回转支承：类型、载荷曲线与选型

这只套圈直径一米、重 91 kg，每分钟还转不到一圈。决定它能否可靠工作的那个数字，却不在额定载荷栏里。

这是回转支承选型时第一个出人意料之处，后面还有三个。它的外形尺寸没有标准可依，所以你所期待的互换性只是市场惯例，并非标准保证。多数人认为较弱的类型，静载能力反而高于他们准备改选的另一种类型。大量故障的根源也不在轴承，而在下方的焊接结构。本文先讲清六种类型和真正用于选型的载荷图，再说明目前并行使用的两套安全系数体系、齿轮与螺栓孔圈，以及如何区分套圈磨损和安装不良。关于这些内容所依据的额定载荷术语，可先阅读我们的额定动载荷与额定静载荷指南。

要点

• 没有尺寸标准。 SKF 明确指出，其四点接触球回转支承和交叉滚子回转支承的外形尺寸不符合任何国际或国家标准。不过，轻系列和中系列仍可与竞争品牌的产品实现尺寸互换。
• 按载荷图选型，不要只看额定值。 每个回转支承都有一张静态极限载荷图，包含两条曲线：实线表示滚道承载能力，虚线表示螺栓连接承载能力。工况点必须同时位于两条曲线下方。C 和 C₀ 只能帮助你翻到样本中正确的那一页。
• 先放大载荷。 SKF 按设备类型采用应用载荷系数，转盘为 1.15，压实机和旋转木马为 2。Kaydon 则按工况而非设备类型采用 1.00 至 1.50 的工况系数，并多出一条 SKF 没有的规则：最大额定推力应超过最大工作推力的三倍。
• 球式并不是较弱的选择。 在滚道平均直径同为 1,094 mm 时，SKF 四点接触球式的 C₀ 为 2,710 kN，交叉滚子式仅为 1,450 kN，两者质量相同。滚子式换来的是刚度、回转精度和零游隙，代价则是速度。
• 支承结构也是轴承的一部分。 安装面必须加工到 Ra 3.2 至 6.3 µm，整体平面度上限为 (dₘ + 1000)/10000 mm。安装法兰厚度应为 0.03 至 0.05 × dₘ。低截面套圈会顺着它所连接的结构变形。
• 标记就是安装指令。 红色标记和字母 F 指示滚道软带，也就是感应淬火起止位置之间未淬硬的弧段。装配时，两个套圈的 F 标记应相隔 180°。
• 磨损要测量，不能靠猜。 安装时记录轴向倾斜游隙，此后在运行 2,000 小时后或至少每年一次复测。

回转支承与大型球轴承有什么不同？

回转支承可以在任意方向同时承受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩，而且它替代的是整个回转支点组件，并非装在支点内部。这就是功能上的根本区别。它既能连续旋转，也能在有限角度内往复回转（SKF）。

其结构也由这一任务决定。内外圈之间装有钢球或圆柱滚子，滚动体由聚酰胺隔离块分隔，而非使用整体保持架。通常有一个套圈带齿轮，两个套圈都设有安装螺栓用的通孔或螺纹孔。只有滚道经过淬硬和精密磨削，套圈其余部位包括轮齿仍保持调质状态。丁腈橡胶一体式密封用于保脂和防污，注脂嘴则允许设备运行期间补充润滑脂。

设计阶段必须注意两个后果。大孔径和低截面高度可以简化轴承周边结构，多数情况下相邻零件只需提供平整的加工面。可同样因为截面低，套圈自身刚度相对于其直径非常有限。因此，样本不仅规定轴承公差，也规定用户焊接结构的公差。

这一类轴承的尺寸跨度比多数轴承家族更大。SKF 的整体式套圈外径为 50 至 7,900 mm，分段式套圈则可达 14,000 mm。所有公布的承载能力都适用于支承式布置，即载荷把轴承压向其支承结构。对于轴承处于悬挂状态的悬挂式布置，则需交由应用工程人员审核。

回转支承有哪六种类型？

单排四点接触球式和单排交叉圆柱滚子式覆盖了绝大多数应用。其余四种结构，是在刚度、承载能力或质量约束使这两种单排结构无法满足要求时采用的。

表中有两项必须特别提醒。三排滚子式的额定载荷最高，却也最不宽容。SKF 指出，这类轴承对相关部件的挠曲非常敏感，因此必须配合刚度极高、制造精度很好的支承结构，才能达到最长使用寿命。买下最高额定值，却把轴承装在柔性机架上，等于白白浪费了承载能力。NSK 冶金产品系列采用相同的三排滚子结构，外径为 1 至 6 m，可选内齿、外齿或无齿（NSK）。

