特性

丝杠支撑轴承布置用于传统轴承设计结构不能很好满足应用的场合。

INA/FAG推力角接触球轴承的产品范围很广，可以满足丝杠驱动中高动态运行工况的轴承布置设计要求，如高精度、高的承载能力、高刚度、低摩擦、安装简便和免维护或少维护。通过这些考虑全面、应用理想的产品–可以得到具体的解决方案来满足丝杠驱动中轴承布置的技术和经济性要求。

单列和多列设计

推力角接触球轴承有单列、双列和三列几种，都是即装即用单元。它们不可分离，包含几何尺寸稳定的厚壁外圈、滚珠、保持架组件和一个或两个内圈。在个别系列中，外圈法兰上有通孔，可安装在相邻结构上。

这些轴承内外圈相互匹配，因此用精密锁紧螺母锁紧轴承套圈时轴承即可实现设定预紧。

径向和轴向承载能力

由于具有60°的接触角，因此轴承不仅可以承受径向力，还可以承受很高的轴向力。

双列，螺栓安装

推力角接触球轴承ZKLF通过螺栓直接安装在相邻结构或径向定位孔中，请见图1和第1015页，图2。也因此可以省去原来额外所需的轴承端盖和相关的匹配工作。

为了便于将轴承从定位孔中拆除，轴承外圈圆周上设计有拆卸槽。

带有可拆卸平头螺钉的径向和轴向螺纹使再润滑工作变得简便。

公差较大

推力角接触球轴承ZKLF..-2RS-PE与ZKLF系列对应，但跳动公差在DIN 620标准的P5内，直径公差更大，还有后缀PE。

它们用于位置精度要求较低的场合。因此，其相邻结构的精度要求相应也低一些。

轴向螺纹连接使再润滑工作变得简便。径向润滑管路可靠地封住。

重载系列

推力角接触球轴承ZKLF..-2RS和ZKLF..-2Z还有重载系列。对于相同的轴径，它们的截面尺寸更大，因此基本额定载荷更高。

配对

ZKLF..-2RS-2AP轴承系列包含配对的轴承ZKLF..-2RS，图3。

单个轴承相互匹配。

在配对轴承外圈表面上有箭头标记。

如果轴承正确布置，唇密封是朝外的。安装时两个轴承上的孔必须对齐，而不是标记必须对齐。

密封

后缀为2RS的轴承是唇式密封且密封效果非常好。

带后缀2Z的轴承采用间隙密封，适于要求较高转速的场合。

润滑

轴承采用符合GA28的锂皂基润滑脂润滑，并可通过外圈上润滑连接头供脂。对于大多数应用，初填脂可满足轴承的整个寿命周期使用。

双列，非螺栓安装

推力角接触球轴承ZKLN安装在轴承座孔内，图4。

轴承外圈通过轴承端盖进行轴向固定。

公差较大

推力角接触球轴承ZKLN..-2RS-PE与ZKLN系列对应，但其跳动公差在DIN 620标准的P5内，具有较大的直径公差，后缀为PE。它们用于位置精度要求较低的场合。因此，其相邻结构的精度要求相应也低一些。

