载(例如由振动或高频交变负载引起的)下进行微滑动运动时,会产生动态应力。各种类型的动态应力通常组合出现。
额定载荷值始终取决于所使用的定义。因此,并不总是可以与其他制造商发布的额定载荷进行直接比较。
3.2 静态评级
当关节轴承在载荷下静止(或偶尔进行对准运动)时使用额定静载荷,并且当动载荷轴承承受重冲击载荷时也应考虑该额定静载荷。额定静载荷表示可以承受的载荷。当轴承接触面的静接触应力达到材料应力极限时为关节轴承。它在室温下有效,并且假定周围部件阻止轴承变形。在较高温度下,额定静载荷必须乘以温度系数,取决于滑动接触组合。温度系数与动应力轴承相同。还必须考虑各种滑动接触表面组合的允许温度范围。
对于杆端关节轴承,需要考虑的是杆端轴承座在固定载荷作用下的强度。杆端关节轴承额定静载荷给出的安全系数为杆端轴承座材料抗拉强度的 1.2 倍。
当负载通过杆端孔逐渐施加到销上并在杆端固定时笔直向上拉时,测量极限径向静载荷额定值作为故障点。请注意,LDK的径向负载等级分类包括安全系数,并且将油脂拟合插入杆端的半径可能会降低由于应力点中较小的横截面材料而导致的载荷额定值。
实际评级通过计算以下三个值中的最低值来确定:
1. 种族材料抗压强度(R值):R=E x T x X
2. 杆端头部强度(H值,筒式结构):
3. 柄强度(S值)
外螺纹杆端:S=[(螺纹根部直径² x.78)-(N² x.78)] x X
内螺纹杆端:S₁ =[(J²x.78)+(螺纹大径² x .78)] x X
其中:E=钢球直径
T=外壳宽度
X=许用应力(见下表)
D=头部直径
N= 外螺纹杆端柄部钻孔直径
J= 内螺纹杆端柄直径
轴向静载荷能力是通过平行于孔轴线的载荷引起故障所需的力来测量的。根据材料类型和施工方法的不同,极限轴向载荷一般为极限径向静载荷的10-20%。该公式没有考虑由于力矩而引起的柄弯曲,也没有考虑盒式结构中桩的强度。
轴向强度(A值):A=.78 [ ( E+.176T)²-E2] × X
其中:X=许用应力(见表)
E=球直径
T=外壳宽度
材质 | 许用应力 (PSI) |
黄铜 | 30,000 |
铝 | 35,000 |
300系列不锈钢 | 35,000 |
低碳钢 | 52,000 |
合金钢 | 140,000 |
4. 使用寿命
在混合或干摩擦条件下工作的关节轴承和杆端关节轴承的使用寿命取决于滑动表面的渐进磨损、滑动材料的塑性变形或滑动表面的疲劳引起的轴承游隙或轴承摩擦的增加根据不同的应用,允许的磨损或允许的摩擦增加会有所不同。这意味着在相同的操作条件下,实际可以获得的使用寿命也会有所不同。
关节轴承的使用寿命是指在达到规定的轴承间隙增加或摩擦力增加之前轴承将进行的摆动运动次数或运行小时数。
有效使用寿命是给定关节轴承在实际工作条件下所能达到的寿命。它由负载类型的大小决定,但也由其他几个因素决定,例如污染、腐蚀、高频负载和运动周期、冲击等。其中一些因素是无法确定或很难确定的。
5. 不对中角度
杆端轴承或外球面轴承中能够保持无干涉的最大滚珠角度被计算为不对中角度。它定义为当滚珠对准时,滚珠中心线与外构件中心线之间的夹角。其极限位置为允许的极限位置。最坏情况限制角度由 U 形夹安装组件确定,如图 1 所示。根据 LDK 的杆端应用目录,在此条件下的总不对中是从中心一侧到另一侧的角度的两倍球面轴承的不对中受到球和座圈宽度的限制,作为球直径的函数,如右图 3 所示。该计算是 LDK 目录不对中角度的基础。如图 2-4 所示的其他安装布置也可以用作根据安装配置计算精确的未对准角度的指南,并且经常被引用用于公制用途。
6. 轴承接触压力
如果要获得足够的使用寿命,基本要求是轴承接触压力与工作条件相适应。轴承接触压力确定轴承中发生的表面压力,是评估每个单独应用中的关节轴承的决定性标准。
p=接触压力 N/mm2
k=接触压力参数
C=动载荷额定值 kN
P=等效的轴承动载荷 kN
接触面组合 | 负载比Ca/P值 | 载荷系数k |
钢/钢 | 2 | 100 |
钢/青铜 | 2 | 50 |
钢/PTFE编织物 | 1.75 | 150 |
钢/PTFE复合材料 | 2 | 100 |
钢/铜合金 | 2 | 100 |
7. 公差和配合
7.1 向心关节轴承的公差与配合
● 内圈(GEBK…S*、GE…PW* 系列除外)(μm)
d | △ dmp | △ dmp* | Vdp | Vdmp | Vdp * | Vdmp * | △ Bs | △ Bs * | |||||
mm | |||||||||||||
over | Incl. | max | min | max | min | max | max | max | max | max | min | max | min |
- | 18 | 0 | -8 | 18 | 0 | 8 | 6 | 18 | 14 | 0 | -120 | 0 | -180 |
18 | 30 | 0 | -10 | 21 | 0 | 10 | 8 | 21 | 16 | 0 | -120 | 0 | -210 |
30 | 50 | 0 | -12 | 25 | 0 | 12 | 9 | 25 | 19 | 0 | -120 | 0 | -250 |
50 | 80 | 0 | -15 | 30 | 0 | 15 | 11 | 30 | 22 | 0 | -150 | 0 | -300 |
