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BEM精密轴承综述
BEM精密轴承
有以下五种主要结构类型：
角接触球轴承
圆柱滚子轴承
双向角接触推力球轴承
圆锥滚子轴承
滚珠丝杠用
角接触推力球轴承
角接触球轴承
1.角接触球轴承的结构类型及特点
角接触球轴承的结构类型及特点
注：保持架均采用优质酚醛层压布管制造
角接触球轴承主要用于机床和其它高精密、高速度的应用场合。它可以同时承受径向和一个方向的轴向载荷，极限转速较高。在承受径向载荷时，将引起轴向分力。因此，角接触球轴承总是与承受反方向轴向载荷的轴承匹配安装使用。BEM角接触球轴承的接触角α主要有15°(C)和25°(E)两种，前者用于轴向载荷较小处。
BEM角接触球轴承有718，719，70和72四种标准尺寸系列。对其结构设计，接触状态及动态特性都进行了优化，经过特殊设计，可以使用不同材料的球。保持架采用优质酚醛层压布管制成，具有较小的横截面积，可避免润滑剂流的干扰。而且由于保持架的对称结构，以外圈位引导，使其运转平稳。套圈系优质轴承钢制造，经特殊的热处理过程，严格控制零件几何误差、组织缺陷及精密制造可保证轴承具有高精度、高速度、高刚性及低振动、低温升等特性。这类轴承均采用ISO标准尺寸，故可与其它主轴轴承替换。
BEM的SH719，SH170系列高速角接触球轴承，其显著特点是球径缩小，增加球数，惯性力大大减小，接触状态得以改善。轴承套圈厚实、稳定性好、刚度高。内、外圈均带斜坡，更适用于油气润滑。
超高速角接触陶瓷球轴承HCSH719，HCSH70系列刚质的内外套圈配以陶瓷球(氮化硅Si3N4)，其密度比钢小约40%，离心力大大减小，从而使轴承的动态特性得以改善。混合轴承的磨损小于普通钢球轴承，寿命显著延长。
BEM开发的高速密封角接触球承BH719.2RZ，BH70.2RZ，HCBH719.2RZ，HCBH70.2RZ注入了高速耐用润滑脂，两侧设置非接触式密封圈，可使轴承免受污染，使脂润滑的应用领域扩大。
2.轴承的组配
为了提高轴承的承载能力及刚度，角接触球轴承通常采用两个或多个轴承组配使用。同组轴承的实际内径和外径尺寸偏差不超过相应内径和外径公差值的1/3。同组轴承的接触角之差尽量小。并分轻(L)、中
(M)、重(H)以及特殊预载。
组配角接触球轴承可以背对背或面对面方式排列，不需其他调整方式，即可达到设定之预载，且当以串联方式排列时，可以平均分配外载荷，而预先设定预载，安装使用时可节省测量轴承凸出量及制造不同宽度隔套的加工过程。
背对背配置
在此种配置方式下，因其作用线发散，故轴承之间有效支点距离增大，可以承受任一方向的轴向载荷及径向载荷，且具有良好的轴向刚度、径向刚度及承受倾复力矩的能力。可根据应用工况施加不同的预载荷，两套轴承的接触角可以不同。
背对背配置
面对面配置
此种配置方式其作用线收敛，故有效支点距离缩小，亦可承受任一方向轴向载荷及径向载荷，但承受倾复力矩的能力较弱，允许轴承座的同轴度误差较大，适用于需要精密调心的设备。
面对面配置
背对背、面对面配置的角接触球轴承一般会降低轴承之极限转速，详见“轴承的极限转速”。
串联配置
此种配置其作用线是平行的，轴向及径向载荷系平均承担，且仅能承受单方向的轴向载荷，若另一方向也作用有轴向载荷，则需另一个或另一组轴承来承担。多数情况下采用弹簧施加预载。可承受的径向载荷大小及轴向刚度取决于所选用的预载荷值，两套轴承的接触角必须相等。
串联同向
轴承组是由外径和内径相匹配的轴承组成。轴承组的表示方法：
第一个字母 表示轴承组内单个轴承的数量
D 两个轴承
T 三个轴承
Q 四个轴承
第二个字母及第三个字母表示轴承组内轴承配置方式
B 背对背配置
F 面对面配置
T 串联配置、
BT 背对背配置并三个轴承中有两个串联
FT 面对面配置并三个轴承中有两个串联
见“角接触球轴承配置示例图”：轴承组外圏圆周面标有角线显示安装时各轴承在组内所在位置。轴承外圈的径向跳动最高点处在角线的平分线上，箭头方向应与作用在内圈上的轴向载荷方向一致，若作用在内圈上的轴向载荷为双向，应与较大载荷方向一致。
