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维懂百科——轴承

  一、轴承的种类及功用

  ⑴轴承功用

  在机构传动中,轴承用来支持、引导传动轴,并把它限制在一定位置运动。

  ⑵轴承种类

  根据轴与轴承间的接触性质,可分为滑动轴承和滚动轴承。

  二、滑动轴承的种类

  按承载方向的不同,滑动轴承可分径向滑动轴承和止推滑动轴承。

  1.径向滑动轴承

  径向滑动轴承负载的方向与轴中心线垂直,根据其构造的不同,可分为整体式、剖分式、自动调心式三种。

  ⑴整体式滑动轴承:由铸钢或铸铁等高强度且具有抗蚀性的材料整体成形并经加工而成,为了减少轴面磨损,常在轴与轴承座间加一轴套,并加润滑装置。该轴承适用低转速、轻载的传动。

  ⑵剖分式轴承:将轴承分割成上、下两部分,上半部称为轴承盖,下半部称为轴承座,这种轴承拆、装方便且价廉,是应用较多,如车床主轴及汽车曲柄轴上的轴承等。

  ⑶自动调心滑动轴承

  自动调心滑动轴承的结构特点是轴瓦的外表面做成凸形球面,与轴承盖及轴承座上的凹形球面箱配合,当轴变形时,轴瓦可随轴线自动调节位置,从而保证轴颈和轴瓦为球面接触。适用于支承轴颈较长(宽径比大于1.5~1.75),轴的刚度较小,或难以保证两轴同心度的场合。

  2.止推滑动轴承(推力轴承)

  止推滑动轴承负载的方向平行于轴向,它除了支持轴做旋转运动外,还能阻止零件沿轴向移动。止推滑动轴承可分为三类:

  ⑴套环止推轴承

  ⑵垂直止推轴承

  ⑶液体静压轴承

  三、滑动轴承的失效形式及材料

  1.滑动轴承的失效形式

  ⒉滑动轴承的材料

  轴瓦与轴承的材料通称为轴承材料,轴承材料性能应着重满足以下主要要求:

  ⑴良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性。

  ⑵良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性。

  ⑶足够的强度和抗腐蚀能力。

  ⑷良好的导热性、工艺性、经济性等。

  四、滚动轴承的结构

  一般滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。

  五、滚动轴承的分类

  滚动轴承根据滚动体的不同,分为滚珠轴承和滚子轴承两种。

  ⒈滚珠轴承

  ⑴深沟球轴承:该主要承受径向负载,内圈与外圈均有沟槽,装入最大数量的滚珠后再利用保持架加以固定,使滚珠不致脱落这种轴承构造简单、精度高、用途广,适合高转速及高性能要求的场合。

  ⑵双列深沟球轴承:该轴承包括两组滚珠、双列滚珠槽及两个保持架,比深沟球轴承的承载能力大,主要承受径向载荷,也能承受一定的双向轴向载荷。

  ⑶角接触球轴承:角接触球轴承的内、外圈均仅有一侧具有较高的肩,另一侧维持滚珠不致脱落,该轴承有较高的径向负载能力,也可承受单向的轴向推力。

  ⑷调心球轴承

  该轴承外圈的内层制成圆弧形,能使轴承在微小角度偏差内自动对正中心,如图14-2-5所示。主要承受径向负载,适用于弯曲刚度小的轴及支承座孔不能严格对中的部件。

  ⑸推力球轴承

  该轴承由固定圈、回转圈、滚动体及保持架组成,主要承受轴向推力。分单向推力球轴承和双向推力球轴承两种。

  ⒉滚子轴承

  结构与滚珠轴承类似,只是用滚子替代了滚珠,但滚子轴承比滚珠轴承能承受更大的负载,常用有以下几种。

  ⑴圆柱滚子轴承:①滚子为等直径的圆柱,各圆柱的中心线与主轴中心线平行。这种轴承可承受径向重负载,且适合高速回转。

  ⑵圆锥滚子轴承:圆锥滚子轴承中各滚子中心线以某一角度与主轴中心线交于一点,。这种轴承能承受较大径向载荷和轴向载荷,通常成对安装。

  ⑶调心滚子轴承:外座圈内侧刻有球面型凹槽,与球面形滚子配合,在重负载下能自动补偿对正中中心。其承载能力比调心球轴承大,主要承受径向载荷,也能承受少量的双向轴向载荷,适用于弯曲刚度小的轴。

  ⑷推力圆柱滚子轴承

  ①推力圆柱滚子轴承:滚子为圆柱形,其中心线与轴中心线垂直,。这种轴承只能承受单向轴向载荷,承载能力比推力球轴承大得多,不允许轴线偏移。适用轴向载荷大而不需调心的场合。