钢丝滚道式公布的减重幅度前后有所变化。2019 年样本称，单排钢丝滚道轴承比同尺寸全钢轴承轻 70%；当前 skf.com 产品页则写为轻 60%（SKF）。两者都是 SKF 针对同一对比给出的数据，因此应把新版网页视为当前说法，引用时注明日期，不要擅自折中。该页面还声称，八点接触球式相对于同尺寸单排四点接触球轴承，承载能力提高 80%。这是厂商自己的对比，并非实测结果。

球式还是交叉滚子式？样本结论与普遍印象相反

在滚道平均直径和质量相同的情况下，四点接触球回转支承的轴向额定静载荷更高，而不是交叉滚子式。

同一本样本中的四行数据，滚道平均直径均为 1,094 mm，足以说明问题（SKF）：

直径相同、齿轮选项相同、质量精确到千克也相同，球式的轴向静载能力却高出 87%，动载能力也高出 9%。这个百分比由我们根据样本两行数据计算，并非厂商公布值。

那么，交叉滚子式究竟换来了什么？SKF 的说明很具体，其中没有承载能力。预紧后，滚子与滚道之间较大的接触面积可提供高刚度和高回转精度，因此适合把精确定位作为关键运行指标的设备。需要工作零游隙、预紧，或要求回转阻力保持恒定时，也应选择这一类型。

代价分为四项。

• 速度。 四点接触球轴承摩擦更小，因而转速更高。中系列球式的圆周速度可达 4 m/s，轻系列为 2 m/s；交叉滚子式连续运行时仅限 1.5 m/s，短时可达 2 m/s。
• 支承公差。 交叉滚子式对支承面平面度和刚度的要求严于四点接触球式。
• 尺寸互换性。 四点接触球轻系列和中系列可与竞争品牌的产品实现尺寸互换。对于交叉滚子式，SKF 只声明滚道平均直径不超过 1,094 mm 的型号可以互换。
• 直径公差反而更严。 交叉滚子式在所有尺寸段内，无齿内径或外径公差均为 ±1 mm。四点接触球式在 1,000 mm 以内为 ±2.5 mm，2,000 mm 以内为 ±3.5 mm，2,500 mm 以内为 ±5 mm。两种类型的总高度公差均为 ±1 mm。

SKF 自己的选型指南把交叉滚子式标为“推荐用于回转精度”，并标为“不推荐用于高速”；轻系列球式则标为“不推荐用于回转精度”。可以把它简化成一条选择原则：设备必须准确知道自己转到哪里时选滚子式，需要运动并承载时选球式。

第一种滚道结构中的四个接触点，就是我们的角接触球轴承指南所讲的哥特式拱形几何，只是直径放大到了一米。

为什么只看 C₀ 无法确定回转支承规格

回转支承选型靠的是在图上落点，而不是比较一个额定值。先把整台设备简化为一个合成轴向载荷和一个合成倾覆力矩，再分别乘以应用系数，最后确认工况点位于该轴承静态极限载荷图的两条曲线下方。

先确定载荷工况。SKF 针对其示意图中的布置给出两条方程。轴向载荷为 Fₐ = Qₐ + G₁ + G₂ + G₃。倾覆力矩为 Mₜ = Qₐ × L + Fᵣ × Hᵣ + G₃ × L₃ − G₁ × L₁ − G₂ × L₂。其中 Qₐ 为起升载荷，G 项表示配重、驾驶室和动臂等重量分量，L 和 H 项为相应力臂。工作半径变化时，必须采用最大半径。

接下来用两条规则判断径向载荷是否需要计入。外部径向载荷不超过轴向载荷的 5% 时可以忽略。若其作用面不在轴承平面内，则必须计算并计入由此产生的倾覆力矩。如果 Fᵣ/Fₐ 大于 0.6，SKF 建议联系应用工程人员，而不是直接读取曲线。关于如何把两个方向的力合并成一个载荷工况，可参阅轴向载荷与径向载荷。

