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 特性

絲杠支撐軸承布置用于傳統(tǒng)軸承設(shè)計結(jié)構(gòu)不能很好滿足應(yīng)用的場合。

INA/FAG推力角接觸球軸承的產(chǎn)品范圍很廣，可以滿足絲杠驅(qū)動中高動態(tài)運行工況的軸承布置設(shè)計要求，如高精度、高的承載能力、高剛度、低摩擦、安裝簡便和免維護或少維護。通過這些考慮全面、應(yīng)用理想的產(chǎn)品–可以得到具體的解決方案來滿足絲杠驅(qū)動中軸承布置的技術(shù)和經(jīng)濟性要求。

單列和多列設(shè)計

推力角接觸球軸承有單列、雙列和三列幾種，都是即裝即用單元。它們不可分離，包含幾何尺寸穩(wěn)定的厚壁外圈、滾珠、保持架組件和一個或兩個內(nèi)圈。在個別系列中，外圈法蘭上有通孔，可安裝在相鄰結(jié)構(gòu)上。

這些軸承內(nèi)外圈相互匹配，因此用精密鎖緊螺母鎖緊軸承套圈時軸承即可實現(xiàn)設(shè)定預緊。

徑向和軸向承載能力

由于具有60°的接觸角，因此軸承不僅可以承受徑向力，還可以承受很高的軸向力。

雙列，螺栓安裝

推力角接觸球軸承ZKLF通過螺栓直接安裝在相鄰結(jié)構(gòu)或徑向定位孔中，請見圖1和第1015頁，圖2。也因此可以省去原來額外所需的軸承端蓋和相關(guān)的匹配工作。

為了便于將軸承從定位孔中拆除，軸承外圈圓周上設(shè)計有拆卸槽。

帶有可拆卸平頭螺釘?shù)膹较蚝洼S向螺紋使再潤滑工作變得簡便。

公差較大

推力角接觸球軸承ZKLF..-2RS-PE與ZKLF系列對應(yīng)，但跳動公差在DIN 620標準的P5內(nèi)，直徑公差更大，還有后綴PE。

它們用于位置精度要求較低的場合。因此，其相鄰結(jié)構(gòu)的精度要求相應(yīng)也低一些。

軸向螺紋連接使再潤滑工作變得簡便。徑向潤滑管路可靠地封住。

重載系列

推力角接觸球軸承ZKLF..-2RS和ZKLF..-2Z還有重載系列。對于相同的軸徑，它們的截面尺寸更大，因此基本額定載荷更高。

配對

ZKLF..-2RS-2AP軸承系列包含配對的軸承ZKLF..-2RS，圖3。

單個軸承相互匹配。

在配對軸承外圈表面上有箭頭標記。

如果軸承正確布置，唇密封是朝外的。安裝時兩個軸承上的孔必須對齊，而不是標記必須對齊。

密封

后綴為2RS的軸承是唇式密封且密封效果非常好。

帶后綴2Z的軸承采用間隙密封，適于要求較高轉(zhuǎn)速的場合。

潤滑

軸承采用符合GA28的鋰皂基潤滑脂潤滑，并可通過外圈上潤滑連接頭供脂。對于大多數(shù)應(yīng)用，初填脂可滿足軸承的整個壽命周期使用。

雙列，非螺栓安裝

推力角接觸球軸承ZKLN安裝在軸承座孔內(nèi)，圖4。

軸承外圈通過軸承端蓋進行軸向固定。

公差較大

推力角接觸球軸承ZKLN..-2RS-PE與ZKLN系列對應(yīng)，但其跳動公差在DIN 620標準的P5內(nèi)，具有較大的直徑公差，后綴為PE。它們用于位置精度要求較低的場合。因此，其相鄰結(jié)構(gòu)的精度要求相應(yīng)也低一些。