  ②推力圆锥滚子轴承:滚子呈圆锥形,可承受轴向推力。

  ⑸推力调心滚子轴承:该轴承的滚子为球面,具有自动校正中心的作用。可以承受很大的轴向载荷和不大的径向载荷,适用于重载和要求调心性能好的场合。

  六、滚动轴承的代号

  滚动轴承的类型很多,国家统一制定标准,用轴承代号来表示。轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号构成。

  ⑴前置代号和后置代号是轴承代号的补充,一般情况下可部分或全部省略。

  ⑵基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸,是轴承代号的基础;它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。

  ①轴承类型代号:轴承类型代号由阿拉伯数字或字母表示。

  ②尺寸系列代号

  由轴承宽(高)度系列代号和直径系列代号组合成,用两位数字表示(有时省略其中一位)。

  ③内径代号:表示轴承的公称内径,一般用两位数字表示。

  七、滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型很多,选择时应从以下几个方面进行考虑:

  ⑴载荷的大小、方向和性质

  ①按载荷的大小、性质选择②按载荷方向选择

  ⑵轴承的转速

  ⑶调心性能要求

  ⑷轴承的安装和拆卸

  ⑸经济性

  八、润滑剂的类型及其选择

  润滑的主要目的是减小摩擦与减轻磨损。常见的润滑剂有润滑油、润滑脂及固体润滑剂等。

  ⒈润滑油及其选择

  ⑴润滑油特点

  润滑油流动性好,内摩擦因数小,冷却作用较好,但价格高,易从箱体内流出,常需采用比较复杂的密封装置,且需要经常添加,故适用于高速或工作温度较高的特殊场合。

  ⑵润滑油选择

  ①选用润滑油主要是确定油品的种类和牌号(黏度)。一般根据机械设备的载荷、速度等工作条件,先确定合适的黏度范围,再选择适当的润滑油品种。

  ②润滑油选择原则:

  转速高、压力小——选用黏度低的润滑油;

  转速低、压力大——选用黏度高的润滑油;

  高温度下工作(t>60℃)——选用较高黏度的润滑油。

  ⒉润滑脂及其选择

  ⑴润滑脂特点

  润滑脂是一种黏稠的凝胶状材料,强度高,能承受较大的载荷,不易流失,便于密封和维护,一次填充润滑脂可运转较长时间;但内摩擦力大,起动阻力大,流动性和散热性差,更换、清洗时需停机拆开设备。主要适用于要求不高、难以经常供油,或低速重载以及做摆动运动的轴承中。其主要有钙基润滑脂、铝基润滑脂、纳基润滑脂和锂基润滑脂等类型。

  ⑵润滑脂选择

  ①当压力高和滑动速度低时,选择针入度小一些的品种;反之,选择针入度大一些的品种。

  ②所用润滑脂的滴点,一般应比轴承的工作温度高20℃~30℃,以免工作时润滑脂过多地流失。

  ③在有潮湿的环境下,应选择防水性能强的钙基或铝基润滑脂。

  ④在温度较高处应选用钠基或复合钙基润滑脂。

  ⑶固体润滑剂及其选择

  能牢固地附着设备表面,起保护作用;抗剪强度较低;稳定性好,不产生腐蚀,承载能力强。一般适用于有特殊要求的场合,如环境清洁要求高、真空或高温中。

  九、润滑方式

  润滑方式分为间歇供油和连续供油两种。

  十、典型零件的润滑

  ⑴轴承的润滑

  ⑵齿轮传动的润滑

  ⑶链传动的润滑

  十一、密封方法

  密封的作用主要是防止润滑油、气体等泄露,防止粉尘、水分、杂质等进入密封装置损坏机械零件,常用的有接触式和非接触式密封。

  十二、常见的14种轴承详解

  1角接触球轴承

  套圈与球之间有接触角,标准的接触角为15°、30°和40°,接触角越大轴向负荷能力也越大,接触角越小则越有利于高速旋转,单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷。结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈,可承受径向负荷与双向轴向负荷。

  主要用途:

  单列:机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴。

  双列:油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械。

  2调心球轴承

  双排钢珠,外圈滚道为内球面型,因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正,圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上,主要承受径向载荷。

  主要用途:木工机械、纺织机械传动轴、立式带座调心轴承。

  3调心滚子轴承

  该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子,按内部结构的不同,分为R、RH、RHA和SR四种型式,由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致,具有调心性能,因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正,可承受径向负荷与双向轴向负荷。

  主要用途:造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、轧钢机辊道子、破碎机、振动筛、印刷机械、木工机械、各类产业用减速机、立式带座调心轴承。

  4推力调心滚子轴承

  该类轴承中球面滚子倾斜排列,由于座圈滚道面呈球面,具有调心性能,因此可允许轴有若干倾斜,轴向负荷能力非常大,在承受轴向负荷的同时还可承受若干径向负荷,使用时一般采用油润滑。

