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CARB®圆环滚子轴承

 

 

 

CARB圆环滚子轴承是一种全新的径向滚子轴承(图1)。 这种紧凑型自调心滚子轴承由SKF研制,于1995年面市。该轴承设计独特, 结合了球面滚子轴承的自调心能力与圆柱滚子轴承的无限制轴向位移能力。 它还可以具有较小的横截面积,而通常滚针轴承才具备这一特征。

示范,自调心
示范,轴向位移

CARB轴承在径向负荷方面的应用范围很广。 该轴承专门用作非定位端轴承,效果十分理想, 因其结合了自调心能力和轴向位移能力,为节省空间、减轻重量和降低生产成本开辟了新的途径。 通过故意使内外套圈产生相对轴向位移,使精确设定轴承的径向内部游隙成为可能。

CARB轴承能够用更小更轻的结构实现相同的或更好的性能,例如在行星齿轮箱中。 它们简化了温度变化较大的长轴上的轴承布局。使用CARB轴承时振动也有所减小,例如在造纸机械和通风机中。

CARB轴承是带有长而略呈冠状的对称滚子的单列轴承。 内外圈的轴承滚道均呈凹形,环绕轴承中心对称分布。 因而能最好地结合内外圈滚道特性,有利于轴承的负荷分配,有利于降低摩擦。

CARB轴承中的滚子具有自导性,即不管内圈相对于外圈是否轴向位移及/或不对中,滚子始终处于负荷均匀分布于滚子长度的位置。

CARB轴承的负荷能力极强,即使在不得不弥补角位移或轴向位移时也是如此。 这样,轴承布局在运转上就很可靠,使用寿命也延长了。

开式轴承

根据轴承的大小和系列,CARB圆环滚子轴承按两种基本设计生产如同:

- 带保持架的轴承(图2a),
- 满滚子轴承(图2b)。

满滚子CARB轴承的负荷能力稍高于带保持架的轴承。两种设计均备有圆柱孔轴承和圆锥孔轴承。依据轴承系列,圆锥孔的锥度有1:12(型号后缀K)或1:30(型号后缀K30)。

密封轴承

今天,密封轴承(图3)系列由用于低转速场合的中小型满滚子轴承组成。这些两侧装有密封件的轴承,充填了高温耐用润滑脂,可终身免于维护。

适合高温运转场合的双唇式密封件经过钢板加固,采用氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)材料制造)。 它密封了内圈滚道。 密封件的外径保持在外圈凹处,在外圈旋转的应用场合也能起到适当的密封作用。 密封件能经受摄氏-40到+150度的工作温度。

密封的轴承填满使用聚脲为增稠剂的高质量合成酯油基的油脂。该油脂具有很好的抗腐蚀性能,能用于摄氏-25到+180度的温度环境。 基油粘度在摄氏40度时为440mm2/s,100度时为38mm2/s。

润滑脂的充填量为轴承自由空间的70%到100%。采用其它润滑脂或润滑脂充填程度不同的密封轴承,可按要求供货。

用于振动场合的轴承
SKF生产采用表面硬化冲压钢保持架的CARB轴承,用作振动场合的非定位端轴承。该类轴承属于C 23/C4VG114系列,为圆柱孔轴承。 这些轴承的尺寸和产品数据与C 23系列轴承相同。 它们以压配方式安装到轴上,消除了因轴配合间隙不紧而可能引起的摩擦腐蚀。 在轴承配置的非固定侧采用适合振动场合的CARB轴承,可以形成性能和可靠性俱佳的自调心轴承系统。

想详细了解C 23/C4VG114系列中的CARB轴承,请向昆山悦瑞轴承机电设备有限公司查询。

套筒上的轴承

圆锥孔 CARB 轴承可安装在光滑轴或阶梯轴上,安装时使用

一个轴套(图4),见产品表,或
一个退卸套(图5),见产品表。

在适用的场合,CARB轴承可采用经改进的E、L和TL型轴套,以防止锁定装置擦伤相邻的保持架:

对于E型轴套,KM锁定螺母和MB锁紧垫圈标准锁定螺母为KMFE螺母(图6a)所取代,而标准锁定螺母HM 30则为外径有凹槽的HME30螺母(图6b)所取代)。
L型轴套不同于标准设计,因为标准KM锁定螺母和MB锁紧垫圈已经被KML螺母和MBL锁紧垫圈的所取代; 这意味着可以降低截面高度(图6c)。
在TL型轴套中,标准HM .. T锁定螺母和MB锁紧垫圈已经为相应的HM 30螺母和MS 30锁紧夹所取代,这意味着可以降低截面高度(图6d)。