80 | 120 | 0 | -20 | 35 | 0 | 20 | 15 | 35 | 26 | 0 | -200 | 0 | -350 |
120 | 180 | 0 | -25 | 40 | 0 | 25 | 19 | 40 | 30 | 0 | -250 | 0 | -400 |
180 | 250 | 0 | -30 | 46 | 0 | 30 | 23 | 46 | 35 | 0 | -300 | 0 | -460 |
250 | 315 | 0 | -35 | 52 | 0 | 35 | 26 | 52 | 39 | 0 | -350 | 0 | -520 |
315 | 400 | 0 | -40 | 57 | 0 | 40 | 30 | 57 | 43 | 0 | -400 | 0 | -570 |
400 | 500 | 0 | -45 | - | - | 45 | 34 | - | - | 0 | -450 | - | - |
500 | 630 | -50 | - | - | 50 | 38 | - | - | 0 | -500 | - | - |
带符号*的列中的偏差适用于 GEEW…ES 系列的关节轴承。
外圈(μm)
D | △ Dmp | VDp | VDmp | △ Cs | |||
mm | |||||||
over | Incl. | max | min | max | max | max | min |
- | 18 | 0 | -8 | 10 | 6 | 0 | -240 |
18 | 30 | 0 | -9 | 12 | 7 | 0 | -240 |
30 | 50 | 0 | -11 | 15 | 8 | 0 | -240 |
50 | 80 | 0 | -13 | 17 | 10 | 0 | -300 |
80 | 120 | 0 | -15 | 20 | 11 | 0 | -400 |
120 | 150 | 0 | -18 | 24 | 14 | 0 | -500 |
150 | 180 | 0 | -25 | 33 | 19 | 0 | -500 |
180 | 250 | 0 | -30 | 40 | 23 | 0 | -600 |
250 | 315 | 0 | -35 | 47 | 26 | 0 | -700 |
315 | 400 | 0 | -40 | 53 | 30 | 0 | -800 |
400 | 500 | 0 | -45 | 60 | 34 | 0 | -900 |
500 | 630 | 0 | -50 | 67 | 38 | 0 | -1000 |
630 | 800 | 0 | -75 | 100 | 56 | 0 | -1100 |
800 | 1000 | 0 | -100 | 135 | 75 | 0 | -1200 |
● GEBK..S 的公差
内圈 (μm)
d | △dmp | △ Bs | |||
mm | |||||
Over | Incl | max | min | max | min |
- | 6 | 12 | 0 | 0 | -100 |
6 | 10 | 15 | 0 | 0 | -100 |
10 | 18 | 18 | 0 | 0 | -100 |
18 | 30 | 21 | 0 | 0 | -100 |
外圈 (μm)
D | △ Dmp | △ Cs | |||
mm | |||||
Over | Incl | max | min | max | min |
10 | 18 | 0 | -11 | 100 | -100 |
18 | 30 | 0 | -13 | 100 | -100 |
30 | 50 | 0 | -16 | 100 | -100 |
50 | 80 | 0 | -19 | 100 | -100 |
● GE…PW 的公差
内圈 (μm)
d | △ dmp | △ Bs | |||
mm | |||||
Over | Incl. | max | min | max | min |
- | 6 | 12 | 0 | 0 | -100 |
6 | 10 | 15 | 0 | 0 | -100 |
10 | 18 | 18 | 0 | 0 | -100 |
18 | 30 | 21 | 0 | 0 | -100 |
外圈 (μm)
D | △Dmp | △Bs | |||
mm | |||||
Over | Incl. | max | min | max | min |
10 | 18 | 0 | -11 | 0 | -240 |
18 | 30 | 0 | -13 | 0 | -240 |
30 | 50 | 0 | -16 | 0 | -240 |
50 | 80 | 0 | -19 | 0 | -300 |
● 尺寸及公差符号
d:轴承标称内径。
△dmp:单平面平均孔径偏差。
Vdp:单个径向平面内的孔径变化。
Vdmp:平均孔径变化。
△Bs:内圈单个宽度的偏差。
B:内圈标称宽度。
D:轴承标称外径。
△Dmp:单平面平均外径偏差。
VDp:单个径向平面内的外径变化。
VDmp:平均外径变化。
△Cs:外圈单个宽度的偏差。
C:外圈宽度,标称。
△Ts:角接触关节轴承宽度的实际偏差。
△Hs:关节轴承高度的实际偏差。
△hs、△h1s:杆端关节轴承或球窝接头杆端关节轴承的中心高度偏差。