  主要用途:水力发电机、立式电动机、船舶用螺旋桨轴、轧钢机轧制螺杆用减速机、塔吊、碾煤机、挤压机、成形机。

  5圆锥滚子轴承

  该类轴承装有圆台形滚子,滚子由内圈大挡边引导,设计上使得内圈滚道面、外圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点。单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷,双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷,适用于承受重负荷与冲击负荷。

  主要用途:汽车:前轮、后轮、变速器、差速器小齿轮轴。机床主轴、建筑机械、大型农业机械、铁路车辆齿轮减速装置、轧钢机辊颈及减速装置。

  6深沟球轴承

  在结构上深沟球轴承的每个套圈均具有横截面大约为球的赤道圆周长的三分之一的连续沟型滚道。深沟球轴承主要用于承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。

  当轴承的径向游隙增大时,具有角接触球轴承的性质,可承受两个方向交变的轴向载荷。与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,精度高,是用户选型时首选的轴承类型。

  主要用途:汽车、拖拉机、机床、电机、水泵、农业机械、纺织机械等。

  7推力球轴承

  由带滚道的垫圈形滚道圈与球和保持架组件构成,与轴配合的滚道圈称做轴圈,与外壳配合的滚道圈称做座圈。双向轴承则将中圈秘轴配合,单向轴承可承受单向轴向负荷,双向轴承可承受双向轴向负荷(二者均不能承受径向负荷)。

  主要用途:汽车转向销、机床主轴。

  8推力滚子轴承

  推力滚子轴承用于承受轴向载荷为主的轴,经向联合载荷,但经向载荷不得超过轴向载荷的55%。与其它推力滚子轴承相比,此种轴承摩擦因数较低,转速较高,并具有调心能力。29000型轴承的滚子为非对称型球面滚子,能减小棍子和滚道在工作中的相对滑动,并且滚子长、直径大,滚子数量多载荷容量大,通常采用油润滑,个别低速情况可用脂润滑。

  主要用途:水力发电机,、起重机吊钩。

  9圆柱滚子轴承

  圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导,保持架滚子和引导套圈组成一组合件,可与另一个轴承套圈分离,属于可分离轴承。

  此种轴承安装,拆卸比较方便,尤其是当要求内、外圈与轴、壳体都是过盈配合时更显示优点。此类轴承一般只用于承受径向载荷,只有内外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。

  主要用途:大型电机、机床主轴、车轴轴箱、柴油机曲轴、汽车、托牢记的变箱等。

  10四点接触球轴承

  可承受径向负荷与双向轴向负荷,单个轴承可代替正面组合或背面组合的角接触球轴承,适用于承受纯轴向负荷或轴向负荷成份较大的合成负荷,该类轴承承受任何方向的轴向负荷时都能形成其中的一个接触角,因此套圈与球总在任一接触线上的两面三刀点接触。

  主要用途:飞机喷气式发动机、燃汽轮机。

  11推力圆柱滚子轴承

  由垫圈形滚道圈(轴圈、座圈)与圆柱滚子和保持架组件构成。圆柱滚子采用凸面加工,因此滚子与滚道面之间的压力分布均匀,可承受单向轴向负荷,轴向负荷能力大,轴向刚性也强。

  主要用途:石油钻机、制铁制钢机械。

  12推力滚针轴承

  分离型轴承由滚道圈与滚针和保持架组件构成,可与冲压加工的薄型滚道圈或切制加工的厚型滚道圈任意组合。非分离型轴承是由经精密冲压加工的滚道圈与滚针和保持架组件构成的整体型轴承,可承受单向轴向负荷,该类轴承占用空间小,有利于机械的紧凑设计,大多仅采用滚针和保持架组件,而把轴及外壳的安装面作为滚道面使用。

  主要用途:汽车、耕耘机、机床等的变速装置。

  13推力圆锥滚子轴承

  该类轴承装有圆台形滚子(大端为球面),滚子由滚道圈(轴圈、座圈)挡边准确引导,设计上使得轴圈和座圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点,单向轴承可承受单向轴向负荷,双向轴承可承受双向轴向负荷。

  主要用途:

  单向:起重机吊钩、石油钻机转环。

  双向:轧钢机辊颈。

  14带座外球面球轴承

  带座外球面球轴承由两面带密封的外球面球轴承和铸造的(或钢板冲压的)轴承座组成。外球面球轴承的内部结构与深沟球轴承相同,但此种轴承的内圈宽于外圈,外圈具有截球形外表面,与轴承座的凹球面相配能自动调心。

  主要用途:采矿、冶金、农业、化工、纺织、印染.输送机械等。

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  内容参考:中国轴承网

  本期编辑:Johnxing

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