軸承類型

大量的輕型和工業(yè)設(shè)備，從小型超市推車到大型發(fā)電廠，如果沒(méi)有某種軸承就無(wú)法運(yùn)行。軸承是多種類型機(jī)器的重要摩擦部件，并以多種形式和形狀存在。這些可以定義為僅支持/允許承受靜態(tài)或動(dòng)態(tài)負(fù)載的系統(tǒng)內(nèi)某些類型的運(yùn)動(dòng)（受限自由度）的機(jī)械元件。一個(gè)例子是滑動(dòng)門(mén)。門(mén)無(wú)法從其原始位置抬起或移動(dòng)。只需將其滑開(kāi)即可。軸承可能的運(yùn)動(dòng)僅限于滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

軸承的用途是什么？軸承的主要用途是防止兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件之間發(fā)生直接金屬與金屬的接觸。這可以防止零件發(fā)生摩擦、發(fā)熱和最終磨損。由于滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)被低摩擦旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)取代，能耗也降低了。旋轉(zhuǎn)元件的負(fù)載也傳遞至外殼。載荷可以是徑向載荷、軸向載荷或兩者的組合。如上所述，軸承限制運(yùn)動(dòng)部件在給定方向上的運(yùn)動(dòng)自由度。

滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承包含球形或圓柱形滾動(dòng)元件。事實(shí)證明，滾動(dòng)輪子比在地面上滑動(dòng)更容易，因?yàn)闈L動(dòng)摩擦力的大小比滑動(dòng)摩擦力小。同樣的原理在這里也適用。旋轉(zhuǎn)元件軸承用于促進(jìn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中零件的自由運(yùn)動(dòng)。即使您的應(yīng)用需要線性運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)也很容易。想想自動(dòng)扶梯和傳送帶。該運(yùn)動(dòng)是線性的，但由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾輪驅(qū)動(dòng)。另一個(gè)例子是往復(fù)泵，它借助連桿將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為平移運(yùn)動(dòng)。在這些應(yīng)用中，滾珠軸承用于支撐電機(jī)軸和組件中其他滾子的軸。由于滑動(dòng)摩擦被滾動(dòng)摩擦取代，滾動(dòng)元件在沒(méi)有明顯摩擦的情況下支撐載荷。滾動(dòng)軸承可分為兩大類：球軸承和滾動(dòng)軸承。

球軸承球軸承是最常用的軸承類型之一。它由一排作為滾動(dòng)元件的球組成。它固定在兩個(gè)環(huán)形金屬片之間。這塊金屬叫做蕾絲。內(nèi)圈可以自由旋轉(zhuǎn)，而外圈則靜止。球軸承在旋轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力很低，但其承載能力有限。這是因?yàn)榍蚝妥�圈之間的接觸面積很小。除徑向載荷外，還可施加兩個(gè)方向的軸向載荷。滾珠軸承用于控制振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如，在軸可以自由旋轉(zhuǎn)但電機(jī)殼體不能自由旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)中，使用滾珠軸承將軸連接到電機(jī)殼體。根據(jù)不同的應(yīng)用，可提供不同類型的滾珠軸承。球軸承的優(yōu)點(diǎn)： ? 耐磨性好? 不需要太多潤(rùn)滑? 摩擦小，能量損失低? 壽命長(zhǎng)? 易于更換? 常見(jiàn)尺寸小? 相對(duì)便宜? 可承受推力載荷球軸承的缺點(diǎn)： ? 可能因以下原因而破裂影響?會(huì)產(chǎn)生噪音?無(wú)法搬運(yùn)重物

深溝球軸承

這是應(yīng)用最廣泛的球軸承類型。一圈球夾在兩個(gè)軌道之間，用于傳遞負(fù)載并允許兩個(gè)軌道之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。球由保持器固定到位。針對(duì)極低滾動(dòng)摩擦、低噪音和低振動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化。這使其成為高速應(yīng)用的理想選擇。安裝相對(duì)容易，維護(hù)量也很少。滾道面必須壓裝到軸上，因此安裝時(shí)注意不要使?jié)L道面凹陷。

