用于低负载的坚固轴承组开辟新可能

这个接触角越大，滚动轴承的轴向承载能力就越高。在极端情况下，接触角为 90°——纯轴向轴承。因此角接触球轴承在纯径向轴承和纯轴向轴承之间移动。因此，它们可以吸收组合的径向和轴向载荷。

SKF 最近推出了一系列带黄铜保持架的单列角接触球轴承，其接触角小于通常的 40°。以下是新系列 25° 角接触球轴承（后缀 AC）的概述：

较小的接触角会稍微降低轴向承载能力，但这会产生其他优势。例如，在某些条件下，可以实现比 40° 接触角高 20% 的速度。这得益于轴承中更有利的运动学条件，最大限度地减少了滑动部件，从而产生更少的热量。此外，较小的接触角可确保较大的径向刚度，这在主要径向载荷的应用中是有利的。

SKF 还针对 25° 和 40° 版本优化了黄铜保持架。现在，更坚固的材料和改进的保持架形状使其更加坚固，也可以实现更高的速度。

尽管有这些性能改进，但保持架比其前身占用的空间更少，因此可提供更多的润滑剂容量——从而实现更长的润滑间隔。此外，新的黄铜保持架可将振动和噪音水平降低 15%。

角接触球轴承最常见的应用是泵、压缩机和电动机。此类装置配备改进的 SKF 角接触球轴承，运行更加平稳，使用寿命更长。

在这些应用中，单列角接触球轴承通常（至少）成对安装。这是因为角接触球轴承在承受纯轴向或纯径向载荷时，其接触角不可避免地会产生相应的径向或轴向力。由于设计原因，轴向力只能由单个轴承在一个方向上吸收。如果以相反的方向加载，它可能会被破坏。

由于在大多数应用中都会出现来自两个方向的轴向力，因此反作用力必须由反向轴承吸收。配对轴承的最简单形式是固定“O 型排列”的双列角接触球轴承（遵循接触角线所描绘的形状）。单个通用角接触球轴承也可以以不同方式组合——O 型和 X 型。

当成对安装角接触球轴承时，有多种选项可用于设置定义的预载荷或轴承游隙。最常见的方法是使用所谓的“通用配对”轴承（也称为“通用轴承”）。万能轴承的优势在于，它们在出厂时就已经相互匹配，因此当它们安装在块上时可以实现定义的预紧力/游隙。轴承内圈或外圈之间的初始块间隙通过夹紧轴承来封闭。

为了达到精确的预紧力/轴承间隙，插入和伸出需要非常有限的公差，只有几微米。

因此，万能轴承大大简化了装配。其他常规组装方法与显著更高的工作量相关。例如，也可以通过在轴承座或轴上插入特殊的隔圈来调整轴承的预紧力。然而，要做到这一点，必须非常努力地测量轴承，并且必须为每对轴承生产单独的隔圈。

为了降低装配成本，具有 25° 接触角的新型 AC 角接触球轴承已提供符合 SKF Explorer 等级的通用配对通用匹配版本。也可以根据要求实现不同的预载和轴承游隙等级。

角接触球轴承组的轴向力通常来自一个方向。例如，主要沿一个方向旋转的风扇或泵就是这种情况。在此类应用中，角接触球轴承吸收轴向力，而第二个角接触球轴承，即所谓的“备用轴承”，则处于卸载状态。

然而，滚动轴承总是需要一定的最小负载才能无故障运行 - 并且在空载轴承上低于该最小负载的风险很高。这可能会导致球的滚动行为受到干扰（滚动接触中的滑动运动）。这会导致所谓的“涂抹”，从而导致温度升高和由于表面损坏和/或保持架破损而导致轴承过早失效。

以前，由两个相同的 40° 单轴承组成的轴承组通常安装在这样的应用中，其中一侧的轴向载荷占主导地位。但是，这不是最佳布置，因为大 40° 角在卸载时更容易受到最小负载问题的影响。

