圆锥滚子轴承

TIMKEN生产的圆锥滚子轴承有多种设计和尺寸以适合多种用途。它们可以分成下列几类：

– 单列圆锥滚子轴承（图1）
– 配对单列圆锥滚子轴承（图2）
– 双列圆锥滚子轴承（图3），以及
– 四列圆锥滚子轴承（图4）。

下面分四节在相应的标题下说明这些轴承。

TIMKEN还制造基于圆锥滚子轴承的带密封、润滑脂和预调整的轴承单元，例如

– 载客汽车轮毂轴承单元（图5）
– 卡车轮毂轴承单元（图6），和
– 铁路车辆用圆锥滚子轴承单元（图7）。

设计特点
圆锥滚子轴承有圆锥形内圈和外圈滚道，圆锥滚子排列在两者之间。所有圆锥表面的投影线都在轴承轴线的同一点相聚。这种设计使圆锥滚子轴承特别适合承受复合（径向与轴向）负荷。轴承的轴向负荷能力大部分是由接触角α决定的（图8）；α角度越大，轴向负荷能力就越高（图9）。角度大小用计算系数e来表示；e值越大，接触角度越大，轴承承受轴向负荷的适用性就越大。

圆锥滚子轴承通常是分离型的，即由带滚子与保持架组件的内圈组成的圆锥内圈组件可以与圆锥外圈（外圈）分开安装。

TIMKEN圆锥滚子轴承具有对数接触形状，在滚子/滚道接触面提供最佳应力分布。引导法兰和滚子大端滑动表面的特殊设计，会显著促进滚子端面/法兰接触面上润滑油膜的形成。由此而产生的益处包括运行可靠性增强，不对中敏感性降低。

单列圆锥滚子轴承

TIMKEN的标准单列圆锥滚子轴承系列（图1）包括按照ISO 355:1977制造的常用尺寸公制轴承和符合ANSI/ABMA标准19.2-1994的英制轴承。该系列可以分成：

– 普通用途轴承，
– 按照CL7C标准制造的高性能轴承和
– 带有法兰外圈的轴承

以及“配对单列圆锥滚子轴承”。

对于在特别恶劣的环境中运行的轴承配置，例如在润滑油可能受到严重污染、工作温度高或预计可能有重变形负荷等场合，TIMKEN可以供应特别耐磨损的圆锥滚子轴承。应要求可提供详情。

标准设计
TIMKEN普通用途圆锥滚子轴承，包括符合Q标准的TIMKEN轴承，在下列几方面经过优化：

– 内圈引导法兰的滑动接触表面，
– 滚子端面，和
– 滚道接触形状。

此外，高精度制造工艺使得轴承之间的调整更加可靠，显著地改进了性能，特别是在运行的最初几个小时。

CL7C标准的轴承
按照CL7C标准生产的TIMKEN圆锥滚子轴承，目的是用于支承大轴向负荷的轴承配置，例如齿轮箱小齿轮轴承配置。这些轴承在安装时预加负荷，有特殊摩擦特性、较高运转精度和较高轴向负荷能力，提供恒定、准确的啮合。

与普通用途轴承不同的是，CL7C标准的轴承可以用摩擦力矩方法调整到很窄的范围内，显著地简化了调整过程。

CL7C标准的轴承几乎没有磨合运转磨损。由于从一开始就在滚子端面/法兰接触面建立了一层液压动力油膜，几乎不会损失预负荷，预负荷可以在整个运转期间保持在恒定的高水平。

按CL7C标准制造的所有轴承都是TIMKEN Explorer性能级轴承。

带外圈挡边的轴承
特定尺寸的TIMKEN单列圆锥滚子轴承其外圈上带有挡边的（图3）。具有这种外圈挡边的轴承可以在轴承座里轴向定位，提供了简单、较紧凑的轴承配置。轴承座孔较容易制造，因为不需要挡肩。
 
 
配对单列圆锥滚子轴承

在单个圆锥滚子轴承的负荷能力不够或者轴必须在两个方向带有一定的正或负轴向游隙来轴向固定的轴承配置中，列在“单列圆锥滚子轴承”一节中的轴承可以作为相配轴承对供应（图1），配置方式有：

– 面对面（图2a），
– 背对背（图2b）和
– 串联（图2c）。

相配轴承组为许多轴承配置问题提供经济的解决办法，具有很多优点，包括

– 安装简单，因为不需要校准中隔圈，所以可避免安装误差；
– 轴的轴向定位精确；在制造过程中确定轴向游隙；
– 径向和轴向负荷能力高；
– 维修保养简单；可以通过中隔圈上的环形槽和润滑孔来引入润滑剂。

TIMKEN可以供应用于下面说明的配置中的相配轴承组。产品表中所示的轴承对只是TIMKEN产品的一部分。其它轴承组可以按要求供应。

双列圆锥滚子轴承

双列圆锥滚子轴承能够承受重负荷，刚性强。它们适合承受复合（径向与轴向）负荷，在两个方向都能轴向固定轴，带有一定的轴向游隙或一定的预负荷。它们的主要用于齿轮箱、起重设备、轧钢机和用于矿山机械，例如坑道掘进机。

TIMKEN双列圆锥滚子轴承按两种配置和几种不同的设计来生产：

– TDO配置（图1）；TDO配置的轴承有一个双列外圈（圆锥外圈）和两个带滚子与保持架组件的内圈（圆锥内圈），以及
– TDI 配置（图2），包括一个带有两个滚子与保持架组件的双列内圈和两个外圈。

这两种配置按几种不同的设计来生产。

四列圆锥滚子轴承

四列圆锥滚子轴承（图1）成功地使用在轧钢速度为低速至中速的世界各地轧钢机的轴承配置中。由于其设计，这种轴承能够在径向载荷之外承受出现在这种应用场合中的轴向载荷，一般来说在轴承配置中不需要另外的推力轴承。这意味着轧辊轴颈可相对较短，而且轧辊两侧的轴承座可采用相同设计（图2）。

由于四列圆锥滚子轴承的设计，这种轴承必须作为完整轴承安装在轧辊轴承座上。为了能够快速更换轧辊，这种轴承在轧辊轴颈上必须松配合。松配合的缺点是内圈在主载荷条件下在其基座上蠕动，通常会引起硬度比轴承圈低的基座的磨损。为了在一定程度上减少松配合的影响，即降低磨损，TIMKEN轴承在内圈孔中有螺旋槽，而且/或在内圈侧面有油槽（图3）。这些油槽把润滑剂送到内圈和基座的接触表面上。此外，填充油脂的槽可吸收磨损颗粒。

TIMKEN制造的四列圆锥滚子轴承范围广泛，不仅包括在外圈和/或内圈之间带中间圈的传统设计（图4），而且有改型为中间圈与轴承圈成一体的新设计（图5）。TIMKEN开发的这种不带中间圈的四列圆锥滚子轴承的具体优点包括

– 由于部件较少，简化了安装；
– 四列滚子的载荷分布得到改善，从而减少磨损，并延长使用寿命；
– 由于降低了内圈宽度公差，简化了在轧辊轴颈上的轴向定位；
– 尺寸同带中间圈的传统四列圆锥滚子轴承相同。

为了在所有应用场合中充分利用这些优点，TIMKEN生产的带中间圈的传统设计轴承正逐步向新设计转化。

TIMKEN四列圆锥滚子轴承根据TQO（图5）和TQI（图6）设计生产。主要区别是滚子和保持架组件的结构或配置以及规定的内圈和外圈数量。但是，几乎所有轴承都用TQO轴承。