角接觸球軸承在這種類型的球軸承中，內(nèi)圈和外圈沿軸承軸線相對(duì)移動(dòng)。除徑向載荷外，此類設(shè)計(jì)還可承受較大的兩個(gè)方向的軸向載荷。由于內(nèi)外圈的位移，軸向載荷通過(guò)軸承傳遞到軸承座。該軸承適用于需要?jiǎng)傂暂S向引導(dǎo)的應(yīng)用。角接觸軸承廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)設(shè)備、汽車、變速箱、泵和其他高速應(yīng)用。

調(diào)心用球軸承不受軸撓曲或安裝誤差引起的軸與外殼不對(duì)中影響的球軸承。內(nèi)圈有與深溝球軸承類似的深溝，后面是兩列球和一個(gè)外圈。外圈是凹形的，允許內(nèi)圈根據(jù)不對(duì)中情況自由地重新定位。

推力球軸承推力球軸承是一種特殊類型的球軸承，設(shè)計(jì)用于支撐軸向載荷。它不能承受徑向載荷。推力球軸承的特點(diǎn)是噪音低、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可用于高速場(chǎng)合。這些軸承可用作單向或雙向軸承，并可根據(jù)負(fù)載是單向還是雙向進(jìn)行選擇。

什么時(shí)候使用滾珠軸承？現(xiàn)在讓我們概述一下可能需要滾珠軸承的一些操作條件。存在推力載荷。滾珠軸承設(shè)計(jì)用于支撐軸向載荷。沒(méi)有重新加載。軸承使用球形滾動(dòng)元件，因此所有力都集中在幾個(gè)接觸點(diǎn)上。這可能導(dǎo)致高負(fù)載下過(guò)早失效。高速。由于滾珠軸承的接觸點(diǎn)較小，因此摩擦也較小。因此，這種類型的軸承需要克服的阻力較小，并且更容易實(shí)現(xiàn)更高的速度。

滾子軸承滾子軸承包含圓柱形滾動(dòng)元件而不是球作為滾道之間的承載元件。如果一個(gè)元件的長(zhǎng)度大于其直徑（即使稍長(zhǎng)），則該元件被視為滾子。由于內(nèi)圈和外圈是線接觸，而不是球軸承的點(diǎn)接觸，因此可以承受更大的載荷。滾子軸承也有多種類型。您可以根據(jù)負(fù)載的類型和大小、使用條件、未對(duì)準(zhǔn)的難易程度等來(lái)選擇合適的類型。滾子軸承的優(yōu)點(diǎn)： ? 易于維護(hù)? 摩擦小? 可承受高徑向載荷? 圓錐滾子軸承可承受高軸向載荷? 精度高? 用于調(diào)整軸向位移? 滾子軸承振動(dòng)小缺點(diǎn)： ? 噪音大? 成本高

圓柱滾子軸承這是最簡(jiǎn)單的滾子軸承系列。這些軸承可承受較大的徑向載荷和較高的速度。它還具有優(yōu)異的剛度、軸向載荷傳遞、低摩擦和長(zhǎng)壽命。通過(guò)避免使用通常用于固定圓柱滾子的保持架，可以進(jìn)一步提高承載能力。這允許安裝更多滾輪來(lái)承載負(fù)載。有1 列、2 列和4 列類型。還提供分體式和密封式版本。分體式型號(hào)用于難以接近的區(qū)域，例如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸。密封版本可防止軸承污染并保留潤(rùn)滑劑，使其成為免維護(hù)選項(xiàng)。