在可能发生较大轴向位移的情况下,建议查阅“轴承两侧的空间”一节中的内容。

有关SKF套筒的详细信息可在“轴承附件”一节中找到。

合适的轴承座
CARB 轴承与合适的轴承座相结合,可组成具有经济性、互换性和可靠性的非定位端轴承布局,能够满足便于维护的需求。 SKF 标准轴承座几乎可用于直径系列0、1、2和3的所有CARB轴承3。 在无需采取特别措施的情况下,由两种安装方法可供使用:
安装在光滑轴的轴套上,或
安装在阶梯轴的圆柱基座上。

下列轴承座可用于 CARB 轴承:

SNL轴承座,2、3、5和6系列。
SNL轴承座,30和31系列。
SDG轴承座。
SONL用于油润滑的轴承座。
SAF用于英制轴的轴台座。
SDAF用于英制轴的轴台座。
SBD非剖分式轴承座。
FNL带法兰轴承座和。
7225(00)带法兰轴承座和。
THD卷取轴座。

有关轴台轴承箱的详细信息可在“轴承座” 型录中找到。

显示SNL轴承座中的 CARB C 2220轴承。(注意,外圈必须用两个定位圈固定在轴承座中。)

运行温度对轴承材料的影响

所有CARB轴承都经过特殊的热处理,所以可以在较高的温度下长时间运转,而不会发生无法接受的尺寸变化,但条件是不超过保持架的允许工作温度,例如摄氏+200度,工作时间为2500小时;或是在更高的温度下工作,但时间较短。

轴承两侧的空间

要获得相对于轴承座的轴杆轴向位移,轴承两侧一定要有自由空间,如图10所示。 这一自由空间的宽度值

是基于产品表中的Ca值、
轴承圈预计在运转中自中心位置发生轴向位移,
以及因不对中引起的轴承圈位移。

可以从下列公式中得到:

Careq  =  Ca + 0,5 (s + smis)



Careq  =  Ca + 0.5 (s + k1 B)

式中
Careq = 轴承每一侧所需的空间宽度,mm
Ca = 轴承每一侧所需的最小宽度,mm,见产品表
s = 套圈的相对轴向位移,如轴的热伸长量,mm
smis = 因不对中而引起的滚子总体轴向位移,mm
k1 = 不对中系数,见产品表
B = 轴承宽度,mm
α = 不对中,度

另见“轴向位移”一节。

通常,轴承圈是以彼此相互不发生位移的方式安装的。

但是,如果预期轴的长度会发生相当大的热变化,在安装时,内圈可相对于外圈偏移,最多可达到允许轴向位移s1或s2,而位移方向则与预期热伸长的方向相反(图11)。 这样,允许轴向位移可以略微延伸,这一优点可用于造纸机械专用干燥筒的轴承布局。

补充型号

下面是对用于标识 CARB 轴承某些特性的型号后缀的说明。

C2 径向内部游隙小于正常值
C3 径向内部游隙大于正常值
C4 径向内部游隙大于 C3
C5 径向内部游隙大于 C4
C08 运转精度提高到ISO公差第5级
CS5 一侧为采用氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)的钢板增强接触密封件
2CS5 两侧均为采用氢化丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)的钢板增强接触密封件。 轴承中70-100%的自由空间充填高温油脂。
HA3 表面淬硬钢内圈
K 圆锥孔,锥度 1:12
K30 圆锥孔,锥度 1:30
M 窗式铜保持架,滚动体引导
MB 两片机削铜保持架,内圈引导
TN9 玻璃纤维增强聚酰胺 4.6 的注塑成型保持架,滚动体引导
V 满滚子(无保持架)
VE240 经改进后增加了轴向位移的轴承
VG114 表面硬化冲压钢保持架,滚动体引导

安装

将 CARB 轴承 安装到轴上或轴承座中时,两个轴承圈和满排滚子都必须互相准确对中。 为此,SKF 建议,在安装 CARB 轴承时,轴或轴承座最好处于水平位置。

如果必须将 CARB 轴承 安装到竖轴或竖轴承座中,满排滚子和内圈或外圈将向下移动,直到消除全部游隙为止。 除非在安装中及安装后能保持正确的游隙,由干涉配合对内圈或外圈所产生的膨胀力或压缩力将生成一个预负荷。 这个预负荷可对滚道造成凹陷,并可/或导致轴承无法运转。 为防止在竖直安装过程中发生这种预负荷现象,应使用一种能够将轴承部件保持对中的工具。

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关键词:  CARB 圆环滚子 SKF  轴承

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