Spherical Roller Bearings

What Bearing Should You Use for Mining Vibrating Screens, Rolling Mills and Fans? A Complete Guide to Spherical Roller Bearings

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调心滚子轴承是滚动体为鼓形(球面)滚子的双列向心滚动轴承,外圈具有一条共用的球面滚道,内圈有两条与轴承轴线倾斜一定角度的滚道,这种巧妙的构造使其具有自动调心性能,不易受轴与轴承箱座角度对误差或轴弯曲的影响,适用于安装误差或轴挠曲而引起角度误差之场合。该轴承除能承受径向负荷外,还能承受双向作用的轴向负荷,具有高的径向载荷能力,特别适用于重载或振动载荷下工作,但不能承受纯轴向载荷。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致,在轴、外壳出现挠曲时,可以自动调整,不增加轴承负担,当轴受力弯曲或倾斜而使内圈中心线与外圈中心线相对倾斜不超过1°–2.5°时,轴承仍能工作。调心滚子轴承内孔有圆柱形和圆锥形两种,圆锥形锥孔锥度为1:12和1:30两种,配以紧定套或退卸套,即可将锥形内孔轴承方便、迅速地装配在光轴或阶梯机轴上。为了加强轴承的润滑性能,在轴承外圈上加工环形油槽和三个均布的油孔,后缀W33表示此设计。常用结构包括20000CC型(内圈无挡边、带活动中挡圈、冲压保持架)、20000CCK型(圆锥孔)、20000CC/W33型(带油槽油孔)、20000CCK/W33型(圆锥孔带油槽油孔)及装在紧定套上的20000CCK+H型等。应优先选用结构经优化设计的20000CC型和20000TN型产品。为什么选择调心滚子轴承?第一,自动调心性能卓越,可补偿轴与座孔之间高达1°–2.5°的角偏差,适用于因基础沉降、长轴挠曲或安装精度不足导致对中困难的工况;第二,承载能力大,双列鼓形滚子与滚道为线接触,能承受极重的径向载荷和双向轴向载荷,特别适用于重载和冲击载荷;第三,调心与冲击载荷适应性兼备,能有效吸收振动,保护传动系统,在矿山振动筛、轧机等恶劣工况下表现突出;第四,安装灵活,圆锥孔轴承可通过紧定套或退卸套安装在圆柱轴上,便于在光轴上任意位置安装,也可调整径向游隙;第五,润滑维护便捷,W33型外圈带环形油槽及三个均布油孔,便于运行中补充润滑脂,延长使用寿命。调心滚子轴承主要用在:矿山行业的振动筛、破碎机、卷扬机,振动筛轴承多用于矿山振动机械设备,是此类设备最关键的部件之一,工况条件非常恶劣;冶金轧机的轧钢机齿轮箱轴承座、轧钢机辊子,32370调心滚子轴承适用于在低速及中速下承受重负荷与冲击负荷的场合;风机传动系统中的主轴支撑位,特别是对于长轴或因基础沉降可能产生对中误差的大型风机;减速装置的输入输出轴支撑;水泥机械的立磨、回转窑;造纸机械、石油机械、铁路车辆车轴;以及破碎机、振动筛、印刷机械、木工机械、各类产业机械。需要调心滚子轴承的人群包括:矿山设备制造商和运维团队、冶金轧机和齿轮箱制造商、风机和减速机制造商、水泥和造纸设备制造商、振动筛设备制造商、工业设备经销商和轴承库存商、设备维护和替换采购团队、海外EPC工程承包商。什么情况下应该选择或更换调心滚子轴承?设备存在安装误差或轴挠曲,对中精度难以保证,需要自调心能力;矿山振动筛、破碎机等重载冲击工况,需要高径向承载能力和抗冲击性能;风机主轴支撑因长轴或基础沉降可能产生对中误差;轧机齿轮箱和辊子需要承受重负荷与冲击负荷;旧轴承因对中不良导致滚道早期疲劳剥落,需要更换为具有调心能力的轴承;设备需要同时承受径向和双向轴向联合载荷;出口项目要求GB/T 288或ISO标准互换性轴承。如何选择调心滚子轴承?第一步确定载荷类型,调心滚子轴承主要承受径向载荷,同时也能承受双向轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷,若存在较大纯轴向载荷需配合推力轴承使用;第二步确定结构类型,圆柱孔用于常规安装,圆锥孔(K锥度1:12,K30锥度1:30)配合紧定套或退卸套安装在圆柱轴上,便于调整游隙和装拆;第三步确定尺寸系列,根据轴径选择21300/22200/22300/23000/23100/24000/24100等系列,优先选用20000CC型或20000TN型优化设计产品;第四步选择游隙,圆柱孔轴承标准游隙为CN,圆锥孔轴承径向游隙通常为C3(大于标准组),以适应热膨胀和过盈配合;第五步确定精度等级,普通机械选P0级,振动筛和精密设备选P6或P5级,振动载荷工况可选T41A公差带变窄的振动筛专用型;第六步确认保持架,标准为冲压钢板保持架,重载工况可选机加工黄铜实体保持架(M后缀),振动工况可选冲压钢板保持架(JPA后缀);第七步确认安装配合,圆锥孔轴承通过紧定套安装时需测量径向游隙减少量,使用塞尺在底部(6点位置)复测游隙;第八步确认润滑方式,W33型外圈带油槽和三个油孔,便于运行中补充润滑脂,密封型可选2RSR(丁腈橡胶)或2VSR(氟橡胶)。

