采用雙列圓錐滾子軸承組合時(shí),軸承一端通常設(shè)為"固定端", 即軸承內(nèi)外圈端面均被頂緊不留間隙,起到軸向定位并承受軸向負(fù)載作用;另一端軸承為"浮動(dòng)端",用來(lái)吸收齒輪軸熱膨脹及累積公差。"浮動(dòng)端"軸承只承受徑向載荷,軸承外圈端面與軸承座端蓋及擋肩應(yīng)預(yù)留足夠間隙,以抵消受熱膨脹后齒輪軸發(fā)生軸向位移,詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。為提高傳遞扭距,冶金齒輪箱大量選用斜齒輪的嚙合方式。在重載條件下,斜齒輪不易產(chǎn)生沖擊振動(dòng)噪聲、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且承載能力較大,因此斜齒輪在重載傳動(dòng)條件下優(yōu)于直齒輪傳動(dòng)。
但斜齒輪嚙合時(shí)會(huì)產(chǎn)生額外的軸向推力并作用到"固定端"軸承。當(dāng)軸向推力較大時(shí),選用雙列圓錐滾子軸承作為"固定端",或者添加止推軸承均是理想的解決辦法。當(dāng)齒輪軸只有單個(gè)斜齒輪嚙合,且齒輪軸"固定端"選用調(diào)心滾子軸承時(shí),應(yīng)注意軸承所受最大軸向與徑向受力的比值關(guān)系。調(diào)心滾子軸承由于自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),當(dāng)軸承所受軸向力超過(guò)自身所受徑向力1/3或1/4(根據(jù)具體軸承系列而定)時(shí),軸承會(huì)出現(xiàn)單側(cè)滾子受力,另一側(cè)滾子空載的情況。不受力端滾子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中無(wú)法在滾道中引導(dǎo)和定位,出現(xiàn)滾子歪斜、打滑和撞擊保持架等情況,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致保持架斷裂,軸承提前失效。雙列圓錐滾子軸承采用純滾動(dòng)及滾子端面擋邊引導(dǎo)設(shè)計(jì),通過(guò)控制軸承安裝游隙,可用于較大軸向受力及單列滾子承載工況,兩種類型軸承的特點(diǎn)與區(qū)別可參看圖2所示。"固定端"軸承承受徑軸向復(fù)合載荷,為了分擔(dān)軸承受力并提高使用壽命,"固定端"一般放在徑向受力較小的一側(cè),"浮動(dòng)端"放在徑向受力較大一端。有時(shí)選用調(diào)心滾子軸承來(lái)提高軸承的軸向承載能力,也會(huì)將"固定端"放在徑向受力較大的一側(cè),在這種情況下,"固定端"調(diào)心滾子軸承承載能力應(yīng)高于"浮動(dòng)端"軸承。