什么是立式座外球面带座轴承？

带座轴承是多种机械的重要部件。这些轴承支撑旋转轴，使其保持稳定，从而实现无缝运行。

本博文将探讨什么是立式座外球面带座轴承、其组件、类型、材料、应用、密封、润滑以及如何选择最佳轴承。

了解立式座外球面带座轴承

立式座外球面带座轴承是一种带有机加工安装面的预装外壳。它通常用于机械动力传输系统，以支撑轴和联轴器。

轴平行于安装面，而安装螺钉通常垂直于轴。

它的枕形外壳或块内有一个轴承插件。该插件可容纳各种类型的轴承，包括

滚动轴承，如

• 球轴承
• 调心滚子轴承
• 圆柱滚子轴承
• 圆锥滚子轴承

或滑动轴承（如套筒轴承或衬套），具体取决于应用的特定载荷和速度要求。

轴承座可通过螺栓牢固地固定在地基或机器框架上。

立式座外球面带座轴承的组件

• 轴承座
• 轴承座或轴承组
• 密封和防护罩：安装在轴承座内。它们防止污染物进入轴承，并保持轴承内部的润滑。
• 锁定部件：用于将轴承内圈牢固地固定在轴上。
• 黄油嘴/接头（可选）：便于再润滑，延长轴承的使用寿命。

图 1 立式座外球面带座轴承的组件

结构特点

轴承内圈的球形外圈与轴承座中相应的球形孔完美配合。

在这种设计中，带座轴承可以补偿轴和安装面之间的微小偏差。

图 2 带座轴承的自动调心功能

立式座外球面带座轴承类型

立式座外球面带座轴承有多种形式，每种形式都适合特定的应用要求。下面是按常见类别分列的细目：

1. 按轴承座形状

外壳的设计通常决定了设备的主要应用和安装方向。

标准立式座外球面带座轴承

这是最有代表性和最常见的类型。轴承座用于将整个组件垂直安装在设备上。它利用其安装孔牢固地支撑轴。

图 3 标准立式座外球面带座轴承

型号：通常以 UCP、UKP、NKP+H 或 NAP 开头；

它们广泛应用于需要垂直轴支撑的场合，如

• 一般工业设备
• 传送带
• 农业机械
• 汽车系统
• 建筑机械

带窄幅立式座轴承

它们的宽度比标准设计窄，底座上有内置安装孔，非常适合空间有限的应用。

图 4  带窄幅立式座轴承

• 型号：以 UCPA 开头（如 PA200、PA200A、PG200 系列）。

带高中心立式座轴承

这些设计的中心比标准轴承高。这使它们适用于轴高出安装表面较多的场合。

图 6 带高中心立式座轴承

• 型号：从 UCPH 开始

冲压钢立式带座轴承

• 轴承座通常由优质碳素结构钢板冲压而成。
• 它们设计用于安装表面与轴平行的情况，通常涉及中低速和轻负载。

2. 通过锁定方式

带座轴承采用不同的方式将轴承插入件连接到旋转轴上。它们通常使用锁圈或直接连接到轴上。

固定螺钉锁紧的外球面轴承

它们通过紧固在轴上的固定螺钉固定在轴上。

偏心套枕式轴承

偏心套圈拧紧在轴上，进而固定轴承。

同心套枕式轴承

同心套圈夹紧在轴上，提供更平衡的固定。

适配器套枕式轴承

紧定套用于将轴承安装到阶梯轴或滑动轴上，以便于安装和拆卸。

3. 其他类型

剖分式外球面带座轴承

与单件实体轴承座不同，分离式带座轴承分为两半（盖和底座）。

• 这种设计使轴承的安装和拆卸更加方便。这对于大型轴或难以拆卸的轴尤其有用。
• 应用：常用于输送机、造纸厂和发电厂等对维护和检查至关重要的重工业应用场合。

立式座外球面带座轴承的常用材料

立式带座轴承的性能和耐用性在很大程度上取决于所使用的材料。这包括插入件和轴承座。

轴承材料

• AISI 52100 钢：这是最常见的轴承刀片材料。这种钢具有很高的硬度、耐磨性和抗疲劳强度。
• 不锈钢：440C、304 和 316 不锈钢具有耐腐蚀性。它们在有湿气或某些化学物质的地方尤其适用。
• 陶瓷：高性能陶瓷轴承具有卓越的硬度和耐磨性。它们可以在极高的温度和速度下工作，通常还能在腐蚀性环境中工作。