型号示例:`22220CC/W33`,含义为调心滚子轴承,22为尺寸系列(轻宽),20为内径代号(20×5=100mm),CC为内圈无挡边带活动中挡圈冲压保持架优化设计,W33为外圈带润滑油槽和三个油孔。`22220CCK/W33`表示圆锥孔(锥度1:12),`22220CCK30/W33`表示圆锥孔(锥度1:30)。

调心滚子轴承主要型号与参数表(示例)

型号 内径d mm 外径D mm 宽度B mm 额定动载荷Cr kN 额定静载荷C0r kN 脂润滑极限转速rpm 油润滑极限转速rpm 重量kg
21304K+H304 17 52 15 31.5 31.2 6000 7500
21305K+H305 20 62 17 42.5 44.2 5300 6700 0.348
21306K+H306 25 72 19 57.2 62 4500 6000 0.507
21307K+H307 30 80 21 65.2 73.2 4000 5300 0.682
22208K+H308 35 80 23 88.5 88.5 5000 6300 0.71
22209K+H309 40 85 23 82.8 95.2 4500 6000 0.79
22309K+H2309 40 100 36 145 170 4000 5300 1.65
22220CC/W33 100 180 46 315 435 2200 2600
22320CAK/C3W33 100 215 73 610 13.0
23044K 220 340 90 1088 1990 950 1200 29.7
24044K30 220 340 118 1365 2680 750 1000 38.1
23144K 220 370 120 1612 2820 700 950 51.5
24144K30 220 370 150 1900 3490 700 950 62.3
22244K 220 400 108 2224
23244K 220 400 144 2125 3620 670 900 78.5
23948K 240 320 60 1160 2160 850 1100 32.4
24048K30 240 360 118 1438 2850 700 950 40.8
23148K 240 400 128 1838 3220 670 850 63.7
24148K30 240 400 160 2155 3980 670 850 76.9

*数据来源:GB/T 288—2013调心滚子轴承尺寸及性能参数。22220CC/W33基本额定动载荷Cr为315kN,静载荷C0r为435kN,脂润滑极限转速2200r/min,油润滑极限转速2600r/min。22320CAK/C3W33额定动载荷610kN,黄铜实体保持架,C3游隙。*

通用技术参数表

参数 规格
类型 调心滚子轴承(双列向心)
结构类型 20000CC(圆柱孔,冲压保持架)/ 20000CCK(圆锥孔,锥度1:12)/ 20000CCK30(圆锥孔,锥度1:30)/ 20000CC/W33(带油槽油孔)/ 20000TN(尼龙保持架)
内径范围 17–850mm(标准系列);更大尺寸可定制
外径范围 52–1600mm
尺寸系列 21300/22200/22300/23000/23100/23200/23900/24000/24100等
标准材质 GCr15高碳铬轴承钢(可选GCr15SiMn、渗碳钢)
保持架 冲压钢板(CC型标准);机加工黄铜实体(M后缀);玻璃纤维增强聚酰胺66(TN后缀);振动场合冲压钢板(JPA后缀)
精度等级 P0(普通组,标准);可选P6、P5
游隙等级 圆柱孔标准CN;圆锥孔通常C3;可选C2/C3/C4/C5
密封形式 开式(标准);可选2RSR(丁腈橡胶双侧唇式密封)、2VSR(氟橡胶双侧唇式密封,耐高温)
润滑方式 脂润滑/油润滑;W33型外圈带油槽和3个油孔
调心角度 1°–2.5°(内圈中心线与外圈中心线相对倾斜)
工作温度 -30°C 至 +200°C(标准);高温型可达+250°C(2VSR氟橡胶密封)
环保合规 RoHS/REACH合规