然后施加载荷系数。轴向载荷和倾覆力矩均乘以同一个应用载荷系数，即 Fₐᵣ = fL × Fₐ，Mₜᵣ = fL × Mₜ。

最后一步是读取载荷图，而竞争产品往往省略的正是这一步。产品表中的每个轴承都有一张包含两条曲线的静态极限载荷图。实线表示滚道承载能力，定义为轴承在不对运行性能造成有害影响的前提下可承受的最大静载荷。虚线表示螺栓连接承载能力，它取决于具体紧固件。该曲线假设采用支承式布置，由规定数量的 10.9 级螺栓固定轴承，螺纹表面涂有薄层轻质油，并按样本扭矩紧固。额定轴向载荷与额定倾覆力矩的交点必须位于两条曲线下方。

SKF 的计算示例很短，正好可以完整走一遍，这也是多数读者最关心的内容。一台小型挖掘机需要内齿式回转支承。轴向载荷 Fₐ = 65 kN，外部径向载荷 Fᵣ = 12 kN，倾覆力矩 Mₜ = 120 kNm。载荷比 Fᵣ/Fₐ = 12/65 = 0.184，远低于 0.6 上限，因此各系列在这一项上都满足要求。小型挖掘机的 fL = 1.33，于是 Fₐᵣ = 1.33 × 65 = 87 kN，Mₜᵣ = 1.33 × 120 = 160 kNm。RKS.062.20.1094 和 RKS.162.14.1094 都能通过载荷图校核。重视刚度时选交叉滚子式，否则球式即可完成任务。

注意真正起决定作用的是什么。87 kN 和 160 kNm 根本没有拿来与 C₀ 比较。我们的额定动载荷与额定静载荷指南把用 C 而非 C₀ 选择回转支承列为首个常见错误。上面的数字说明了原因：慢速回转的套圈在疲劳累积之前，往往已经因滚道压痕失效。额定静载荷由 ISO 76 定义，额定动载荷由 ISO 281 定义，两者也都会列在产品表中。它们用于筛选候选型号，而不是最终验收。

SKF 载荷系数与 Kaydon 工况系数不是同一个数

两家主流厂商公布的选型方法，会把来源不同的系数乘在不同的量上。把设计从一家厂商的曲线直接搬到另一家，会在不知不觉中改变原本以为已经具备的安全裕量。

Kaydon 的表格不是按设备名称，而是按设备实际怎样工作来细分。轮胎式汽车起重机用于常规建筑作业时取 1.00，履带式取 1.10，同一台起重机用于废钢处理和造船厂连续生产时取 1.25，林业搬运则取 1.50。挖掘机按限制载荷的因素区分：由倾覆限制时取 1.25，由液压溢流压力限制时取 1.50。分度台和旋转栅门台按使用频率与冲击程度取 1.00 至 1.50，充气轮胎转向机构取 1.25，实心轮胎则取 1.50（Kaydon）。

与 SKF 的清单对比后可以看出，这并非表述差异，而是真正的分歧。SKF 对汽车起重机统一取 1.5；Kaydon 则根据设备全天搬运什么，把同一种设备设为 1.00 至 1.50。两者都没有错，只是抽象方法不同。设计人员若不重新推导就沿用另一体系的系数，等于把针对不同曲线标定的数字套进了当前计算。

推力裕量的差别更明显。Kaydon 规定，无论该工况下力矩是多少，最大额定推力都应超过最大工作推力的三倍，理由是结构刚度和载荷分布。SKF 的方法没有等效规定，因为其螺栓连接承载能力曲线已经吸收了部分相同风险。如果先按 SKF 载荷图选型，再在相同工况下改报 Kaydon 产品，必须单独校核 3 倍规则。

速度上限也值得换算，因为两家使用不同单位，结果很有意思。Kaydon 对常规应用规定，单排轴承上限为 500 fpm，多排轴承为 300 fpm。按每英尺 0.3048 m 换算，分别为 2.54 m/s 和 1.52 m/s。Kaydon 的多排数据经四舍五入后与 SKF 交叉滚子式的 1.5 m/s 上限几乎一致，而单排数据明显低于 SKF 中系列球式的 4 m/s。两家对滚子式和多排轴承的上限高度一致，对单排球式的结论却相差约 1.6 倍。换算结果由我们计算，原始数据来自 Kaydon。