重載系列

推力角接觸球軸承ZKLF..-2RS和ZKLF..-2Z還有重載系列。

對于相同的軸徑，它們的截面尺寸更大，因此基本額定載荷更高。

配對

ZKLN..-2RS-2AP系列軸承包含一對配對的ZKLN..-2RS軸承，圖5。單個軸承相互匹配。

在配對軸承外圈表面上有箭頭標記。如果軸承正確布置，唇密封是朝外的。

采用軸承端蓋軸向固定軸承外圈，圖5。

密封

后綴為2RS的軸承是唇式密封且密封效果非常好。

帶后綴2Z的軸承采用間隙密封，適于要求較高轉(zhuǎn)速的場合。

潤滑

軸承采用符合GA28的鋰皂基潤滑脂潤滑，并可通過外圈上潤滑連接頭供脂。對于大多數(shù)應(yīng)用，初填脂可滿足軸承的整個壽命周期使用。

單列，配對安裝

軸承7602、7603和BSB是萬能配對軸承設(shè)計，圖6和圖7。

它們的配組范圍很寬，可以滿足不同的要求，圖7。

密封

用于配對的單向推力角接觸球軸承基本上是開式設(shè)計。

不過，一些尺寸的軸承帶有密封。

潤滑

開式設(shè)計的單列推力角接觸球軸承不含潤滑脂。帶密封的設(shè)計填裝有終生免維護的Arcanol L55潤滑脂。

角接觸球軸承單元，螺栓安裝

角接觸球軸承單元ZKLR是低成本的軸承，因此特別經(jīng)濟。

它們包含一個沖壓鋼板軸承座、一對X型布置的配對角接觸球軸承，圖8。基座采用Corrotect^®涂層防銹。

軸承兩端有唇式密封或間隙密封。軸承組已預載，無游隙。

安裝特別簡便

軸承單元安裝特別簡便。它們：

■通過法蘭直接安裝，例如安裝在相鄰結(jié)構(gòu)經(jīng)過銑削的表面上。這樣降低了對加工精度的要求和安裝成本，減少了軸承座、軸承軸向定位所需要的軸承端蓋

■軸承座內(nèi)無需用于固定軸承的其它部件

■比傳統(tǒng)方案部件少，因此減少了安裝誤差

■安裝過程中通過絲杠傳動螺母，軸承可自調(diào)心。這有效地消除了軸承座不對中所引起的變形

■具有給定的預載荷。不像普通絲杠支撐軸承安裝過程中必須施加預載荷

■安裝在絲杠上后，只要求無游隙的軸向定位。

密封

后綴為2RS的軸承是唇式密封且密封效果非常好。

帶后綴2Z的軸承采用間隙密封，適于要求較高轉(zhuǎn)速的場合。

潤滑

軸承采用符合DIN 51825–K2N–40的鋰皂基潤滑脂潤滑。

運行極限

由于它們的尺寸和設(shè)計，這些軸承特別適合要求節(jié)省空間和軸承布置簡單的高動態(tài)性能絲杠驅(qū)動，例如：

■用于檢驗和測量裝置

■用于小型機床

■用于醫(yī)療和實驗室裝置

■用于精密工程和電子元件制造

■用于完整軸承單元即可提供更簡單軸承布置的場合。

雙列，帶法蘭，螺栓安裝

ZKLFA系列具有階梯式外圈。因此可以容易地通過螺栓將軸承安裝在相鄰結(jié)構(gòu)上，圖9。法蘭兩邊是平整區(qū)域，因此相鄰結(jié)構(gòu)上的徑向截面可以很小。

