滚针与双向推力滚针组合轴承的原理
滚针和双向推力圆柱滚子组合轴承(ZARN/ZARF系列)原理、使用与维护
注意区分:NKXR是单向推力圆柱滚子+滚针;ZARN、ZARF是双向推力圆柱滚子+滚针(国标GB/T25768‑2010),可以承受双向轴向力,是今天讲的型号 。
一、结构与工作原理
整套轴承集成三部分:径向滚针组件 + 双向两套推力圆柱滚子组件 + 共用中圈
1. 径向部分(滚针)
滚针承受径向载荷(垂直于轴的力);径向截面高度很小,省空间;线接触,径向承载很高。多数型号不带内圈,可直接用淬火磨削后的轴颈做滚道。
滚针只管径向,不能承受轴向力。
2. 轴向部分(双向推力圆柱滚子)
上下两组短圆柱滚子,分别负责正向、反向两个方向的轴向载荷(顺着轴的推力)。
圆柱滚子是线接触,轴向刚度远高于推力球轴承,抗重载、抗冲击。中圈同时充当滚针的外圈。
3. 整体原理
径向力交给滚针,两个方向的轴向力分别交给上下推力滚子;一个轴承同时完成径向承载+双向轴向定位,不用分开装两个轴承,减少零件、消除多轴承装配不同心的误差。
一句话:径向靠滚针,双向轴向靠圆柱滚子,一体定位。
二、主要特点(优点与短板)
优点
1. 结构紧凑:径向尺寸薄,适合空间受限的精密重载机构。
2. 刚度极高:推力圆柱滚子,重载不变形,适合高精度进给。
3. 定位可靠:双向轴向定位,轴不能左右窜动。
4. 可做预紧:通过锁紧螺母施加轴向预紧,消除游隙,进一步提高刚性。
缺点
1. 转速不高:属于中低速轴承,不适合高速运转。推力滚子离心散热差,转速越高寿命下降越快。
2. 对安装精度要求高:轴与轴承座同轴度要好;轴颈如果不淬火,极易磨损。
3. 必须预紧控制:预紧太小会窜动异响;预紧过大发热快、寿命大幅缩短。
三、适用工况(行业用途)
典型应用:精密重载丝杠支撑、机床刀塔、数控分度盘、工程机械回转机构、液压泵、自动化重载滑台、挤压设备。
适合:
同时有较大径向力 + 双向交变轴向力
需要轴向刚性高、定位精准
安装径向空间狭小、转速中低
不适合:高转速、高速连续旋转的主轴(优先角接触球配对)。
ZARF带法兰外圈,可以螺栓直接固定在壳体上,安装更方便;ZARN无法兰,靠挡肩定位。
四、安装要点(非常关键,实体店给客户重点提醒)
1. 严禁敲打滚动体
压装压力只能施加在对应的套圈上,不能直接砸滚针、推力滚子,防止滚子压伤点蚀。
2. 预紧是核心工序
双向推力款必须用锁紧螺母调预紧,不能自由装配。按照厂家力矩拧紧,边拧边转动轴,手感顺滑无卡滞、没有轴向窜动最合适;预紧过大直接发热抱死。
3. 内圈问题
不带内圈型号:轴颈表面必须淬火、精磨,硬度、粗糙度达标;轴生锈、有划痕,轴承很快失效。如果轴无法热处理,必须选配单独内圈。
4. 同轴度
轴承座孔与轴不同心,滚针会边缘受力,短期磨损发热。壳体要加工到位。
五、润滑维护
1. 润滑选择
该轴承负荷大、转速低,优先极压润滑脂;连续工作或者温度偏高,建议循环油润滑。
推力滚子很难形成油膜,不能缺油。不要用稀的低黏度机油长期低速使用。
2. 保养周期
间歇设备:300‑800小时补脂一次;连续重载设备:100‑300小时检查补油;脏环境缩短周期。补脂时先把旧油脂挤出来,不要只往里填新油。
3. 故障判断
温度持续升高:预紧太大、润滑不足、同轴度差。
轴向窜动、换向有冲击声:预紧不足,或者推力滚子剥落。
运转发涩、周期性噪音:滚针损伤、轴颈磨损、杂质进入轴承。
4. 存放
成套轴承不要拆开散放;保持干燥防锈;推力组件很精密,磕碰就会报废。
六、选型速记口诀
径向狭小重载找滚针,双向推力圆柱稳;
刚度很高转速低,丝杠机床最常用;
装配调好预紧力,润滑到位寿命长。
文章来源:赛风轴承