Kaydon 对“常规应用”的定义本身就是一份很实用的预检清单。它假设回转轴线竖直，承受压缩推力和力矩载荷，径向载荷低于推力的 10%；还假设设备仅摆动或间歇旋转，工作温度处于 −20 °F 至 +140 °F（−29 至 +60 °C），安装正确、定期润滑，并定期确认螺栓拉力。任何一项超出范围，公布的曲线都不足以单独给出答案。

真正限制工作温度的是什么

限制因素不是套圈钢材，而是聚酰胺隔离块、橡胶密封和润滑脂。SKF 对样本系列公布的工作窗口为 −25 至 +70 °C。

标准填脂为矿物油基润滑脂，采用锂皂稠化剂和极压添加剂，NLGI 稠度为 2。基础油黏度在 40 °C 时为 200 mm²/s，在 100 °C 时为 16 mm²/s。按 SKF 的交通灯概念，可靠润滑区间为 +30 至 +110 °C；相比润滑脂自身的温度范围，这个说法更窄，也更有实际意义。关于基础油黏度和添加剂化学如何影响选择，可参阅我们的轴承润滑指南。

有一个很容易在设计中埋下的热陷阱值得点明：如果外圈温度低于内圈，内部游隙会减小，或预紧力会升高。SKF 把这种情况列为需要咨询应用工程人员的理由，而热轮毂位于暴露在环境空气中的套圈内部时，恰好就会形成这种温差。

由于这类轴承转速很低，实际润滑规则很简短，也格外宽容：

• 套圈之间的自由空间可以完全填满润滑脂。
• 安装后立即注脂，直到新润滑脂从密封的整个圆周挤出。
• 补脂时应让轴承保持转动，以便润滑脂均匀分布。
• 通过四个等距布置、符合 DIN 71412:1987 A 型要求的锥形注脂嘴补脂。外齿式轴承的注脂嘴设在内圈，其余型号设在外圈。
• 补脂间隔根据每周运行小时数从图表读取，该图适用于 70 °C 工作温度和优质润滑脂。灰尘、潮湿或更高温度都会缩短间隔。

齿轮需要单独润滑，出厂时只是做了防锈保护，并未加脂。齿轮润滑剂在 40 °C 时的基础油黏度至少应为 500 mm²/s，同时具有良好附着性、较强抗水冲刷能力，并能承受至少 +100 °C。

一体式密封不能取代外部防护。SKF 明确指出，它不适用于暴露在水、真空、高浓度磨粒污染物或辐射中的轴承。常见的二级密封是在旋转或固定部件上加装市售大型 V 形圈，或用螺栓固定钢板防护罩。关于如何把密封作为规格参数，可参阅密封轴承与防尘盖轴承。

齿轮：为什么轮齿故意不淬硬

一体式齿轮采用 20° 渐开线圆柱齿形，而且不淬硬。SKF 按内部规范加工，其要求与 ISO 1328-2 的 12 级精度非常接近，并用两种不同的齿向力而非单一数值进行额定。

真正需要理解的是这一对额定值。Tf normal 表示正常工作载荷下的切向齿力，依据齿根疲劳应力，并按 3,000,000 个工作循环计算。Tf max 表示最大许用切向力，依据齿根断裂确定。两个数值均按具体型号公布，也都适用于未淬硬齿轮。一个工况循环如果大部分时间低于 Tf normal、偶尔触及 Tf max，与长期接近任一上限完全是两种不同的设计情况，单一数值无法表达这种区别。

齿轮位置是设计选择，不是偏好，也会反映在型号中。SKF 中系列四点接触球产品里，061 表示外齿，062 表示内齿，060 表示无齿。外齿结构中，小齿轮在距中心最远处啮合；内齿结构中则在最近处啮合，因此驱动机构所见的力臂也不同。

齿侧间隙有明确的公布值，而且下限与直觉相反。

小齿轮定位后，应在蓝色标记和字母 B处用塞尺测量齿侧间隙，该标记指示圆周上齿隙最小的位置。圆周其他位置间隙较大属于正常齿形公差，不会产生负面影响。并且，零齿侧间隙是故障，不是精度：SKF 指出，实践表明零间隙会造成结构过载，显著缩短齿轮寿命。