密封

后綴為2RS的軸承是唇式密封且密封效果非常好。

帶后綴2Z的軸承采用間隙密封，適于要求較高轉(zhuǎn)速的場合。

潤滑

軸承采用符合GA28的鋰皂基潤滑脂潤滑，并可通過外圈上的潤滑油槽和潤滑油孔進行潤滑。對于大多數(shù)應(yīng)用，初填脂可滿足軸承的整個壽命周期使用。

三列，帶法蘭，螺栓安裝

推力角接觸球軸承DKLFA..-2RS在兩列接觸角為60°、O形布置的滾珠之外，還有額外一列滾珠，圖10。由于多了這一列滾珠，這種軸承可以承受更高的單向軸向力。

這種軸承具有階梯式外圈，因此可以容易地將其安裝在相鄰結(jié)構(gòu)上。法蘭兩邊是平整區(qū)域。因此，其所需要的相鄰結(jié)構(gòu)較小。

為了充分利用軸承DKLFA..-2RS的承載能力，它們的設(shè)計特點允許它們在主要承載方向上承受持續(xù)載荷。因此這種軸承主要用于有定位/定位軸承布置的預拉伸絲杠驅(qū)動或者豎直布置的絲杠驅(qū)動設(shè)計。

對于有關(guān)軸承布置的設(shè)計，請和我們聯(lián)系。

密封

三列推力角接觸球軸承的兩端有唇式密封。

潤滑

軸承采用符合GA28的鋰皂基潤滑脂。如果有必要，可通過法蘭端的螺紋接頭連接到中央潤滑系統(tǒng)進行潤滑。

如果需要計算給定工況（速度、載荷、運行時間、環(huán)境因素）下的再潤滑間隔，請和我們聯(lián)系。

工作溫度

受潤滑脂、密封材料與球和保持架組件中尼龍保持架的限制，帶密封的推力角接觸球軸承適于–30℃到+120℃溫度范圍內(nèi)工作。

工作溫度影響軸承的動態(tài)特性。

尺寸表中的數(shù)值是在室溫+20℃條件下得到的。

保持架

推力角接觸球軸承采用尼龍保持架。

這種保持架設(shè)計沒在后綴中表示出來。

在7602、7603和BSB系列中，尼龍保持架采用后綴TVP或T表示。

后綴

現(xiàn)有設(shè)計的后綴：請見下表。

現(xiàn)有設(shè)計

 
 設(shè)計與安全指南

基本額定壽命

確定軸承尺寸的決定性因素是軸承的基本額定壽命、靜載安全系數(shù)和軸向極限載荷?；绢~定壽命L和L_h由下式計算：

L₁₀     10⁶轉(zhuǎn)

基本額定壽命，百萬轉(zhuǎn)

L_10h     h

基本額定壽命，小時

C_r,C_a     N

尺寸表中所給出的徑向或軸向基本額定動載荷

C_r用于接觸角α≤45°的情況，C_a用于接觸角α>45°的情況

P       N

軸承當量動載荷

P       –

壽命指數(shù)p=3

ｎ       min^–1

運轉(zhuǎn)速度。

合成和當量軸承載荷P,軸承ZKLR

軸承ZKLR的極限靜載圖

通過極限靜載圖可以快速方便地確認不同尺寸系列軸承ZKLR的軸向和徑向工作載荷，請見圖21到第1029頁，圖23。決定性的條件是軸向和徑向載荷曲線的交點必須低于極限曲線。

示例：如果工作載荷Fa和Fr低于極限曲線，則對應(yīng)尺寸的軸承可以滿足應(yīng)用，請見第1029頁，圖23中的例子。

合成和當量軸承載荷P,ZKLN、ZKLF、ZKLFA、DKLFA、BSB、7602、7603

如果采用了推薦的精密鎖緊螺母和正確的鎖緊力矩，軸承就在給定軸向預載荷下得到預緊。軸承的合成軸向載荷F_{a res}由軸向工作載荷F_aB和軸向預載荷決定，請見第1025頁，圖11到第1026頁，圖15。對于7602、7603和BSB系列，F_{a res}圖是根據(jù)O型或X型布置的兩軸承組得到，請見第1018頁。其它組合布置的計算，請與我們聯(lián)系。