重载系列

推力角接触球轴承ZKLF..-2RS和ZKLF..-2Z还有重载系列。

对于相同的轴径，它们的截面尺寸更大，因此基本额定载荷更高。

配对

ZKLN..-2RS-2AP系列轴承包含一对配对的ZKLN..-2RS轴承，图5。单个轴承相互匹配。

在配对轴承外圈表面上有箭头标记。如果轴承正确布置，唇密封是朝外的。

采用轴承端盖轴向固定轴承外圈，图5。

密封

后缀为2RS的轴承是唇式密封且密封效果非常好。

带后缀2Z的轴承采用间隙密封，适于要求较高转速的场合。

润滑

轴承采用符合GA28的锂皂基润滑脂润滑，并可通过外圈上润滑连接头供脂。对于大多数应用，初填脂可满足轴承的整个寿命周期使用。

单列，配对安装

轴承7602、7603和BSB是万能配对轴承设计，图6和图7。

它们的配组范围很宽，可以满足不同的要求，图7。

密封

用于配对的单向推力角接触球轴承基本上是开式设计。

不过，一些尺寸的轴承带有密封。

润滑

开式设计的单列推力角接触球轴承不含润滑脂。带密封的设计填装有终生免维护的Arcanol L55润滑脂。

角接触球轴承单元，螺栓安装

角接触球轴承单元ZKLR是低成本的轴承，因此特别经济。

它们包含一个冲压钢板轴承座、一对X型布置的配对角接触球轴承，图8。基座采用Corrotect^®涂层防锈。

轴承两端有唇式密封或间隙密封。轴承组已预载，无游隙。

安装特别简便

轴承单元安装特别简便。它们：

■通过法兰直接安装，例如安装在相邻结构经过铣削的表面上。这样降低了对加工精度的要求和安装成本，减少了轴承座、轴承轴向定位所需要的轴承端盖

■轴承座内无需用于固定轴承的其它部件

■比传统方案部件少，因此减少了安装误差

■安装过程中通过丝杠传动螺母，轴承可自调心。这有效地消除了轴承座不对中所引起的变形

■具有给定的预载荷。不像普通丝杠支撑轴承安装过程中必须施加预载荷

■安装在丝杠上后，只要求无游隙的轴向定位。

密封

后缀为2RS的轴承是唇式密封且密封效果非常好。

带后缀2Z的轴承采用间隙密封，适于要求较高转速的场合。

润滑

轴承采用符合DIN 51825–K2N–40的锂皂基润滑脂润滑。

运行极限

由于它们的尺寸和设计，这些轴承特别适合要求节省空间和轴承布置简单的高动态性能丝杠驱动，例如：

■用于检验和测量装置

■用于小型机床

■用于医疗和实验室装置

■用于精密工程和电子元件制造

■用于完整轴承单元即可提供更简单轴承布置的场合。

双列，带法兰，螺栓安装

ZKLFA系列具有阶梯式外圈。因此可以容易地通过螺栓将轴承安装在相邻结构上，图9。法兰两边是平整区域，因此相邻结构上的径向截面可以很小。

密封

后缀为2RS的轴承是唇式密封且密封效果非常好。

带后缀2Z的轴承采用间隙密封，适于要求较高转速的场合。

润滑

轴承采用符合GA28的锂皂基润滑脂润滑，并可通过外圈上的润滑油槽和润滑油孔进行润滑。对于大多数应用，初填脂可满足轴承的整个寿命周期使用。

三列，带法兰，螺栓安装

推力角接触球轴承DKLFA..-2RS在两列接触角为60°、O形布置的滚珠之外，还有额外一列滚珠，图10。由于多了这一列滚珠，这种轴承可以承受更高的单向轴向力。

这种轴承具有阶梯式外圈，因此可以容易地将其安装在相邻结构上。法兰两边是平整区域。因此，其所需要的相邻结构较小。

为了充分利用轴承DKLFA..-2RS的承载能力，它们的设计特点允许它们在主要承载方向上承受持续载荷。因此这种轴承主要用于有定位/定位轴承布置的预拉伸丝杠驱动或者竖直布置的丝杠驱动设计。