小齿轮承担了回转支承齿圈没有采用的硬度。它通常经过淬硬和磨削，两侧均应比轴承齿圈宽约 5 mm。齿顶还应修缘 0.01 × 模数，修缘高度为 0.4 至 0.6 × 模数，圆角半径为 0.1 至 0.15 × 模数。这样可以避免与较软轴承齿圈的齿根发生啮合干涉。如果没有修缘，跑合磨损会表现为噪声增大；SKF 认为这通常没有实质危害，因为磨损率会逐渐下降，噪声也应随之减小。如何区分这种跑合噪声与真正的轴承故障，可参阅我们的轴承噪声指南。

这样加工的轮齿保持调质状态，所以表面呈现的是切削加工纹理，而不是磨削纹理。

安装：支承结构也是轴承的一部分

回转支承的截面相对于直径很小，因此自身刚度有限，会顺着所连接结构的形状变形。正因如此，样本会规定制造方焊接结构的公差，而且要求通常比多数焊接车间预想的更严格。

结构。 安装法兰必须在整个端面上支承轴承套圈。滚道平均直径不超过 500 mm 时，最小厚度为 0.05 × dₘ；500 至 1,000 mm 时为 0.04 × dₘ；超过 1,000 mm 时为 0.03 × dₘ。结构最小壁厚为 S₁ = 0.35 × S。带内法兰或外法兰的厚壁圆筒结构，优于带桁架框架的薄壁焊接结构。上下结构的壁板应与滚动体组件对齐，使载荷路径尽可能直接。

表面。 安装面必须经过机械加工，粗糙度应为 Ra 3.2 至 6.3 µm，表面要平整，不得有锈蚀、油漆和毛刺。还必须清洗并干燥，尤其不能残留防锈剂、油或润滑脂。套圈与结构之间依靠摩擦传力，给接合面润滑反而会破坏这一作用。

平面度需要分别做三项检查：

• 圆周方向的整体平面度上限为 tc = (dₘ + 1000)/10000 mm。
• 测点间距不得大于安装螺栓孔距。相邻两点同方向的偏差不得超过 0.0002 × n，其中 n 为两点距离。倾斜方向改变时，两段偏差之和不得超过 0.002 × n。
• 径向或横向平面度，也就是支承面宽度方向的锥度，上限为 tt = B/1000，其中 B 为支承面宽度。

螺栓连接方面，两家厂商再次出现差异。SKF 规定采用符合 DIN EN ISO 4014:1999、强度等级为 10.9 级（EN ISO 898）的六角头螺栓，螺栓接合长度至少为 _L_K = 5 × G。螺栓头和螺母下方的平垫圈必须经过淬硬或调质处理，任何类型的弹簧垫圈都严禁使用。紧固至少分两个阶段完成，并使用精确的扭矩扳手或液压拉伸器。

Kaydon 接受 SAE J429 Grade 8 或 ISO 898-1 Class 10.9 紧固件，并按设备设计方给出的最终设计拉力，以 30%、80% 和 100% 三个阶段按星形顺序拉紧。它还警告不要在轴承下方使用过薄的垫高板（Kaydon）。Kaydon 的平面度和挠度限值以节圆直径和钢球直径为横轴用图表给出，而非公式。因此，即使零件不是 SKF 产品，手边保留 SKF 的闭式公式也很有价值。

软带值得单独讲清。滚道采用感应淬火，而感应淬火总要有起点和终点，因此会留下一个很小的未淬硬弧段。SKF 用红色标记和字母 F标出这个位置。条件允许时，软带会与装填钢球或滚子的孔重合，装填完成后再用与滚道轮廓相配的堵块封闭。安装第二个结构件时，自由套圈的 F 标记必须与已固定套圈的 F 标记相隔 180°。命名并不统一：许多中国厂商和售后市场套圈会用 S 标记同一位置。功能相同、字母不同，只熟悉一种惯例的人可能会寻找一个根本不存在的标记。带有真实装配信息的方向标记并非孤例，我们在四列圆柱滚子轴承中也介绍过相同思路。

安装完成前还要做两项验收。转动自由套圈，确认扭矩没有过大波动或局部卡紧。预紧、润滑脂和密封摩擦造成的绝对扭矩偏高是正常的，但波动不是，通常指向椭圆变形。随后在规定倾覆力矩下，用百分表沿主载荷线测量轴向倾斜游隙。再确认距测点 180° 位置的径向游隙几乎为零。把测点标记在相邻部件上，并将数值写入安装报告。这个记录就是设备全寿命期的磨损基准，以后无法补测还原。

