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FAG超精密角接触球轴承-主轴轴承

产品详情

FAG主轴轴承-超精密角接触球轴承


单列 配组 万能配对

用于机床主轴



主轴轴承特性

FAG主轴轴承是由外圈和内圈及球和带有窗式保持架的保持架组件构成的超精密单列角接触球轴承,尺寸是标准化的。因为具有非常窄的公差,所以主轴轴承特别适合对引导精度要求非常高的应用场合,例如机床主轴的轴承布置。


丰富的产品范围

主轴轴承能够提供给所有相关机床主轴轴承的布置设计。丰富的产品范围在尺寸表中得到体现。除了列出的产品之外,也可以通过协议提供进一步的设计。

丰富的产品范围给设计者在发展技术创新、操作安全性和经济性的轴承布置提供了多种多样的可能。这对机床改善性能和降低成本具有重要意义。

新的设计能让机床制造商在市场中处于独特的地位。原有的设计通过重新安装 FAG主轴轴承仍然能够在机器性能和效益上得到进一步改善。


产品概览:

万能配对轴承

           小球或大球                         钢球或陶瓷球


    轴承套圈标准滚动轴承钢或Cronidur30        开式或密封 直接润滑轴承 适合于油气润滑



FAG万能配对主轴轴承一直都是设计成万能配对轴承,这意味着:

■ 轴承套圈有相同的宽度

■ 轴承两边的凸出量具有相同的尺寸,图 2 ↓。


优点:

单个轴承能够被安装在任何的轴承布置要求中,例如带有刚性或者弹性预载的 X 型、O 型或者串联布置,或者可以组合在不同的轴承组中。

在串联轴承布置中为了确保轴承载荷一致,被配对使用的轴承内径之间和外径之间具有相同的尺寸偏差。

在一个采用刚性调节的O型轴承布置中,通过对轴和轴承内径或者轴承座和轴承外径过盈量的检测分组能够帮助控制轴承安装后实际预载的变化。

轴承可以按照外圈外表面上的箭头方向进行布置。这一特点带来了非常重要的物流上的优势,尤其在配件的购买和库存的管理方面。


万能配对轴承组

万能配对轴承组是由具有相同轴承内径偏差和相同轴承外径偏差的万能配对轴承组成。

尺寸偏差表示的是实际尺寸代码,也就是标识在轴承圈上的轴承内径或者外径偏差值。

万能配对轴承组是由具有相同技术质量与相同轴承内径偏差和轴承外径偏差的多个轴承组成。


轴承组的标识

第一个字母表示配对轴承的个数:

■ D=2 轴承(双联)

■ T=3 轴承(三联)

■ Q=4 轴承(四联)。

‟U” 表示 ‟ 万能配对 ”,例如 DU。在这些字母后,是预载等级的表示,例如 DUL,其中 ‟L” 表示轻预载。万能配对轴承组能够安装于任何需要的轴承布置中。可能的轴承布置形式见图 3 ↓。


即装即用轴承组

即装即用轴承组可以协议供货。在这种情况下,轴承组的安装方向通过整个轴承组上所打的大箭头来表示。

即装即用轴承组在技术条件上相当于万能配对轴承组。

然而,万能配对轴承组在物流上的优势要超过即装即用轴承组,尤其在配件的购买和库存的管理方面。


承载能力和接触角

万能配对轴承能承受单向轴向载荷和径向载荷。

O 型和 X 型布置的主轴轴承能承受双向轴向力以及力矩,图3 ↑。

串联布置的主轴轴承只能承受单方向的轴向载荷,图3↑。


接触角

接触角表明轴承的轴向承载能力。当接触角增大,对应的轴向承载能力也增加。

FAG 主轴轴承可提供的接触角有:

■  = 15° (后缀 C)

■  = 20° (后缀 D)

■  = 25° (后缀 E)。

接触角方向标识是标在外圈圆柱表面上,图4 ↓。箭头的开口端朝向外圈有挡边的一端。


轴承类型和产品特性:万能配对主轴轴承可提供的设计有:B、RS和H轴承

B 主轴轴承

■ 标准主轴轴承

■ 大球

■ 接触角 15° 和 25°

■ 高的承载能力和高的刚度

■ 适中的转速。

RS主轴轴承

■ 新设计

■ 大球

■ 接触角 20°

■ 因轴承内部摩擦优化设计可达到很高转速

■ 对动态倾覆不敏感

■ 在轴向与径向的联合载荷下具有高的承载能力

■ 特别适合高速铣削主轴和电主轴。

H主轴轴承(高速设计)