配套应用参考(示例)

应用场景 推荐结构型式 推荐系列 典型型号 关键要求
矿山振动筛 CC/W33或CA/W33,T41A公差带变窄 22300/22200 22320CAK/C3W33 抗冲击、耐振动、黄铜保持架
轧机齿轮箱 CC/W33,圆柱孔或圆锥孔 24000/24100 24044K30 低速重载、高径向承载
轧机辊子 CCK/W33,圆锥孔+紧定套 23000/23100 23044K 便于调整游隙、重载
大型风机主轴 CC/W33 22200/22300 22220CC/W33 自调心、长轴挠曲补偿
水泥立磨/回转窑 CC/W33,圆锥孔 23000/24000 23148K 重载冲击、粉尘环境
造纸机械 CC/W33 22200/22300 22320-E1-K 中速、连续运行
铁路车辆车轴 CC/W33 23000/23200 23244K 高可靠性、长寿命
破碎机 CC/W33或CA/W33 22300/23200 22344K 抗冲击、耐磨

以上为示例,实际选型必须根据轴承载荷、转速、工况温度和寿命要求综合计算。

尺寸图占位: `[图片:/images/spherical-roller-bearing-dimension-drawing.webp]`

材质表

部件 标准材质 可选材质 说明
内圈、外圈、滚动体 GCr15高碳铬轴承钢 GCr15SiMn、渗碳钢 GCr15为行业标准,高负荷和抗疲劳
保持架(标准) 冲压钢板(CC型) 优化设计,有助于滚子引导,减少摩擦发热
保持架(重载) 机加工黄铜实体(M后缀) 适合冲击载荷和高振动工况
保持架(高速) 玻璃纤维增强聚酰胺66(TN后缀) 适合高速、低摩擦工况
保持架(振动工况) 冲压钢板(JPA后缀) 振动场合专用设计
密封(2RSR) 丁腈橡胶NBR双侧唇式密封 中等转速,防尘防水
密封(2VSR) 氟橡胶双侧唇式密封 耐高温,适用连铸机等高温工况
润滑脂 优质锂基脂 高温脂(可达200°C–250°C) 开式轴承按工况选择

安装配合与游隙调整表

工况条件 轴公差 座孔公差 推荐游隙 说明
一般载荷,内圈旋转 k6/m6 H7 CN(圆柱孔)/ C3(圆锥孔) 适用于风机、减速机
重载荷或冲击载荷 n6/p6 K7 C3/C4 矿山振动筛、轧机
圆锥孔+紧定套安装 圆柱轴h9 H7 C3 紧定套便于调整游隙和装拆
高温工况 适当增大过盈 C3/C4 高温导致游隙减小
振动筛专用 按T41A公差带 C3 直径公差带变窄,适合振动载荷
风机主轴 k6 H7 CN/C3 自调心补偿对中误差

安装检查要点:调心滚子轴承属于双列不可分离轴承,内圈有圆柱孔或圆锥孔两种。圆柱孔轴承采用常规过盈配合安装。圆锥孔轴承(锥度1:12或1:30)可直接安装在锥形轴上,或使用紧定套、退卸套安装在圆柱轴上。大型调心滚子轴承多采用油压安装,在紧定套上设置油孔,将高压油送入配合面,随着轴承出现径向膨胀,用调整螺栓从轴向插入套筒。安装时必须查看径向游隙的减少量,使用塞尺测量径向游隙,内径≤120mm时在顶部(12点位置)测量未安装游隙,通过锥面压紧到位后在底部(6点位置)复测游隙。安装后确保外圈能够灵活调心,游隙不能过小。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形保持架及铜合金车制保持架。轴承外圈上加工环形油槽和三个均布的油孔(W33后缀),便于运行中补充润滑脂。