对于有关轴承布置的设计，请和我们联系。

密封

三列推力角接触球轴承的两端有唇式密封。

润滑

轴承采用符合GA28的锂皂基润滑脂。如果有必要，可通过法兰端的螺纹接头连接到中央润滑系统进行润滑。

如果需要计算给定工况（速度、载荷、运行时间、环境因素）下的再润滑间隔，请和我们联系。

工作温度

受润滑脂、密封材料与球和保持架组件中尼龙保持架的限制，带密封的推力角接触球轴承适于–30℃到+120℃温度范围内工作。

工作温度影响轴承的动态特性。

尺寸表中的数值是在室温+20℃条件下得到的。

保持架

推力角接触球轴承采用尼龙保持架。

这种保持架设计没在后缀中表示出来。

在7602、7603和BSB系列中，尼龙保持架采用后缀TVP或T表示。

后缀

现有设计的后缀：请见下表。

现有设计

 
 设计与安全指南

基本额定寿命

确定轴承尺寸的决定性因素是轴承的基本额定寿命、静载安全系数和轴向极限载荷。基本额定寿命L和L_h由下式计算：

L₁₀     10⁶转

基本额定寿命，百万转

L_10h     h

基本额定寿命，小时

C_r,C_a     N

尺寸表中所给出的径向或轴向基本额定动载荷

C_r用于接触角α≤45°的情况，C_a用于接触角α>45°的情况

P       N

轴承当量动载荷

P       –

寿命指数p=3

ｎ       min^–1

运转速度。

合成和当量轴承载荷P,轴承ZKLR

轴承ZKLR的极限静载图

通过极限静载图可以快速方便地确认不同尺寸系列轴承ZKLR的轴向和径向工作载荷，请见图21到第1029页，图23。决定性的条件是轴向和径向载荷曲线的交点必须低于极限曲线。

示例：如果工作载荷Fa和Fr低于极限曲线，则对应尺寸的轴承可以满足应用，请见第1029页，图23中的例子。

合成和当量轴承载荷P,ZKLN、ZKLF、ZKLFA、DKLFA、BSB、7602、7603

如果采用了推荐的精密锁紧螺母和正确的锁紧力矩，轴承就在给定轴向预载荷下得到预紧。轴承的合成轴向载荷F_{a res}由轴向工作载荷F_aB和轴向预载荷决定，请见第1025页，图11到第1026页，图15。对于7602、7603和BSB系列，F_{a res}图是根据O型或X型布置的两轴承组得到，请见第1018页。其它组合布置的计算，请与我们联系。

如果载荷超过极限值会导致整列滚动体脱离滚道而未承载。

在高的加速度工况下，会产生更大磨损。对于极大力矩载荷和超静定系统(定位/定位轴承布置)，请与我们联系。计算程序BEARINX^®可以得出精确的结果。

轴向和径向工作载荷

如果只有轴向载荷，则P=F_{a res}。如果有额外的径向载荷，必须采用下列方法计算P：

P=X·F_r+F_{a res}

X和Y的数值可在下表中查到。

系数X和Y

变化的载荷这种情况下，P和n计算如下(q=时间百分比)：

静载荷安全系数

静载荷安全系数S₀是避免轴承中出现塑性变形的指标：

S₀     –

静载荷安全系数

C_0r,C_0a     N

径向或轴向基本额定静载荷，请见尺寸表

C_0r用于接触角α≤45°,C_0a用于接触角α>45°

P₀     N

轴承的最大静载荷。

对于机床，必须S₀≥4。

轴承合成载荷F_{a res}

连接螺栓的最大径向承载,适于ZKLF

如果ZKLF系列轴承是用螺栓固定在相邻结构的平面上，则必须考虑连接螺栓所能承受的最大径向载荷。

如果使用表中符合DIN EN ISO 4762的螺栓，对于未润滑部件，外圈不出现移动的情况下，能承受的最大径向载荷大约为0.1×C_0a。如果外圈还采用别的方法固定，如使用Loctite 638，则能承受的最大径向载荷大约可增至0.5×C_0a。

