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FAG主軸軸承接觸角大小的優點

2019-11-04
  主軸軸承是機床及精密設備主軸上使用的一個重要部件。在主軸的傳動過程中,可以起到支撐旋轉和減小摩擦的作用。FAG的精密主軸軸承意味著不僅僅是一個好的產品,也是一個“更高的轉速、更高的精度、更長的壽命、更高的成本效益”。

  FAG主軸軸承常用的接觸角是15°、20°和25°。不同的接觸角對軸承的使用性能也是有區別的。如接觸角為15°的主軸軸承在剛性預緊時對軸和軸承座間的溫差變化就很敏感,尤其是當軸承間距較小時,還會產生徑向力。而對20°或25°接觸角的主軸軸承來說,如果采用較大間距的軸承組,對溫差變化就沒有那么敏感了。

  主軸軸承接觸角的大小對軸承系統的剛度也有影響。15°接觸角軸承的軸向剛度大約是25°接觸角軸承的45%,但是徑向剛度只高10%。如果考慮整個主軸軸承和懸臂的系統,由于25°接觸角軸承布置的支撐跨距比15°接觸角軸承的大,所以前者徑向剛度好于后者。接觸角是20°的軸承可以提供一個良好的折中方案。如果結構允許,在剛性預載下建議選擇合適間距的軸承布置,則軸的徑向和軸向熱膨脹可通過預緊來補償。Z佳軸承間距L與軸承的接觸角有關,對于25°接觸角的主軸軸承,Z合適的軸承間距L大約為軸徑d的3倍;對于20°接觸角的主軸軸承的軸承間距L大約是4倍軸徑d;對于15°接觸角的主軸軸承的間距L趨近于5倍軸徑d,但是由于長的軸承間距使軸的軸向熱膨脹效果不明顯,這樣的設計在實際應用中是比較少見的。

  三種不同接觸角的軸承有著不同的性能和應用領域,參見下表。


  FAG主軸軸承接觸角代表軸承的軸向承載能力,接觸角越大,對應的軸向承載能力也就越大。一般接觸角的方向標識在軸承外圈的圓柱表面上,箭頭的開口端朝向外圈有擋邊的一端。見下圖。


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2019.11.04