轴承代号示例：
7020C.P4.DBL
7020E.P4.TBTM
SH7020C.P4.DBL
HCSH7020C.P4.DBL
BH7020C.2RZ.P4.DBL
角接触球轴承配置示例图
3.通用组配轴承
除了常规的轴承配置方式外，BEM也提供通用组配轴承，其轴承内圈与外圈等宽，可任意配置。通用组配轴承分轻、中、重以及特殊预载。如图示，δ1和δ2为轴承两端的凸出量，要求δ1=δ2。同组轴承的实际内径和外径尺寸偏差不超过相应内径和外径公差值的1/3。同组轴承的接触角之差尽量小(对串联配置的轴承尤其重要)。
通用组配轴承结构图
BEM通用组配轴承内、外径皆有依T、M、B来区分偏差范围，相同分选的轴承组可得到良好的配合状态及均匀的载荷分布。
T、M、B之偏差范围定义：
当总偏差≤5μm时，内、外径偏差各分两组，分别以字母(T-上偏差、B-下偏差)表示。
当总偏差>5μm时，内、外径偏差各分三组，分别以字母(T－上偏差、M－中间偏差、B－下偏差)表示。
上述偏差等级印在轴承包装盒外标签上，位于轴承代码的后面。
内径和外径尺寸偏差示意图
通用组配轴承表示方法：
U单个通用组配轴承，可任意配置安装，其性能表现基本一致，有利于轴承的库存管理。如图所示，在外圈圆周面上标有小角线，表示接触角的位置，角线的箭头与接触角线方向一致。
DU 一组二个通用组配轴承。
TU 一组三个通用组配轴承。
QU 一组四个通用组配轴承。
通用组配的轴承组中，轴承组外圈圆周面上没有大的安装角线标记。
轴承代号示例：
7020E.P4.UL
7020E.P4.DUL
7020E.P4.TUM
7020E.P4.QUM
4. BEM轴承标志示例
轴承标志位于外圈端面较宽一侧的表面圆周上，间隔120°并顺时针排列标注：轴承代号(含接触角、精度等级)。
单个通用组配轴承
通用组配轴承安装的可能性
商标，生产代码。例图所示：
轴承代号 7020E.P4
商标 BEM
生产代码 GL
内、外套圈的径向跳动最高点以角线“∧”标志。内圈箭头指向轴心，外圏箭头指向外圆。
轴承代号示例：
BH7020E.2RZ.P4
HCSH7020E.P4
通用组配轴承标志示例：
轴承代号 7020E.P4.UL
商标 BEM
生产代码 GL
内、外套圈的径向跳动最高点标注方法同上。
轴承代号示例：
BH7020E.2RZ.P4.UL
HCSH7020E.P4.UL
5.包装盒
BEM精密轴承都用单个纸盒包装，即便成组的轴承也使用单个纸盒包装，但此时包装盒成组的连在一起，每个包装盒上贴有标签识别。
标签显示如下信息：
轴承代号、接触角、精度、配置方式、预载、平均内径偏差、平均外径偏差。对于通用组配轴承也可标注平均内径和外径偏差等級(如T、M、B)。
标识示例：
一般轴承组
7020E.P4.TBTM Δdmp -1
ΔDmp -2
通用组配轴承组
7020E.P4.TUM Δdmp -1
ΔDmp -2
7020E.P4.TUM Δdmp –T
ΔDmp -T
轴承标注示意图
圆柱滚子轴承
BEM有单列N10K和双列NN301K两种系列精密圆柱滚子轴承。圆柱滚子轴承属于线接
触，其承载能力和刚度高于点接触的角接触球轴承(包括多联配置轴承)。但允许的转速要低一些。因此，圆柱滚子轴承常用于载荷较大、要求刚度较高，而转速相对来说不太高的中、大型机床。
机床中最常用的圆柱滚子轴承为圆锥孔双列圆柱滚子轴承。该类轴承能承受较大的径向载荷，内外圈可分离，不能承受轴向载荷，因此常与双向角接触推力球轴承组合使用。
单列圆柱滚子轴承通常作为游动型支承与作为固定型支承的角接触轴承配套使用。内圈圆锥孔的锥度为1:12与主轴的锥型轴径相配合。因此，所需径向游隙或径向预载，可通过锥型主轴上轴向位移加以调整。
N10K和NN30K系列轴承挡边开在内圈，外圈可分离。
后缀带W33的轴承，外圏有润滑油槽和三个润滑油孔，便于轴承充分润滑。
圆柱滚子轴承的径向游隙一般以C1供货。在此套圈不能互换。C1不在轴承代号中给出，需要时也可按C2组游隙
供货。圆柱滚子轴承径向游隙见“轴承各项公差”。
轴承代号示例：
N1020K.M.SP.C.2