应用场景表

行业 应用 推荐配置 关键要求
矿山机械 振动筛、破碎机、卷扬机 CC/W33或CA/W33,22300/23200系列 抗冲击、耐振动、高径向承载
冶金轧机 轧机齿轮箱轴承座、轧机辊子 CCK/W33+紧定套,23000/24000系列 低速重载、游隙可调
风机 大型离心风机、引风机主轴支撑 CC/W33,22200/22300系列 自调心、长轴挠曲补偿
减速机 输入输出轴支撑 CC/W33,圆柱孔或圆锥孔 径向+双向轴向联合载荷
水泥机械 立磨、回转窑、磨机 CC/W33或CCK/W33,23000/24000系列 重载冲击、粉尘环境
造纸机械 压榨辊、烘缸轴承 CC/W33,22200系列 中速、连续运行、防腐蚀
铁路车辆 车轴轴承 CC/W33,23000/23200系列 高可靠性、长寿命
石油机械 钻井设备、抽油机 CC/W33或CCK/W33 重载、冲击、粉尘
破碎机 颚式破碎机、圆锥破碎机 CC/W33或CA/W33,22300/23200系列 抗冲击、耐磨

注意: 调心滚子轴承不能承受纯轴向载荷,若存在较大纯轴向载荷需配合推力轴承使用。圆锥孔轴承安装时需精确测量游隙减少量,确保调心性能不受影响。振动工况建议选用T41A公差带变窄的振动筛专用型。高温工况建议选2VSR氟橡胶密封,适用温度可达200°C–250°C。

选型注意事项(与圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承对比): 调心滚子轴承与圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承的核心差异在于自调心能力和承载类型。调心滚子轴承的核心优势在于其双列滚子和球面外圈滚道设计,赋予其卓越的调心性能,通常可自动补偿轴与座孔之间高达1°–2.5°的角偏差,适合安装精度低或易变形的工况,以径向载荷为主或有冲击载荷时优选调心滚子轴承,且其极限转速一般也更高,更适合风机主轴的高速运转工况。圆锥滚子轴承不具备自动调心能力,但其能承受更大的径向与轴向联合载荷,且可通过调整游隙实现高刚性支撑,适用于需要精确轴向定位和高刚性的部位,如齿轮箱或减速机的输入端/输出端。圆柱滚子轴承主要承受径向负荷,径向承载能力大,极限转速较高,NU/N型不能承受轴向载荷,NJ/NUP型可承受单向/双向轴向载荷,适用于重载径向工况且对极限转速有一定要求的场合。选型时,对中困难或存在轴挠曲的工况优选调心滚子轴承,需精确轴向定位和高刚性时优选圆锥滚子轴承,纯径向重载且对中良好时优选圆柱滚子轴承。

## 技术FAQ

1. 调心滚子轴承是什么?

调心滚子轴承是滚动体为鼓形(球面)滚子的双列向心滚动轴承,外圈具有一条共用的球面滚道,内圈有两条与轴承轴线倾斜一定角度的滚道,具有自动调心性能,主要承受径向载荷,同时也能承受双向轴向载荷。

2. 调心滚子轴承型号怎么读?

型号由尺寸系列+内径代号+结构后缀组成。例:22220CC/W33中22为尺寸系列(轻宽),20为内径代号(20×5=100mm),CC为优化设计冲压保持架,W33为外圈带油槽和三个油孔。K表示圆锥孔(锥度1:12),K30表示圆锥孔(锥度1:30),TN表示尼龙保持架,M表示黄铜实体保持架。

3. 调心滚子轴承主要系列有哪些?

21300、22200、22300、23000、23100、23200、23900、24000、24100等系列。21300为特轻窄系列,22200为轻宽系列,22300为中宽系列,23000为特轻窄系列,24000为特轻宽系列。应优先选用结构经优化设计的20000CC型和20000TN型产品。

4. 调心滚子轴承的调心角度是多少?

可自动补偿轴与座孔之间1°–2.5°的角偏差,内圈中心线与外圈中心线相对倾斜不超过1°–2.5°时轴承仍能工作。

5. 调心滚子轴承能承受轴向载荷吗?

可以承受双向轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷。若存在较大纯轴向载荷需配合推力轴承使用。

6. 调心滚子轴承型号后缀CC、CA、TN、M、W33、K、K30分别表示什么?

CC为内圈无挡边带活动中挡圈冲压保持架优化设计;CA为内圈带挡边带活动中挡圈机加工黄铜保持架;TN为玻璃纤维增强聚酰胺66保持架;M为机加工黄铜实体保持架;W33为外圈带润滑油槽和三个油孔;K为圆锥孔(锥度1:12);K30为圆锥孔(锥度1:30)。

7. 调心滚子轴承材质是什么?