滚道平均直径超过 2,000 mm 的套圈带有黑色标记，还需多做一步。对齐两个黑色标记，在定心直径上按 30° 间隔取六点测量椭圆度。滚道平均直径为 2,000 至 3,000 mm 时，椭圆度必须控制在 0.5 mm 以内。校正应使用千斤顶或星形工具施加小幅弹性变形，不能靠蛮力。

如何区分套圈磨损与安装不良？

把当前轴向倾斜游隙与安装时记录的数值比较。滚道磨损和轴向游隙会同步增长，因此游隙趋势就是磨损量；没有初始基准，也就无从测量。

SKF 规定在运行 2,000 小时后，或至少每年一次进行检查。每次都要记录结果并绘成趋势图，以便在游隙过大之前发现变化。

如果无法原位测量倾斜游隙，可改用轴承高度减小量：ΔHw = Hs0 − Hs1，其中 Hs0 为安装后的高度，Hs1 为当前高度。每次必须采用相同测量方法。许用减小量随滚动体直径变化：14 mm 滚动体为 1 mm，16 mm 为 1.2 mm，20 mm 为 1.5 mm，30 mm 为 2.2 mm。轻系列四点接触球轴承使用 20 mm 钢球，因此常见极限为 1.5 mm，而且型号本身就能告诉你滚动体尺寸。

螺栓连接至少应得到与滚道同等的关注，因为大量回转机构正是在这里真正散架：

• 设备运行第三周至第十二周之间重新紧固全部安装螺栓；长期停机后重新启动前、运行 2,000 小时后，或至少每年一次，也要复紧。
• 如果某个螺栓损失了规定预紧力的 20% 或更多，应更换该螺栓及其相邻两个螺栓。
• 如果发现某个套圈上至少 20% 的螺栓低于规定预紧力的 80%，应全部更换。
• 任何时候都不得同时松开或更换一个以上的螺栓，并应沿用原来的紧固方法、工具和螺栓类型。
• 更换轴承时必须同时更换螺栓。

正常维护期间，密封至少每六个月检查一次，发现损伤立即清洁或更换。还要确认密封唇整个圆周均有润滑脂。

备件储存不当本身就是一种失效模式。回转支承在原包装内约可保存一年，前提是相对湿度低于 60%，环境无振动，也没有明显温度波动。需要更长储存期时必须在订货时说明，因为包装方案会改变。套圈应平放，并让整个端面得到支承，绝不能竖放，否则套圈和滚动体的自重可能造成永久变形。运输时同样如此，也不得只用一个吊点或一颗螺栓起吊。如果损伤已经发生，我们的轴承失效分析框架同样适用于回转支承滚道。

没有尺寸标准时如何读懂型号

由于没有标准规定回转支承的外形尺寸，型号就是各厂商自己的代码。主要厂商只是恰好在轻系列和中系列外形上形成了市场共识，因此才能互换；一旦超出这些系列，互换性也随之终止。

SKF 的型号体系完整公开，很适合作为实例。RKS. 表示 SKF 回转支承。随后是系列：2 表示轻系列四点接触球式，06 表示中系列四点接触球式，16 表示中系列交叉圆柱滚子式。接着是齿轮位置：1 为外齿，2 为内齿；中系列中的 0 为无齿，轻系列中的 3 为无齿。再往后是滚动体尺寸：钢球为 20、25 或 30 mm，滚子为 14、16 或 20 mm。最后是以毫米表示的滚道平均直径。因此，RKS.062.20.1094 表示一只中系列四点接触球回转支承，带内齿，钢球直径 20 mm，滚道平均直径 1,094 mm。定制轴承则改用另一套编码方式，表示外径区间、类型和滚动体尺寸。

这直接决定了询价单上必须写什么。只有外径和螺栓孔圈，远远不足以确认互换。

还有两项材料信息也应同时确认，因为它们在某个直径分界点发生变化，而不是按等级逐步变化。滚道平均直径不超过 1,094 mm 时，SKF 套圈采用符合 EN 10083-2 的 C45E 调质钢；超过这一尺寸后，改用符合 EN 10083-3 的 42CrMo4 感应淬火钢。钢球和滚子采用符合 EN ISO 683-17 的 100Cr6 整体淬硬钢。只有滚道经过感应淬火，套圈本体和轮齿则有意保持不受影响。这里列出的是 SKF 2019 年样本引用的标准版本，其中多项后来已修订，因此应把它们视为厂商规格依据，而不是当前标准版本。