具有 25° 接触角的新系列现在可以生产不对称的 40° 和 25° 轴承组。这种轴承具有主要优势。在非对称轴承组中，主要的轴向力通过大接触角 (B = 40°) 被吸收，而具有较小接触角 (AC = 25°) 的空载轴承降低了拖尾的风险——因为它增加了阈值为提升力。提升力是预加载轴承组中的备用轴承完全卸载并且不再保证所需的最小载荷时的外部轴向力。

具体而言，这意味着在 25° 的较小接触角下，当承受相同的外部载荷时，支撑轴承的卸载量较小。这大大降低了轴承过早失效的风险，从而提高了运行可靠性。

不对称轴承组在内部载荷分布方面的优势可以通过一个由两个 O 形布置的角接触球轴承组成的预紧轴承组示例来说明，该轴承组承受纯轴向力 F（红色箭头）。接触角为 40° 的轴承 B（后缀 B）吸收轴向力，而接触角为 25° 的轴承 A（后缀 AC）则承受轴向力。

坐标系表示 x 轴上的偏转和 y 轴上的力。绿色曲线显示接触角为 25° 的轴承轴承 A，蓝色曲线显示接触角为 40° 的轴承轴承 B。位置 1 标记没有外部负载的负载比。位置 2 显示了在 40° 轴承的提升力水平上具有外部轴向力 F 1的载荷比。位置 3 反映了在 25° 轴承的提升力水平上 与外部轴向力 F 2的载荷比。

位置 1：无外部负载组装后的负载比

在蓝线和绿线的交点处（正好在 y 轴上），没有施加外力。两个轴承都只承受设定的预紧力。在本例中，为简化起见，假设预紧力 F preload = 1。

位置 2 和位置 3 的总称：除预压外还施加外部轴向力时的负载比

当在预紧力的基础上施加外部轴向力 F 时，您必须从图中中间的交点向右移动。除了设定的预紧力外，力 F 还加载 40° 轴承（蓝色），因此蓝色曲线上升。同时，力 F 卸载 25° 轴承（绿色），因此绿色曲线下降。

一旦绿色曲线到达 x 轴，预紧力就会用完，轴承就会卸载。必须不惜一切代价避免这种情况。

灰色虚线曲线用于与 40° 支撑轴承进行比较。它显示了具有相同接触角 (40°+40°) 的传统轴承组的偏转。

位置 2 详细说明：力 F 1 (40°) 和力 F 1 (25°)

在这里，传统组（40°+40°）和非对称组（40°+25°）之间的区别变得特别明显。两种情况下的外力完全相同（F 1 (40°) = F 1 (25°) = 2.8 x F预紧力）。然而，轴承组偏转不同。

力F 1 (40°)用虚线表示，力F 1 (25°)用实线表示。使用一组传统的两个 40° 轴承，此时已达到提升力点。这可以从显示与 x 轴相交的 40° 备用轴承的偏转的灰色虚线曲线中看出。在这里，预载完全用完（虚线的交点，黄色框）。该点约为预紧力的 2.8 倍。

然而，对于不对称设置，当施加相同的力时，轴承中仍然存在一定的残余预载荷。在这种情况下，绿色曲线仍在 x 轴上方（实线的交点，黄色框）。

位置 3 详细说明：force F 2

此处显示了 25° 支撑轴承的提升力点。值得注意的是，力F 2明显大于力F 1。具体而言，该点约为预紧力的 5.2 倍。这意味着与均质轴承组相比，非对称轴承组可以吸收几乎两倍的轴向力，而无需卸载备用轴承。

因此，25° 轴承更适合作为备用轴承。

具有 25° 角的新一代 SKF 角接触球轴承代表了一种理想的备用轴承解决方案。特别是在具有来自一个方向的主要轴向力的应用中，建议在设计中包括不对称轴承组，以防止无法达到最小载荷的问题并避免轴承过早失效。

此外，接触角为 25° 的轴承也可用于需要高速和/或增加径向刚度的应用中。