标准材质为GCr15高碳铬轴承钢,可选GCr15SiMn和渗碳钢。保持架标准为冲压钢板(CC型),可选机加工黄铜实体保持架(M后缀)、玻璃纤维增强聚酰胺66保持架(TN后缀)、振动场合专用冲压钢板保持架(JPA后缀)。

8. 调心滚子轴承极限转速是多少?

以22220CC/W33为例,脂润滑极限转速2200r/min,油润滑2600r/min。22320脂润滑极限转速约3000r/min。大型号如23148K脂润滑670r/min,油润滑850r/min。

9. 调心滚子轴承精度等级有哪些?

标准为P0(普通组),可选P6、P5级。普通机械选P0级即可,振动筛和精密设备建议选P6或P5级。

10. 调心滚子轴承游隙怎么选?

圆柱孔轴承标准游隙为CN(普通组),圆锥孔轴承径向游隙通常为C3(大于标准组),以适应热膨胀和过盈配合。重载冲击工况可选C4。振动筛专用型可选T41A公差带变窄的变体。

11. 调心滚子轴承可以用在矿山振动筛上吗?

可以,是矿山振动筛的核心轴承类型。振动筛轴承多用于矿山振动机械设备,工况条件非常恶劣,针对振动筛偏心轴产生的负荷特点,建议选用承载能力强、耐冲击性能好的调心滚子轴承,配黄铜保持架和C3游隙。

12. 调心滚子轴承可以用在轧机上吗?

可以,32370调心滚子轴承适用于在低速及中速下承受重负荷与冲击负荷的场合,广泛用于轧钢机齿轮箱轴承座和轧钢机辊子。

13. 调心滚子轴承可以用在风机上吗?

可以,因其出色的调心和对冲击载荷的适应性,常被用于风机的主轴支撑位,特别是对于长轴或因基础沉降可能产生对中误差的大型风机,能有效吸收振动,保护传动系统。

14. 调心滚子轴承安装配合怎么选?

圆柱孔轴承采用常规过盈配合,轴选k6/m6,座孔选H7。圆锥孔轴承通过紧定套或退卸套安装,轴选h9,座孔选H7,安装时需测量游隙减少量。重载工况轴选n6/p6,座孔选K7。

15. 圆锥孔调心滚子轴承安装时需要注意什么?

安装时必须查看径向游隙的减少量,使用塞尺测量径向游隙。内径≤120mm时在顶部(12点位置)测量未安装游隙,通过锥面压紧到位后在底部(6点位置)复测游隙。大型调心滚子轴承多采用油压安装,使用液压螺母将轴承滑动到位。安装后确保外圈能够灵活调心,游隙不能过小。

16. 调心滚子轴承的W33后缀是什么意思?

W33表示轴承外圈带环形油槽和三个均布的油孔,便于运行中补充润滑脂,延长使用寿命。无需再花费成本在轴承座内径中加工出润滑通道。

17. 调心滚子轴承有密封型吗?

有。标准调心滚子轴承不带密封,两侧密封的调心滚子轴承带有后缀2RSR(丁腈橡胶双侧唇式密封,适用中等转速)或2VSR(氟橡胶双侧唇式密封,耐高温可达200°C–250°C,适合连铸机等高温工况)。

18. 调心滚子轴承和圆锥滚子轴承有什么区别?

调心滚子轴承核心优势是自调心能力(1°–2.5°角偏差补偿),以径向载荷为主,极限转速较高,适合对中困难、有冲击载荷的风机主轴和矿山振动筛工况;圆锥滚子轴承不具备自动调心能力,但能承受更大的径向与轴向联合载荷,可通过调整游隙实现高刚性支撑,适合需要精确轴向定位的齿轮箱和减速机。

19. 调心滚子轴承和圆柱滚子轴承有什么区别?

调心滚子轴承具有自调心能力,可承受双向轴向载荷,适合对中困难的重载冲击工况;圆柱滚子轴承主要承受径向负荷,NU/N型不能承受轴向载荷,NJ/NUP型可承受单向/双向轴向载荷,极限转速较高,适合对中良好的重载径向工况。

20. 调心滚子轴承可以定制吗?

可以定制材质(GCr15SiMn/渗碳钢)、保持架(黄铜M/尼龙TN/振动专用JPA)、精度等级(P6/P5)、游隙(C2/C3/C4/C5)、密封形式(2RSR/2VSR/开式)、油槽油孔(W33)、紧定套/退卸套配套、高温润滑脂等。

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