如果最大径向载荷可以得到支撑(无任何轴向载荷)，并且与滚动体组件一起考虑，那它可以看作：

■由于机床的静载安全系数S₀≥4，通过外圈螺栓连接支撑的载荷总是大于受滚动体组件限制的载荷。

这就意味着(至少在理论上)如果外圈也被固定，考虑到滚动体组件，可支撑的径向载荷会使静载安全系数S₀≤1(滚动体早期塑性变形)。

也就是说，根据标准设计准则和相应的应用领域中决定性的静载安全系数(如对于机床，S₀=4)，滚动体组件往往是决定性的设计依据。

ZKLF许用轴向静载荷

对于ZKLF系列轴承，螺栓连接方向的许用轴向静载荷，图24，是：

轴向基本额定静载荷C_0a可在尺寸表中查到。

相邻结构设计

相邻结构（轴和轴承座）的设计必须按照尺寸表中的数据。

相邻轴肩和轴承座肩的直径d_a和D_a必须与尺寸表中数据一致。

D_a和d_a是推荐的最小相邻直径。

如果没有采用这些数值，必须遵守尺寸表中的挡边直径d₁。

配对轴承

对于ZKLN和ZKLF系列配对轴承，轴承座孔的深度必须保证最外面轴承至少有1/4的宽度能够在径向上得到支撑。

速度

尺寸表中的极限转速n_G是根据以下条件得到：

■轴承预载，无外部工作载荷

■运转时间25%

■最高平衡工作温度+50℃。

在良好的运行环境下，间隙密封的轴承（后缀2Z）可以替代接触式密封轴承。这些轴承的极限转速大约是接触式密封推力角接触球轴承的2倍。

摩擦

在大多数应用中，常采用锁紧螺母对轴承进行预紧，这样可以准确施加拧紧力矩。尺寸表中给出了INA精密锁紧螺母锁紧力矩M_A的参考值。

尺寸表中给出的摩擦力矩M_RL是指导值。

对于ZKLN、ZKLF、ZKLFA、DKLFA、7602..-2RS、7603..-2RS、BSB..-2RS和ZKLR系列轴承，摩擦力矩是在脂润滑，转速为n=5min^–1的条件下得到的。

对于7602、7603和BSB系列无密封的轴承，摩擦力矩M_RL是在最小油量润滑的工况下测得。

若计算驱动力矩，必须考虑起动摩擦力矩和高速下达到2到3倍M_RL的摩擦力矩。

密封摩擦

对于接触式密封的推力角接触球轴承(后缀2RS)，密封摩擦的影响不能忽略。密封方式影响极限转速。

摩擦功率

轴承的摩擦功率NR可通过下式计算得到：

N_R     W

摩擦功率

M_RL       Nm

轴承摩擦力矩

n     min^–1

运转速度。

所有热平衡的分析中，必须考虑不同的运转速度n_i和它们对应的持续时间q_i。

润滑

丝杠支撑轴承可以采用脂润滑或油润滑。然而，对于机床，轴承的平均温度不能超过+50℃。如果是这种情况，可以选择无散热的润滑方法，如脂润滑或脉冲供油。

对于更高的轴承温度或者无密封轴承，应采用循环油润滑方式。

脂润滑

具有再润滑装置的ZKLN、ZKLF、ZKLFA和DKLFA系列轴承采用符合GA28的锂皂基润滑脂润滑，适宜在脂润滑下运行。

多数情况下，初填润滑脂可以满足轴承终生使用。

在某些应用工况下，再润滑是有必要的。在这种情况下，适宜选择Arcanol MULTITOP。初始润滑脂与矿物油基润滑剂兼容。

如果需要计算润滑脂寿命或再润滑周期，请和我们联系。

再润滑周期

再润滑周期不能提前精确确定。它们在很大程度上受运行工况和环境因素如温度、污染、粉尘、水等的影响。

如有下列情况，轴承往往必须再润滑：

■长期存放之前和之后

■在湿度大的环境中

■在技术建议说明书上给出了润滑周期。

如有下列情况，请和我们联系：

■轴承是静止的

■存在振动

■存在非常小的摆动运动。

再润滑的润滑剂量

如果ZKLN、ZKLF、ZKLFA和DKLFA系列轴承由于应用工况必须再润滑，请和我们联系以确定再润滑的润滑剂量。

油润滑

其它润滑方法如脉冲供油润滑或循环油润滑也是可行的。对于油润滑，采用符合DIN 51517的CLP润滑油和符合DIN 51524中ISO-VG 32到ISO-VG 100的HLP润滑油可获得良好的润滑效果。