NN3020K.W33.M.SP
圆柱滚子轴承
双向角接触推力球轴承
双向角接触推力球轴承与双列圆柱滚子轴承配套使用以承受双向轴向载荷。该轴承有两个轴圈、一个座圈、一个隔套、两列滚动体及保持架组成。修磨隔套的厚度即可调整轴承的间隙和预载，轴承的接触角为60°。这种轴承的公称外径和与其配套的同孔径的双列圆柱滚子轴承的外径相同，但外径公差带在零线的下方，与壳体之间有间隙所以不承受径向载荷，专作推力轴承使用。
BEM双向角接触推力球轴承具有精度高、刚性好、温升低、转速高、装卸方便等优
点。
为便于有效润滑、轴承座圈上开设润滑油槽，中间开有润滑孔。
2344和2347系列轴承结构形式如图示。
2344系列轴承应安装在直径（锥孔）较小的圆柱滚子轴承一端，2347系列轴承应 装在带锥度直径稍大一侧。
轴承代号示例：
234420M.SP
234720M.SP
双向角接触推力球轴承
圆锥滚子轴承
圆锥滚子轴承由四个基本部件组成：内圈、外圈、圆锥滚子和保持架。通常情况下，内滚道、外滚道和滚子承受载荷，而保持架起分离滚子及保持滚子稳定的作用。
圆锥滚子轴承的滚道和滚子几何表面设计成有公共的顶点，这个点就在旋转轴上。这样使得滚子沿着滚道的每一点都是纯滚动。
单列圆锥滚子轴承可承受径向载荷和一个方向的轴向载荷。滚子与滚道的线接触使圆锥滚子轴承具有很大的承载能力。在径向载荷作用下，轴承内部产生一轴向分力，因此，常用另一圆锥滚子轴承与之配合使用。圆锥滚子轴承较以上几种轴承类型，就相同轴承尺寸的相对寿命而言，尺寸更小；在零游隙下，它比同尺寸的角接触球轴承的径向刚度高4-6倍，比圆柱滚子轴承高2倍；具有较好的调节能力，不管是轴向游隙还是预加载荷，均能按设计要求达到最佳性能。因锥型结构而固有的自动移油特点可从滚道接触区域除去任何微粒沾染物，因此大大降低了工作环境污染的影响。由于其内外滚道可分离（内圈、滚子和保持架的组合即“内圈组合”与外圈分离），安装和拆卸十分方便。但由于滚子大端面与内圈挡边之间是滑动摩擦，发热较高，故主轴的许用转速较低。与其它滚子轴承相比，因纯滚动效果较佳，摩擦系数減小，转速可提高。如采用特殊装置对滚子—挡边接触区进行润滑，保证轴承在高速运转情况下润滑充分，从而扩大其应用范围。
轴承常用轻系列、特轻系列和超轻系列。轴承越“轻”，滚动体的直径越小，但滚动体的数量较多。因此，虽然基本额定动载荷和额定静载荷递减，但刚度变化却不大，当然轴承越“轻”套圈也越薄。轴承的制造也越困难。如果壳体孔和轴径的形状误差大，很容易影响轴承。因此，对壳体孔和轴颈的制造精度要求很高。机床常用的圆锥滚子轴承为320系列。
320系列圆锥滚子轴承结构形式如图示。
320系列圆锥滚子轴承
轴承代号示例：
32020.P4
滚珠丝杠用角接触推力球轴承
角接触推力球轴承是专为滚珠丝杠支承配置而设计的，具有高精度、高转速、高轴向刚度、低摩擦、长寿命以及瞬时高低速转换性能好等特点。其尺寸系列有7602、7603和BSB（非标公制），内径从12mm到130mm。
BEM滚珠丝杠用轴承是接触角为60°的单向角接触推力球轴承，能承受较大单一方向的轴向载荷，同时也可承受一定的径向载荷。通常该轴承需成组使用，配置方式同角接触球轴承。预载值见“轴承尺寸表”，在代号中不标注。
滚珠丝杠用角接触推力球轴承
轴承组是由外径和内径相匹配的轴承组成，其表示方法见“滚珠丝杠用角接 触推力球轴承代号”。
轴承代号示例：
7602035TVP.P4.DB
7602035TVP.P4.TBT
7602035TVP.P4.QBC
BSB025062TVP.P4.DB
BEM同时提供通用组配角接触推力球轴承，其表示方法见“滚珠丝杠用角接触球轴承代号”。
通用组配轴承代号示例：
7602035TVP.P4.DU
7602035TVP.P4.TU
7602035TVP.P4.QU
BSB025062TVP.P4.DU
BEM精密轴承结构类型截面所占空间对比示意图
角接触球轴承
圆柱滚子轴承
双向角接触推力球轴承
圆锥滚子轴承
滚珠丝杠用角接触推力球轴承
注：对比示意图以轴承内径d=60mm为例，仅BSB为非标公制系列，此图供参考。