轴承座材料

铸铁（如 HT200 灰铸铁）：因其强度、减震性能和成本效益而极为常见。

• 铸钢：比铸铁外壳具有更高的强度和延展性，适用于要求更高的应用。
• 不锈钢：具有出色的耐腐蚀性，对于冲洗或腐蚀性环境至关重要。
• 锌合金：重量更轻，具有良好的耐腐蚀性，常用于轻型应用。
• 铝合金：重量轻、耐腐蚀，适用于对重量有要求的应用场合。
• 热塑性塑料（如 PBT 热塑性塑料、聚乙烯塑料）：重量轻、耐腐蚀，常用于食品加工或医疗行业，这些行业对清洁度和耐化学性要求极高。

立式外球面轴承的优势

• 易于安装
• 可承受径向和轴向载荷
• 自动对准
• 运行更安静
• 坚固耐用，使用寿命更长
• 性能优化，成本效益高
• 减少维修频率

立式外球面带座轴承的主要用途是什么？

立式外球面带座轴承的用途非常广泛，广泛应用于各种设备和行业。它们特别适用于农业和食品加工行业。

农业机械

立式外球面带座轴承是农业领域的工作母机。它们帮助设备在污垢、灰尘、潮湿和重负荷等恶劣条件下可靠运行。

几乎每台农用机械的旋转轴都离不开它们的支撑。这有助于确保田间作业的可靠性能。

具体设备包括

• 播种机
• 收割机
• 耕耘机
• 拖拉机
• 打捆机
• 粮仓输送机
• 撒肥机

食品加工机械

在食品加工行业，轴承对于保持设备清洁和平稳运行非常重要。它们可以承受频繁的冲洗和各种温度。

它们的设计通常使用食品级耐腐蚀材料，如不锈钢或热塑性塑料。它们还包括特殊密封件，以满足严格的卫生标准，并遵守FDA 等机构的规定。

特定设备，如

• 分拣/包装输送系统
• 搅拌机
• 烤箱
• 装瓶线
• 清洗设备

立式外球面带座轴承的密封

有效的密封对轴承的使用寿命至关重要。以下是一些常见的密封类型。

• 唇形密封件：接触式密封件带有柔性唇缘，可压在旋转轴上形成屏障。它们能很好地防止污染物进入，但会产生一些摩擦和热量。

• V 形环密封件：可适应轴运动的自定心橡胶密封件。无需特殊工具即可轻松安装，非常适合振动设备。

• 毛毡密封件或密封条：由压缩毛毡制成的非接触式密封件。它们提供基本的防尘和防轻度污染保护，常用于低速或传统应用中。

• 油脂清洗密封件：密封系统设计用于保持恒定的油脂流，以排出污染物。适用于恶劣环境，确保持续润滑和清洁。
• 迷宫密封件：非接触式金属密封件，利用复杂的通道偏转颗粒，是高速旋转设备的理想选择。

• 塔肯特重型密封件：超耐用多层密封件，专门设计用于承受采矿和重工业中的严重磨损条件。

密封类型（如唇形密封和迷宫式密封）的选择对轴承承受污染物和保持润滑的能力有很大影响。

立式外球面带座轴承需要润滑吗？

立式座外球面带座轴承是否需要润滑主要取决于其设计类型和运行条件。

免维护类型

免维护设备在出厂前已进行密封和预润滑。它们使用有效的密封件防止油脂泄漏，并阻止杂质、灰尘和水的进入。

它们非常适合大多数室内和标准操作条件。

可再充气类型

虽然免维护轴承足以满足标准的室内使用要求，但对于要求更高的特殊应用来说，可重复充脂型轴承则必不可少：

• 高温：当工作温度超过 100°C (210°F) 时，或对于可承受高达 200°C (392°F) 的设备。
• 高污染：在有大量灰尘和杂质的环境中，空间不允许为轴组件安装外部保护罩。
• 频繁接触液体：轴承经常接触水或其他液体，且无法安装外部保护盖时。
• 高湿度/间歇运行：在潮湿的环境中，轴承间歇运行，增加了冷凝和腐蚀的风险。
• 重负荷/低转速：用于 Cr/Pr（额定动载荷/实际载荷）小于 10 或转速低于 10 rpm 的重载应用，或用于摆动运动。
• 高速/低噪音要求：适用于对噪音要求极低的高速应用场合（如风扇、空调）。