如果ZKLN和ZKLF系列轴承拟采用脉冲供油润滑方式，则间隙密封具有优势。它们不仅防止污染物进入轴承还能使油流出轴承。

这能防止过度润滑。

安装指南

应按照轴承安装与维护手册（Fitting and Maintenance Manual TPI100）安装和拆卸轴承。可索取该手册。

安装过程中，安装力只能作用在要安装的轴承套圈上。

禁止安装力作用在滚动体或密封圈上。

只有与INA精密锁紧螺母一起使用，并采用尺寸表中给出的拧紧力矩，轴承的优点才能体现出来。

推力角接触球轴承不可分离，并且轴承部件之间相互匹配。

安装拆卸时，内圈不能从轴承中脱出。如果轴承单个部件从轴承中脱离，在重新组装前请和我们联系。

ZKLN、7602、7603和BSB轴承外圈采用环形螺母定位

安装过程中，推力角接触球轴承ZKLN、7602、7603和BSB必须无游隙的安装在轴承座中和轴上，必须轴向预紧。为了避免滚道产生变形，轴向预紧力必须均匀分布在套圈圆周上。

通过环形螺母（不提供）按照尺寸表中给出的预紧力锁紧轴承外圈，图25。环形螺母要防松(例如，使用Loctite 638)。

最大跳动公差只有5μm的环形螺母将预紧力均匀作用在轴承套圈上，因此与采用轴承端盖定位相比，要优先使用。

采用轴承端盖定位轴承外圈

采用轴承端盖和有头螺栓夹紧轴承外圈会导致滚道变形，图26。

为尽量减小滚道变形使之达到计算寿命：

■轴承端盖的设计必须具有足够刚度

■应当根据载荷选择固定螺栓的数量，但至少要有4个

■按照十字交叉的顺序分四个阶段拧紧螺栓(用手拧紧，40%、70%、100%M_A)。

请参照尺寸表中的轴向预紧力。如采用其它数值，将会影响到轴承的预载、轴承中产生的摩擦和热。

采用锁紧螺母定位内圈

安装过程中必须使用精密锁紧螺母对推力角接触球轴承进行轴向预紧。

如果使用推荐的精密锁紧螺母通过轴承内圈对轴承预紧，必须按照尺寸表中给出的锁紧力矩值。对于不同尺寸的轴承，锁紧力矩只用于表中所列的INA精密锁紧螺母。

DKLFA系列轴承的预紧力根据实际运行工况（载荷谱）而定。

请和我们联系。

为了抵消变形，推荐应该使用两倍锁紧力矩MA的值拧紧螺母，然后松开螺母。再用给定的MA值拧紧螺母。最后，使用紧定螺钉对精密锁紧螺母进行防松。

只有按照尺寸表中给出的预紧力预紧，轴承的特点才能体现出来。尺寸表中给出了用于预紧的INA精密锁紧螺母的锁紧力矩。

如果采用其它合适的锁紧螺母，应当依照制造商对锁紧力矩的计算指导。

只可采用螺纹轴向跳动不超过5μm的锁紧螺母。

固定螺栓

必须按照十字交叉顺序拧紧固定螺栓。它们可以承受其弹性极限70%的载荷。

如果轴承外圈还有额外轴承端盖支撑，必须确保固定螺栓的尺寸合适。

角接触球轴承单元的安装

在安装角接触球轴承单元ZKLR后无需施加额外预载。因此经常通过无游隙夹紧的方法将它们固定在轴上。

轴向定位的类型取决于所支撑的载荷。

可以在相邻结构上铣一个平面，或者，如果有必要，甚至可以留出一个无径向对中的未加工的螺栓安装表面。

安装

采用锁紧螺母①或将轴承无游隙的夹紧在丝杠②，图27上。

通过螺栓将轴承单元固定在相邻结构上，用手指拧紧这些螺栓③。

把丝杠螺母④向轴承单元移动(以直线导轨系统作为丝杠驱动的位置基准，这里，丝杠螺母用来实现丝杠与直线导轨的对齐)。

轴承将自行对齐到最佳径向位置(由于来自位置基准的约束力)。

采用装配图中给出的锁紧力矩拧紧螺栓⑤，将轴承单元安装在相邻结构上。