对于跨品牌互换方法本身，也就是在已有标准的领域采用同样的核对纪律，可参阅我们的轴承互换指南和轴承型号解读指南。如果需要测量已安装套圈来识别型号，请先看如何测量轴承。至于这些套圈产自哪里，我们的轴承制造商调查提到，洛阳产业集群贡献了中国回转支承产量中的很大一部分。

ANDE 不生产回转支承，但我们生产采用相同哥特式拱形滚道几何、尺寸更小的四点接触球轴承，内径范围为 30 至 500 mm。我们的互换与选型同样依据上文所述的载荷和公差证据。如果你的结构尺寸落在这一范围内，或者希望在回转支承正式写入图纸前获得第二意见，可提交给我们的工程团队。

常见问题

什么是回转支承？

回转支承是一种大直径滚动轴承，可在任意方向同时承受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩，并直接用螺栓连接上下结构。它可以在有限角度内往复回转，也可以连续旋转，通常转速较低。只有滚道经过淬硬，通常有一个套圈带齿轮。

转盘轴承和回转支承是同一种东西吗？

在工业领域，这些名称可以互换使用，回转轴承和回转环也是如此。真正的混乱来自市场搜索，而非术语本身。搜索“转盘轴承”还会出现消费级旋转盘和懒人转盘五金件，它们没有力矩额定值，也不具备本文所讨论的工程数据。

回转支承有哪些类型？

单排四点接触球式、单排交叉圆柱滚子式、双排四点接触球式、双排圆柱滚子式、三排滚子式和钢丝滚道式。前两种覆盖绝大多数应用。三排滚子式额定载荷最高，但对周边结构挠曲也最敏感。

如何计算回转支承的承载能力？

先把整台设备简化为一个合成轴向载荷和一个合成倾覆力矩，再分别乘以应用载荷系数。确认该工况点同时位于对应轴承静态极限载荷图的滚道曲线和螺栓连接曲线下方。SKF 按设备类型规定的系数为 1.15 至 2。单看 C₀ 仍无法确定型号，因为螺栓孔圈可能才是限制因素。

回转支承上的 S 或 F 标记表示什么？

它表示滚道软带，也就是感应淬火开始和结束位置之间的未淬硬弧段，通常位于带堵块的滚动体装填孔处。SKF 用红色标记和字母 F 表示，许多其他供应商则使用 S。安装时，两个套圈的软带必须相隔 180°。

磨损到什么程度算超限？

把当前轴向倾斜游隙与安装时记录的数值比较，并在运行 2,000 小时后或至少每年一次检查。无法测量游隙时，可根据滚动体直径判断轴承高度减小量：14 mm 滚动体对应 1 mm，20 mm 对应 1.5 mm，30 mm 对应 2.2 mm。

简要总结

回转支承本质上是一件内含滚动体的结构件，因此也必须按结构件来确定规格。以下六点决定了大部分选型结果：

• 没有尺寸标准。 不要只相信系列名称，应核对外形包络、齿轮和螺栓孔阵列，并注意厂商公布的互换性有明确直径上限。
• 载荷图才是验收依据。 图上有滚道和螺栓连接两条曲线，工况点必须位于两者下方。额定载荷用于筛选候选型号，不能直接批准选型。
• 先乘系数，再绘点，并确认系数来自哪套体系。SKF 按设备类型取值，Kaydon 按具体工况取值，还增加了一条 SKF 方法没有的三倍推力裕量。
• 球式不是较弱的类型。 在上面的样本数据中，直径和质量相同时，球式的轴向静载能力高出 87%。需要刚度和精度时购买交叉滚子式，同时接受它在速度上的代价。
• 焊接结构也在设计范围内。 法兰厚度、Ra、三项平面度检查、螺栓等级和预紧力都必须纳入。再好的轴承装在柔性机架上，也会很快磨损。
• 第一天就建立游隙基准。 磨损看的是趋势，而第一次测量也是以后唯一无法补做的一次。

请把轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩、回转角、速度、工作循环和温度范围提交给我们的工程团队。无论最终零件是否由我们供应，我们都可以与你一起完成选型。

关于作者

Jeff Li（李坤阳） 为ANDE Bearing撰写轴承工程与全球采购方面的技术文章。他与汽车、重工业及可再生能源领域的原厂配套（OEM）与售后市场买家直接合作。可通过LinkedIn联系。