什么是帶座滾子軸承單元?
帶座軸承單元是一種獨(dú)立的軸承系統(tǒng)，包含了軸承與基座兩個(gè)主體。之所以將軸承座與機(jī)械框架分離，一方面可以降低機(jī)器框架的加工難度，另一方面也是出于節(jié)約成本的需要。除了軸承與基座，帶座軸承單元還包括了密封、鎖緊機(jī)構(gòu)、定位環(huán)和潤(rùn)滑脂等其它部件。
根據(jù)內(nèi)部軸承的不同，帶座軸承單元可分為：帶座球軸承單元(這里不做詳述)與帶座滾子軸承單元，后一種類型內(nèi)部軸承主要包括了調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承兩種。
調(diào)心滾子軸承普遍應(yīng)用于一般的工業(yè)應(yīng)用中，它們具備出色的性能和徑向承載能力，同時(shí)也具有一定的軸向承載能力。由于能夠應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)偏心(+/-1.5度)，它們被視為帶座滾子軸承中的首選。
圓錐滾子軸承能同時(shí)承受徑向與軸向載荷，這種復(fù)合載荷常常在大型風(fēng)扇、螺旋輸送機(jī)以及螺旋鉆等設(shè)備上出現(xiàn)。在采用立式安裝(往往會(huì)帶來較大的軸向荷載)的場(chǎng)合，或剛度要求較高和軸向躥動(dòng)控制較嚴(yán)的應(yīng)用場(chǎng)合，圓錐滾子軸承是最佳選擇。
(圖示：帶座滾子軸承單元有立式、方形法蘭、圓形法蘭和滑塊式等多種外形，它們的選擇主要基于機(jī)架空間結(jié)構(gòu)和機(jī)架類型。分體式帶座滾子軸承座單元一般為立式座，一體式的外形選擇則較為豐富。)
了解了關(guān)于帶座滾子軸承單元的基礎(chǔ)知識(shí)，那么到底怎樣才能選到一款適合的產(chǎn)品呢?
分體式還是一體式?
挑選帶座滾子軸承單元時(shí)，第一步要決定軸承座的類型，因?yàn)檫@會(huì)直接影響總成本與安裝的難易程度。
分體式帶座滾子軸承單元的軸承座、軸承和鎖緊部件等可以拆開，并且內(nèi)有可替換以及可單獨(dú)維護(hù)的零部件，這些零部件都是到了現(xiàn)場(chǎng)才進(jìn)行安裝;而一體式帶座滾子軸承單元，顧名思義，在軸承制造商發(fā)貨之初就包含了所有部件。
分體式軸承座采用模塊化設(shè)計(jì)，能夠降低庫(kù)存成本;相同的軸承座可用于不同的軸徑或軸承。此外，分體式軸承座還采用了寬度相同的同心定位環(huán)來固定軸承，帶有凹槽的鑄造表面可以輕松定位鉆孔，應(yīng)用于潤(rùn)滑、監(jiān)控系統(tǒng)或者安裝額外的緊固螺栓。
對(duì)于直徑超過 125毫米的軸來說，分體式軸承座單元通常是首選。由于尺寸偏大，單元的整體重量使得這些更大的單元更適合分塊管理。分體式軸承座能讓你拆開它們并分塊進(jìn)行安裝，如果帶座軸承后續(xù)需要維護(hù)，也只要更換新的軸承和密封即可。
典型分體式帶座滾子軸承單元
典型一體式帶座滾子軸承單元
相反，對(duì)于直徑不超過 125 毫米的軸來說，一體式軸承座單元是明智之選。這些單元在工廠進(jìn)行組裝、預(yù)潤(rùn)滑和密封，從貨架上拿下來就能直接安裝在軸上，固定和調(diào)整的過程只需15分鐘。相比之下，分體式軸承座單元的安裝通常要耗費(fèi)80-90 分鐘，并且在很大程度上，需要依賴技術(shù)熟練的維修人員來確保所有操作正確無誤。
分體式帶座滾子軸承單元的密封是架在軸上，因而對(duì)客戶軸加工的粗糙度等參數(shù)有嚴(yán)格要求，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行也可能對(duì)軸造成磨損;而一體式帶座滾子軸承單元的密封則是架在軸承內(nèi)圈上，軸承內(nèi)圈外徑有著良好的表面粗糙度和硬度，可在提供優(yōu)異密封性能的同時(shí)避免對(duì)軸的破壞。
總而言之，分體式與一體式軸承座各有千秋，究竟選擇哪一種，應(yīng)視具體的應(yīng)用情況而定。
在材質(zhì)上，軸承座最常用的為鑄鐵。鑄鐵軸承座在相對(duì)較低的成本下，就能滿足大部分應(yīng)用要求。然而，當(dāng)一些沖擊載荷很高或采用非水平(被支撐軸的位置)安裝(斜裝或倒裝)的應(yīng)用場(chǎng)合需要強(qiáng)度更高的軸承座時(shí)，球墨鑄鐵、甚至鑄鋼軸承座則能彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)鑄鐵可能發(fā)生塑性變形或開裂的不足。球墨鑄鐵能增大強(qiáng)度和抗沖擊性能，而強(qiáng)度更在其上的鑄鋼軸承座，以任何方式安裝都不會(huì)降低額定的負(fù)荷能力。
密封與潤(rùn)滑
