月归档： 2023.06

TIMKEN精密圆锥滚动轴承的纯滚动设计

TIMKEN圆锥滚子轴承的锥形滚道使之承受径向载荷和轴向载荷的合成载荷。与其他TIMKEN滚子轴承类型相比，滚子的纯滚动和滚道的线接触可以减少发热量并改进主轴的刚度和运转精度。纯滚动动作是两种设计特点的结果：滚子的锥度和滚子大端上球形表面与滚道挡边之间的接触。滚子设计延长线是沿着滚子本体延伸，朝向TIMKEN轴承中心线收敛，并且相交于中心线。这样，滚子和滚道之间没有相对滑动。

滚子的圆锥设计不仅保证滚子沿着滚子本体上每一点的表面速度和滚道贴合匹配，而且产生反座力，将滚子的球形大端推向滚道挡边。这种希望的反座力是外滚道和内滚道不同角度的函数，并且防止滚子偏移顶点。不偏移意味着滚子正向对中，因此，延长了TIMKEN轴承的使用寿命，提高了刚度和精确度。

有些应用要求不能被标准圆锥滚动轴承的精密水平满足，TIMKEN精密圆锥滚动轴承能够提升并保持当今机床行业要求的运行精度，满足各种相关专业市场的需求。TIMKEN圆锥滚子轴承精密等级为机床制造商提供了一种经济的设计方案，超过了大部分旋转精度和刚度的应用需要。

TIMKEN超精密轴承的承载能力

有些机加工中心（例如粗磨作业）采用达到较高材料移除率的设计。较高进给速率的需要要求较高的承载能力，这些载荷通过提供一个永久性的力（即“预载荷”或“设置”）能合理分布在滚动体之间。预载荷能消除TIMKEN轴承的径向游隙，保证滚动体能与内外滚道正确接触。在TIMKEN公司将其承载能力公布在产品目录的产品表中的同时，很多应用只达到这些极限的一部分。例如：工件表面粗糙度可决定一种应用需要的进给速率，降低了TIMKEN轴承能力的重要性。

TIMKEN公司能在轴承的最终选型时给予必要的协助，帮助您达到精密的机加工生产目标。TIMKEN公司的应用工程师具有丰富的经验，随时可进行任何试验，帮助我们的客户应对在机床行业遇到的常见轴承应用难题。

美国TIMKEN超精密轴承的精确度

机器精度的另一个关键因素是TIMKEN轴承的跳动量（旋转精确度），这会影响到最终工件的几何形状和表面粗糙度。关于机床动作的最终精确度和重复性，TIMKEN超精密球轴承提供最好的控制，并且运行平静、振动小。为了达到最高的精密水平以及较高的刚度和载荷能力，在组件中可使用专门设计的多列球轴承。

ABEC/ISO（美国环形轴承工程师委员会/国际标准化组织）类别里面包含有最普遍接受的质量定义，但是，影响TIMKEN轴承性能的某些因素没有完全在这些表中列出，这允许在各轴承制造厂之间有较大范围的产品性能变化。为了提供最佳的性能，所有TIMKEN公司球轴承MM、MMV 和 MMX 精度等级的这些参数全部按最严格的标准执行 ——所有这些能对TIMKEN轴承的使用寿命和性能有直接影响。

TIMKEN超精密轴承的刚度

为了达到在规定公差范围内的成品部件生产需要的精度，将刀具在切割载荷下经受的挠曲降低到最低程度的能力至关重要。差异越小，质量越好，并且保持最低的废料水平。由于TIMKEN轴承在施加载荷作用下会产生挠曲度，TIMKEN轴承对心轴的刚度影响较大。因为圆锥滚子轴承的内部几何形状和滚动体类型，这种TIMKEN轴承具有相当高的刚度水平。

TIMKEN轴承刚度还取决于设计载荷区，它与轴承的设置、游隙和施加的载荷有直接关系（“设置”定义成游隙或预载荷的具体量值）。在具有零游隙/零预载荷的径向载荷下的TIMKEN轴承载荷区接近180度，同时预载荷的轴承能达到360度的载荷区。热膨胀对预载荷和设置的影响相当大，还对主轴系统的动态和静态刚度发挥很重要的作用，这也适用于球轴承。

圆锥滚子轴承的固有好处是在安装后能够调节，这就意味着，通过在简单轴承布置的安装阶段确定合理的设置或在运转过程中使用“可变预载荷”轴承设计（例如：TIMKENHydra-Rib™ 和Spring -Rib™ ），能达到最优化的刚度。

为了较好地管理滚动体组件上分配的载荷，TIMKEN公司的球轴承设计采用了一系列的预载荷水平。在增加预载荷时，需要特别小心，因为这些额外预载会产生热量，降低球轴承或圆锥滚子轴承设计的最大允许速度。