如果載荷超過極限值會導致整列滾動體脫離滾道而未承載。

在高的加速度工況下，會產(chǎn)生更大磨損。對于極大力矩載荷和超靜定系統(tǒng)(定位/定位軸承布置)，請與我們聯(lián)系。計算程序BEARINX^®可以得出精確的結(jié)果。

軸向和徑向工作載荷

如果只有軸向載荷，則P=F_{a res}。如果有額外的徑向載荷，必須采用下列方法計算P：

P=X·F_r+F_{a res}

X和Y的數(shù)值可在下表中查到。

系數(shù)X和Y

變化的載荷這種情況下，P和n計算如下(q=時間百分比)：

靜載荷安全系數(shù)

靜載荷安全系數(shù)S₀是避免軸承中出現(xiàn)塑性變形的指標：

S₀     –

靜載荷安全系數(shù)

C_0r,C_0a     N

徑向或軸向基本額定靜載荷，請見尺寸表

C_0r用于接觸角α≤45°,C_0a用于接觸角α>45°

P₀     N

軸承的最大靜載荷。

對于機床，必須S₀≥4。

軸承合成載荷F_{a res}

連接螺栓的最大徑向承載,適于ZKLF

如果ZKLF系列軸承是用螺栓固定在相鄰結(jié)構(gòu)的平面上，則必須考慮連接螺栓所能承受的最大徑向載荷。

如果使用表中符合DIN EN ISO 4762的螺栓，對于未潤滑部件，外圈不出現(xiàn)移動的情況下，能承受的最大徑向載荷大約為0.1×C_0a。如果外圈還采用別的方法固定，如使用Loctite 638，則能承受的最大徑向載荷大約可增至0.5×C_0a。

如果最大徑向載荷可以得到支撐(無任何軸向載荷)，并且與滾動體組件一起考慮，那它可以看作：

■由于機床的靜載安全系數(shù)S₀≥4，通過外圈螺栓連接支撐的載荷總是大于受滾動體組件限制的載荷。

這就意味著(至少在理論上)如果外圈也被固定，考慮到滾動體組件，可支撐的徑向載荷會使靜載安全系數(shù)S₀≤1(滾動體早期塑性變形)。

也就是說，根據(jù)標準設(shè)計準則和相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域中決定性的靜載安全系數(shù)(如對于機床，S₀=4)，滾動體組件往往是決定性的設(shè)計依據(jù)。

ZKLF許用軸向靜載荷

對于ZKLF系列軸承，螺栓連接方向的許用軸向靜載荷，圖24，是：

軸向基本額定靜載荷C_0a可在尺寸表中查到。

相鄰結(jié)構(gòu)設(shè)計

相鄰結(jié)構(gòu)（軸和軸承座）的設(shè)計必須按照尺寸表中的數(shù)據(jù)。

相鄰軸肩和軸承座肩的直徑d_a和D_a必須與尺寸表中數(shù)據(jù)一致。

D_a和d_a是推薦的最小相鄰直徑。

如果沒有采用這些數(shù)值，必須遵守尺寸表中的擋邊直徑d₁。

配對軸承

對于ZKLN和ZKLF系列配對軸承，軸承座孔的深度必須保證最外面軸承至少有1/4的寬度能夠在徑向上得到支撐。

速度

尺寸表中的極限轉(zhuǎn)速n_G是根據(jù)以下條件得到：

■軸承預載，無外部工作載荷

■運轉(zhuǎn)時間25%

■最高平衡工作溫度+50℃。

在良好的運行環(huán)境下，間隙密封的軸承（后綴2Z）可以替代接觸式密封軸承。這些軸承的極限轉(zhuǎn)速大約是接觸式密封推力角接觸球軸承的2倍。

摩擦

在大多數(shù)應(yīng)用中，常采用鎖緊螺母對軸承進行預緊，這樣可以準確施加擰緊力矩。尺寸表中給出了INA精密鎖緊螺母鎖緊力矩M_A的參考值。

尺寸表中給出的摩擦力矩M_RL是指導值。

對于ZKLN、ZKLF、ZKLFA、DKLFA、7602..-2RS、7603..-2RS、BSB..-2RS和ZKLR系列軸承，摩擦力矩是在脂潤滑，轉(zhuǎn)速為n=5min^–1的條件下得到的。