■ 小球

■ 接触角 15° 和 25°

■ 由于滚动体摩擦的优化和极低的离心力的内部设计适用于很高的转速

■ 高速度高刚度

■ 特别适合高速主轴和磨床主轴。


轴承类型的设计

可提供钢球、陶瓷球和开式、密封和 DLR 设计的轴承。

B 和 H 主轴轴承也可提供带有 Cronidur 套圈。

RS 主轴轴承可以按照带有 Cronidur 套圈的协议供货。

轴承的选择依照球大小和轴承的布置,见表和章节技术原理。

混合式轴承

陶瓷已经非常确定地成为一个重要的滚动轴承元件的材料。由于这种材料具有一系列的优良特性,它越来越多地与涂层、特殊材料或者非常特定的应用要求组合使用。


钢 / 陶瓷作为材料组合

混合主轴轴承有钢质轴承套圈,相对于标准主轴轴承,滚动体由陶瓷制作 (氮化硅 Si3N4),图5↓。

虽然这些轴承原先设想只为高转速范围,它们现在也用于明显较低的转速。原因包括其可靠的设计和可靠性,以及长的油脂寿命。


优点

钢质滚动轴承在润滑不良的滚动接触状况下容易遭受粘着磨损。金属间的接触,特别是在滚动接触存在高接触应力,容易出现接触表面冷粘接,导致磨损。由于钢与陶瓷材料的结合具有优越的摩擦性能,耐磨性能在这种情况下会高得多。

跟钢与钢组合相比,钢与陶瓷组合能明显减少对润滑剂的应力,因为混合式轴承具有更小的接触椭圆。结果是,对润滑剂只有很少的剪切力。同时,与完全由钢制成的轴承相比也只有很少热应变。

混合式主轴轴承能达到很高的转速,在润滑和润滑不足的情况下具有较低的摩擦和发热量、长寿命、对润滑剂会有较小的应力。使用混合式轴承,脂润滑轴承的工作极限转速已被提升到更高的转速范围。这将导致大量节省整机系统成本。


X-life超长寿命轴承

X-life 超长寿命轴承适用于很高的转速与很高的承载能力。这些混合式轴承有由陶瓷 (Si3N4)所制的球和由 Cronidur30(一种高氮不锈钢)所制的轴承套圈组成。 图 6。

优点 Cronidur 30 与标准的滚动轴承钢 100Cr6 比较,有更好的金相组织结构。结果是,轴承会产生更少的热量并且能够承受更高的接触应力。

材料疲劳寿命的测试值远远超出了计算值。

与标准的材料 100Cr6 相比,在混合的摩擦的情况下 Cronidur30已经被证实有非常好的效果。

同样这种轴承钢抗腐蚀性和高温下硬度也明显优于普通滚动轴承钢。

X-life超长寿命轴承的更长的使用寿命与普通的轴承相比在降低系统成本方面具有更大的贡献。

多数主轴轴承都有X-life超长寿命轴承。

图6:X-life 超长寿命主轴轴承

开式和密封主轴轴承

主轴轴承是高精度的功能部件,很容易受环境影响而造成损坏(例如污染和气流)。


密封

在密封式设计中,轴承两端含有间隙密封,图 7 ↓。

由于其特定的优势,这些非接触密封早已应用于主轴轴承的密封。

在带小球的设计 (HSS、 HCS、 XCS),密封的FAG主轴轴承早已定义了技术标准。为了全面使用密封在特定应用场合的主要优点,几乎所有系列都使用这种成功的密封概念。


后缀

带小球的密封轴承型号有字母 S (密封)。带大球的主轴轴承有后缀 2RSD。


润滑

由于润滑脂使用寿命就是轴承的使用寿命,恰当的油脂量和润滑剂的选择也是直接影响机床使用寿命的关键。密封的轴承因此已经添加了恰当量的高性能润滑脂。

这种高速润滑剂是专用FAG主轴轴承研制,它现已被当作标准油脂使用,包括用于各种高速主轴的轴承布置。而且,密封轴承(即装即用、免维护、终身润滑)的广泛应用标志了润滑方式从油润滑向脂润滑的的转换。


直接润滑轴承

这些轴承都被设计用作极高的转速。它们用于必须采用油气润滑的应用场合,此时必须确保可靠的润滑剂供应。它们是对主轴轴承的扩充,图8 ↓。

直接润滑轴承能保证供给的润滑剂直接到接触区域。它是通过轴承外圈上圆周方向的润滑沟槽和径向润滑油孔实现的。加上精密的 O 型密封圈使轴承在轴承座中得到密封。此外,也减少了周边结构元件的费用。这就减少了设计限制和费用。


工作温度

主轴轴承适合工作温度从 –30 °C 到 +100 °C,限制于润滑剂以及密封和保持架材料。FAG为密封主轴轴承提供的高性能油脂适用于连续的温度高达+80 °C。


保持架

带实体窗式保持架的主轴轴承其保持架材料为增强纤维(后缀 T)。保持架由外圈引导。


注意:

使用合成油脂和带有 EP 添加剂的润滑剂时检查密封和保持架材料的耐化学性。老化的润滑油和油中的添加剂在高温时会降低塑料保持架的工作寿命。


轴承标识

FAG机床主轴轴承有统一标识系统。 在实际的轴承型号之外,还包含的信息有:

■ 轴承内径和外径的公差

■ 轴承宽度

■ 接触角方向标识是标在外圈外表面上,图4。轴承套圈的端面上的标识见图10和图11 ↓。


轴承型号 主轴轴承结构

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FAG-超精密主轴轴承-角接触球轴承.pdf






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