各種各樣的因素都會(huì)縮短帶座滾子軸承單元的使用壽命，其中有兩點(diǎn)首當(dāng)其沖：1)不恰當(dāng)?shù)臐?rùn)滑;2)污染物。有效的密封可以防止磨粒進(jìn)入軸承內(nèi)部，同時(shí)保證內(nèi)部有充分的潤(rùn)滑劑。
可供選擇的密封類型很多，包括通過密封與軸或軸承內(nèi)圈進(jìn)行物理接觸的接觸式設(shè)計(jì)，和不通過物理接觸進(jìn)行密封的非接觸式設(shè)計(jì)。在個(gè)別情況下還有雙重密封選擇。
常見的密封樣式包括：
● 雙唇密封——最普遍的接觸式密封類型之一，在低速運(yùn)行時(shí)具有良好的耐磨性;
● 三唇密封——接觸式密封，在中/低速運(yùn)行時(shí)防護(hù)性能出色;
● V 型密封——采用兩片式接觸設(shè)計(jì)，適用于高速應(yīng)用場(chǎng)合或者軸表面粗糙容易導(dǎo)致過早磨損的工況;
● 迷宮密封——高溫、高速環(huán)境下首選的非接觸式設(shè)計(jì);
● 鐵燧巖密封——以一種難于封擋的鐵礦塵命名，重度污染環(huán)境首選的接觸式設(shè)計(jì)。
密封材料是影響密封壽命的關(guān)鍵所在。丁腈橡膠是最常見的密封材料，適用于工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合中的大多數(shù)接觸式密封，氟橡膠和聚四氟乙烯則分別適用于高溫和高速工況。
額外的防護(hù)(即雙重密封)還包括輔助密封、保護(hù)蓋和端蓋，它們可添加至一體式帶座軸承單元上，在多水、多塵和/或多泥漿的應(yīng)用場(chǎng)合，或者軸承單元內(nèi)部需要干凈的潤(rùn)滑脂時(shí)，可以考慮采用帶保護(hù)蓋的一體式帶座滾子軸承單元。
另外，帶座滾子軸承單元常常還需要再潤(rùn)滑，以確保軸承性能正常，潤(rùn)滑劑的更換頻率與添加量視實(shí)際的運(yùn)行情況而定。在有些要求苛刻的應(yīng)用條件——比如多雜質(zhì)或直接沖水的環(huán)境——下作業(yè)時(shí)，潤(rùn)滑的頻率要高出一般需要。
有效的密封和正確的潤(rùn)滑操作不僅能避免雜質(zhì)和水進(jìn)入軸承，同時(shí)也能防止?jié)櫥饬鳎瑥亩娱L(zhǎng)維修間隔，降低成本。帶座滾子軸承單元可根據(jù)不同的使用條件，選擇不同的潤(rùn)滑脂，有的適用于高溫環(huán)境，有的則帶有耐磨或防水添加劑。相關(guān)的挑選、清理和補(bǔ)充，應(yīng)當(dāng)遵照原始設(shè)備制造商給出的建議。
鎖緊機(jī)構(gòu)
正確的鎖緊機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)化并加速帶座滾子軸承單元的安裝與維護(hù)，并且有助于確保運(yùn)行無故障。對(duì)于分體式帶座滾子軸承單元，通常選擇錐形套筒的鎖緊機(jī)構(gòu)——它可以讓軸承在軸上的軸向位置更加靈活，并且鎖緊可靠。對(duì)于一體式帶座滾子軸承單元而言，選項(xiàng)則豐富得多，主要取決于優(yōu)先級(jí)、軸的設(shè)計(jì)和安裝考慮。下表描述了常用的鎖緊機(jī)構(gòu)以及它們所適用的代表性應(yīng)用場(chǎng)合。
全周期成本
當(dāng)選擇帶座滾子軸承單元時(shí)，不能單單考慮最初的購(gòu)買價(jià)格，還要考慮使用和維護(hù)成本，以及使用壽命。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，全周期成本非同小可。它不但包括了帶座軸承單元的最初購(gòu)入成本，還包括安裝、再潤(rùn)滑和更換失效零部件的費(fèi)用。在評(píng)估應(yīng)用場(chǎng)合中最有效的帶座滾子軸承單元時(shí)，全面考慮所有這些成本至關(guān)重要。
對(duì)全周期成本的一些重要考慮如下所示：
分體式帶座滾子軸承單元和一體式帶座滾子軸承單元都有多種選項(xiàng)來防御污染和保證軸承的使用壽命。一般來說，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的原因，一體式帶座滾子軸承單元的標(biāo)準(zhǔn)零部件往往比分體式帶座滾子軸承單元的標(biāo)準(zhǔn)零部件抗污能力更強(qiáng)。
帶座滾子軸承單元在讓關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)最大化的運(yùn)行時(shí)間中發(fā)揮著重要作用。選擇正確的解決方案可以延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間和增強(qiáng)可靠性。為了提升工作效率，在選型時(shí)請(qǐng)綜合考慮，以確定安裝難易、作業(yè)環(huán)境和全周期成本等因素的特定優(yōu)先級(jí)。