對于7602、7603和BSB系列無密封的軸承，摩擦力矩M_RL是在最小油量潤滑的工況下測得。

若計算驅(qū)動力矩，必須考慮起動摩擦力矩和高速下達到2到3倍M_RL的摩擦力矩。

密封摩擦

對于接觸式密封的推力角接觸球軸承(后綴2RS)，密封摩擦的影響不能忽略。密封方式影響極限轉(zhuǎn)速。

摩擦功率

軸承的摩擦功率NR可通過下式計算得到：

N_R     W

摩擦功率

M_RL       Nm

軸承摩擦力矩

n     min^–1

運轉(zhuǎn)速度。

所有熱平衡的分析中，必須考慮不同的運轉(zhuǎn)速度n_i和它們對應(yīng)的持續(xù)時間q_i。

潤滑

絲杠支撐軸承可以采用脂潤滑或油潤滑。然而，對于機床，軸承的平均溫度不能超過+50℃。如果是這種情況，可以選擇無散熱的潤滑方法，如脂潤滑或脈沖供油。

對于更高的軸承溫度或者無密封軸承，應(yīng)采用循環(huán)油潤滑方式。

脂潤滑

具有再潤滑裝置的ZKLN、ZKLF、ZKLFA和DKLFA系列軸承采用符合GA28的鋰皂基潤滑脂潤滑，適宜在脂潤滑下運行。

多數(shù)情況下，初填潤滑脂可以滿足軸承終生使用。

在某些應(yīng)用工況下，再潤滑是有必要的。在這種情況下，適宜選擇Arcanol MULTITOP。初始潤滑脂與礦物油基潤滑劑兼容。

如果需要計算潤滑脂壽命或再潤滑周期，請和我們聯(lián)系。

再潤滑周期

再潤滑周期不能提前精確確定。它們在很大程度上受運行工況和環(huán)境因素如溫度、污染、粉塵、水等的影響。

如有下列情況，軸承往往必須再潤滑：

■長期存放之前和之后

■在濕度大的環(huán)境中

■在技術(shù)建議說明書上給出了潤滑周期。

如有下列情況，請和我們聯(lián)系：

■軸承是靜止的

■存在振動

■存在非常小的擺動運動。

再潤滑的潤滑劑量

如果ZKLN、ZKLF、ZKLFA和DKLFA系列軸承由于應(yīng)用工況必須再潤滑，請和我們聯(lián)系以確定再潤滑的潤滑劑量。

油潤滑

其它潤滑方法如脈沖供油潤滑或循環(huán)油潤滑也是可行的。對于油潤滑，采用符合DIN 51517的CLP潤滑油和符合DIN 51524中ISO-VG 32到ISO-VG 100的HLP潤滑油可獲得良好的潤滑效果。

如果ZKLN和ZKLF系列軸承擬采用脈沖供油潤滑方式，則間隙密封具有優(yōu)勢。它們不僅防止污染物進入軸承還能使油流出軸承。

這能防止過度潤滑。

安裝指南

應(yīng)按照軸承安裝與維護手冊（Fitting and Maintenance Manual TPI100）安裝和拆卸軸承?？伤魅≡撌謨?。

安裝過程中，安裝力只能作用在要安裝的軸承套圈上。

禁止安裝力作用在滾動體或密封圈上。

只有與INA精密鎖緊螺母一起使用，并采用尺寸表中給出的擰緊力矩，軸承的優(yōu)點才能體現(xiàn)出來。

推力角接觸球軸承不可分離，并且軸承部件之間相互匹配。

安裝拆卸時，內(nèi)圈不能從軸承中脫出。如果軸承單個部件從軸承中脫離，在重新組裝前請和我們聯(lián)系。

ZKLN、7602、7603和BSB軸承外圈采用環(huán)形螺母定位

安裝過程中，推力角接觸球軸承ZKLN、7602、7603和BSB必須無游隙的安裝在軸承座中和軸上，必須軸向預緊。為了避免滾道產(chǎn)生變形，軸向預緊力必須均勻分布在套圈圓周上。

