選擇合適的回轉支承

回轉支承通常用于其傳遞相對高負荷的能力是最重要的應用中。 但是，還有其他潛在的應用要求可能對選擇合適的回轉支承產生重大影響，在選擇過程中應對其進行全面考慮。 這些考慮因素包括轉速，防止污染，精度，摩擦阻力和操作環境的溫度范圍。
 
選擇回轉支承的步驟

本白皮書概述了要為特定應用選擇合適的回轉支承的九個步驟。 請注意，這些指南適用于“正常回轉應用”，它們被定義為滿足以下條件的應用：

· 垂直旋轉軸

· 壓縮推力和力矩載荷（見圖1）

· 徑向載荷小于推力載荷的10％

· 偶爾的節線速度的振蕩或間歇旋轉（單列軸承的速度限制為500fpm，多列軸承的速度限制為300fpm）

· 工作溫度在-20°F至+ 140°F（-29°C至+ 60°C）之間

· 安裝表面根據軸承制造商的標準進行加固和加工

· 正確安裝

· 定期潤滑

· 定期確認規定的螺栓張力

如果您的產品不是“正常應用”，那么在項目的早期階段咨詢軸承供應商可以幫助確保成功。

圖1
壓縮推力和力矩載荷

步驟1

確定您的應用在負載，速度，精度，扭矩，環境，涂層，安裝布置和潤滑方面的要求。 Kaydon的規格數據表列出了更常見的要求盡早咨詢您的軸承制造商將有助于確保選擇能夠滿足您要求的必要功能的軸承。

第2步

確定所有較大軸承載荷，確保包括施加在軸承上的所有動態和靜態載荷。

考慮所有對軸承和齒輪施加的力 - 不僅在額定和工作載荷下，而且在以下期間施加的載荷：

· 極端的天氣條件

· 影響或測試

· 裝配或拆卸

· 所有其他情況

這些負載必須簡化為作用在軸承中心的力。 見圖2。

圖2
作用在軸承上或軸承周圍的合力

第3步

將合成軸承力乘以適用的服務系數（SF）。 有關常見應用的使用系數，請參見表1，

應用服務因素基于許多考慮因素。 主要考慮因素是高負載與正常負載的使用頻率以及極端負載或沖擊負載的可能性。 這些因素可能會被客戶規范，有限元分析（FEA）或認證機構的規定所取代。

如果表1中未顯示預期的設備和應用，請選擇可比較的應用程序進行初始尺寸調整。 如果不確定，請咨詢軸承制造商。

*不包括卷取機/開卷機

第4步

如果需要一個整體齒輪，請確定所需的齒輪容量。 與軸承載荷一樣，考慮可能產生潛在齒輪載荷的所有條件。 例子包括工作時靜態負載的動態負載; 傾斜載荷; 和過載測試。 還要考慮每種情況下的占空比。

 
第5步

考慮到小齒輪和齒輪的位置，確定首選的安裝方式。 考慮軸承和固定螺栓的安裝和持續維護要求。 回轉支承可以設計成適合多種安裝方式。

有關回轉支承的基本配置示例，請參見圖3至圖6，可根據具體應用的要求進行調整。 所示的安裝結構僅用于說明。

圖3
小齒輪連接到外環支撐，上部結構由內環支撐。 外部密封件和螺栓上的護罩可防止極端條件下的污染。 通過螺栓布置顯示。

圖4
帶有貫穿螺栓的內圈通過小齒輪支撐上部結構。 外部護罩保護外圈上的齒輪齒，由下部結構用螺栓支撐。

圖5
小齒輪連接到由外圈支撐的上部結構。 內圈上的齒輪位置可以防止惡劣的外部條件。 顯示螺紋螺栓布置。

圖6
小齒輪連接到支撐內圈的下部結構。 齒輪外圈支撐上部結構。 通過內圈上使用的螺栓和外圈上的螺栓。

第6步

查看可用的軸承類型和橫截面。 圖7展示了一些回轉支承設計。

圖7

RK系列

MT系列

XR系列

TR系列

第7步

通過比較合成的工作軸承力（包括使用系數（SF））和軸承的額定曲線進行初步選擇。

為了使軸承適合于給定的應用，所有所需的合力組合應低于曲線。

確保所有極端負載條件都低于軸承的額定曲線。 如果極端負載條件是靜態的，并且在軸承的使用壽命期間僅發生多次，則不包括服務系數。 否則，包括服務因素。

軸承的較大額定推力應超過軸承較大工作推力的3倍，無論該條件下的力矩如何。 該標準是由于擔心支撐結構的剛性和將負載適當地分布在軸承直徑周圍的能力。 如果所需軸承不符合此標準，請聯系軸承制造商尋求幫助。

多個軸承可以滿足所需的額定負載。

圖8
多種軸承類型的較大額定曲線

第8步

檢查齒輪尺寸，質量和額定值是否合適。

圖表的齒輪額定值（Fz）表示正常回轉支承應用的較大允許切向齒輪齒載荷。 有關詳細信息，請參閱Kaydon目錄390的第21頁。

第9步

最后，確認您選擇的軸承符合您的所有設計要求。 可以幫助獲得初步數據。 咨詢軸承和其他零部件制造商，并向軸承制造商提交完整的規格數據表，以確認正確的軸承選擇。 最終，選擇合適軸承的責任在于設備設計師。

結論

與所有軸承一樣，回轉支承用作兩個相鄰結構之間的連接，允許它們之間的負載旋轉和傳遞。 另外，回轉支承通常包括用于簡單且快速地附接到那些相鄰結構的特征，以及便于一個環及其鄰接結構相對于另一個環機械旋轉的特征。

回轉支承軸承傳統上被認為是大直徑，重型截面，低精度軸承。 但是今天它們也很容易獲得小至50毫米的孔徑，使其成為機器人，雷達基座和其他精密應用的理想選擇。

使用單個大直徑軸承可以使布線和管道穿過軸承的孔。 這可以簡化整體設計，幫助保護組件并改善外觀。

選擇合適的回轉支承是關鍵。 注意所有相關的設計要求并在軸承制造商的幫助下，可以指定一個滿足或超過所有應用要求的回轉支承。