选择立式座外球面带座轴承的主要考虑因素

选择合适的立式外球面轴承需要评估几个关键因素，以确保最佳性能和使用寿命。

轴承座形状

外壳的形状决定了其安装方向以及对特定空间限制或轴位置的适用性。

尺寸

精确的尺寸对于正确的配合和最佳的性能至关重要。

• 内径（孔径）： 这决定了轴承所能容纳的轴的尺寸。请注意，轴承的内径通常设计为略大于轴的直径（例如 0.025 毫米/0.001 英寸），以确保安全过盈配合。
• 整体安装尺寸： 包括轴承座宽度、底座长度、轴承座整体高度、轴中心高度、安装孔间距、安装孔尺寸和安装螺栓直径。

负荷相关因素

"负荷 "是指轴承长期承受稳定载荷和工作条件的能力。判断的依据是设备的使用方式和预期承载的负荷。

• 轻载：适用于轻载操作，如小型设备或低速应用。
• 中负荷： 设计用于处理中等负荷，常见于一般工业机械。
• 重载： 适用于重载或高压应用，如采矿或钢铁厂处理高强度工作的设备。

负载能力

载荷是一个重要的考虑因素，因为它直接影响轴承的材料、尺寸、类型和预期使用寿命。

根据基本额定动载荷选择轴承, 轴承寿命的计算公式为

L₁₀=(C_r/P_r)³

其中:

L10： 基本额定寿命（单位：百万转）

_Cr：基本径向动态额定载荷

_Pr：等效动态径向载荷

必须选择额定动载荷大于预期工作载荷的轴承。通常采用安全系数（通常为预期载荷的 1.2 倍）来确保足够的承载能力。

环境因素

运行环境对材料和设计的选择有很大影响。

高温和低温

• 高温环境：通常需要不锈钢或陶瓷轴承，以及在高温下保持粘度的专用润滑剂。
• 低温环境：需要在低温条件下保持完整性且不会变脆的材料。

潮湿环境

• 耐腐蚀：不锈钢轴承或具有耐腐蚀涂层的轴承至关重要。
• 密封：密封轴承（例如具有海洋环境特定 IP 防护等级的轴承）对防止湿气进入至关重要。

化学接触

• 腐蚀性环境：要求采用不锈钢和特殊涂层以耐化学腐蚀。
• 食品加工/制药：轴承必须通过 FDA 认证、无毒、耐化学清洁剂。

污染（灰尘、污垢、碎屑）

• 磨蚀环境（如采矿、水泥厂、建筑）：通常需要迷宫式密封或金属屏蔽等高效密封解决方案，以防止磨蚀颗粒进入。
• 农业机械：轴承和密封件必须专门防止灰尘和碎屑进入。这有助于在恶劣的现场条件下延长轴承寿命。

振动和冲击载荷

• 高振动：具有自调心功能的轴承是有益的。
• 重型机械：要求轴承具有高承载能力和抗冲击设计。

常见问题

请列出立式座外球面带座轴承的知名制造商及品牌？

著名的轴承制造商和品牌包括 SKF、Timken 和 Rexnord。其他品牌包括 Dodge、Sealmaster、Link-Belt、NSK、NTN 和 FAG。

如何判断立式座轴承是否损坏？

立式座外球面轴承故障通常表现为异常噪音、过度振动、过热、润滑剂泄漏或明显损坏。

结论

立式座外球面带座轴承是工业运动的基础。了解它们的类型、材料和维护，以及如何进行明智的选择和精心保养，对于显著延长设备寿命和最大限度地减少代价高昂的停机时间至关重要。详情请联系养贞轴承。