通過環(huán)形螺母（不提供）按照尺寸表中給出的預緊力鎖緊軸承外圈，圖25。環(huán)形螺母要防松(例如，使用Loctite 638)。

最大跳動公差只有5μm的環(huán)形螺母將預緊力均勻作用在軸承套圈上，因此與采用軸承端蓋定位相比，要優(yōu)先使用。

采用軸承端蓋定位軸承外圈

采用軸承端蓋和有頭螺栓夾緊軸承外圈會導致滾道變形，圖26。

為盡量減小滾道變形使之達到計算壽命：

■軸承端蓋的設(shè)計必須具有足夠剛度

■應(yīng)當根據(jù)載荷選擇固定螺栓的數(shù)量，但至少要有4個

■按照十字交叉的順序分四個階段擰緊螺栓(用手擰緊，40%、70%、100%M_A)。

請參照尺寸表中的軸向預緊力。如采用其它數(shù)值，將會影響到軸承的預載、軸承中產(chǎn)生的摩擦和熱。

采用鎖緊螺母定位內(nèi)圈

安裝過程中必須使用精密鎖緊螺母對推力角接觸球軸承進行軸向預緊。

如果使用推薦的精密鎖緊螺母通過軸承內(nèi)圈對軸承預緊，必須按照尺寸表中給出的鎖緊力矩值。對于不同尺寸的軸承，鎖緊力矩只用于表中所列的INA精密鎖緊螺母。

DKLFA系列軸承的預緊力根據(jù)實際運行工況（載荷譜）而定。

請和我們聯(lián)系。

為了抵消變形，推薦應(yīng)該使用兩倍鎖緊力矩MA的值擰緊螺母，然后松開螺母。再用給定的MA值擰緊螺母。最后，使用緊定螺釘對精密鎖緊螺母進行防松。

只有按照尺寸表中給出的預緊力預緊，軸承的特點才能體現(xiàn)出來。尺寸表中給出了用于預緊的INA精密鎖緊螺母的鎖緊力矩。

如果采用其它合適的鎖緊螺母，應(yīng)當依照制造商對鎖緊力矩的計算指導。

只可采用螺紋軸向跳動不超過5μm的鎖緊螺母。

固定螺栓

必須按照十字交叉順序擰緊固定螺栓。它們可以承受其彈性極限70%的載荷。

如果軸承外圈還有額外軸承端蓋支撐，必須確保固定螺栓的尺寸合適。

角接觸球軸承單元的安裝

在安裝角接觸球軸承單元ZKLR后無需施加額外預載。因此經(jīng)常通過無游隙夾緊的方法將它們固定在軸上。

軸向定位的類型取決于所支撐的載荷。

可以在相鄰結(jié)構(gòu)上銑一個平面，或者，如果有必要，甚至可以留出一個無徑向?qū)χ械奈醇庸さ穆菟ò惭b表面。

安裝

采用鎖緊螺母①或?qū)⑤S承無游隙的夾緊在絲杠②，圖27上。

通過螺栓將軸承單元固定在相鄰結(jié)構(gòu)上，用手指擰緊這些螺栓③。

把絲杠螺母④向軸承單元移動(以直線導軌系統(tǒng)作為絲杠驅(qū)動的位置基準，這里，絲杠螺母用來實現(xiàn)絲杠與直線導軌的對齊)。

軸承將自行對齊到最佳徑向位置(由于來自位置基準的約束力)。

采用裝配圖中給出的鎖緊力矩擰緊螺栓⑤，將軸承單元安裝在相鄰結(jié)構(gòu)上。