調(diào)心滾子軸承如果軸容易不對(duì)中，大的徑向和軸向載荷可能會(huì)帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。調(diào)心滾子軸承可以很好地處理這種情況。它具有高承載能力并抑制軸和外殼之間的不對(duì)中。這降低了維護(hù)成本并延長(zhǎng)了使用壽命。調(diào)心滾子軸承的滾道與軸承軸線傾斜。滾輪具有球形表面而不是直邊，并且可以安裝在球形軌道上以適應(yīng)較小的不對(duì)中。調(diào)心滾子軸承具有廣泛的應(yīng)用范圍。用于重負(fù)載、中高速以及發(fā)生不對(duì)中的應(yīng)用。使用示例包括越野車輛、泵、機(jī)械風(fēng)扇、船舶推進(jìn)器、風(fēng)力渦輪機(jī)和變速箱。

圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承包含一個(gè)圓錐形截面作為承載元件。這些滾輪安裝在兩個(gè)軌道之間，這兩個(gè)軌道也是空心圓錐體的一部分。如果你延長(zhǎng)軌道軸和軸，它們都會(huì)接觸到一個(gè)公共點(diǎn)。圓錐滾子軸承設(shè)計(jì)用于除徑向載荷外還支撐更大的軸向載荷。這種正錐體的半角越大，它能承受的軸向載荷就越大。因此，它既可用作推力載荷軸承，又可用作徑向載荷軸承。

滾針軸承滾針軸承是一種特殊類型的滾子軸承，由于圓柱滾子的直徑較小，因此類似于滾針。通常，滾動(dòng)軸承滾子的長(zhǎng)度僅略大于其直徑。對(duì)于滾針軸承，滾子的長(zhǎng)度大于直徑的四倍。滾針軸承的小直徑允許在相同的空間內(nèi)安裝更多的滾子，增加與滾道接觸的表面積。因此，它可以處理高負(fù)載。它們的小尺寸也使得它們?cè)诳臻g非常寶貴的應(yīng)用中非常有用，因?yàn)樗鼈冊(cè)谳S和外殼之間需要較小的間隙。滾針軸承用于汽車零件，例如變速器和搖臂樞軸。它還用于壓縮機(jī)和泵。

什么時(shí)候使用滾子軸承？滾子軸承是球軸承最常見(jiàn)的替代品。現(xiàn)在讓我們確定此類軸承的最佳運(yùn)行條件。超載。滾子軸承提供了很大的接觸面積，因此載荷分布更均勻。因此，它不太可能破裂并且可以承受很大的力。速度會(huì)更低。它再次成為接觸區(qū)。摩擦增加會(huì)導(dǎo)致溫度升高和磨損加快。

滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承是最簡(jiǎn)單的軸承類型。它通常只有一個(gè)座位。沒(méi)有滾動(dòng)元件。軸承基本上是一個(gè)連接到軸并安裝到孔中的套筒�；瑒�(dòng)軸承價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕。它具有高承載能力。

滑動(dòng)軸承用于旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)、往復(fù)或振蕩運(yùn)動(dòng)。當(dāng)軸頸在軸承內(nèi)表面上滑動(dòng)時(shí)，軸承保持靜止。選擇低摩擦系數(shù)的材料以促進(jìn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。例如，常見(jiàn)的是不同類型的銅合金。這種類型的軸承可以適應(yīng)輕微不對(duì)中的多向運(yùn)動(dòng)，并且適用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、汽車、船舶和建筑行業(yè)。連接柴油機(jī)活塞和連桿的軸銷通過(guò)滑動(dòng)軸承連接。

外球面軸承也是滑動(dòng)軸承，但它們由兩部分組成：內(nèi)圈和外圈。乍一看，它們看起來(lái)與球軸承和滾子軸承相似，但兩個(gè)套圈之間沒(méi)有滾動(dòng)體。

流體軸承流體軸承是一種特殊類型的軸承，它利用加壓氣體或液體來(lái)承載載荷并消除摩擦。這些軸承在噪聲和振動(dòng)水平高且使用壽命短的應(yīng)用中用作金屬軸承的替代品。它也越來(lái)越多地用于降低成本。流體動(dòng)壓軸承用于高速和高負(fù)載運(yùn)行的機(jī)器。盡管初始成本較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，即使在惡劣的條件下，其較長(zhǎng)的使用壽命也彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。由于機(jī)器運(yùn)行時(shí)（啟動(dòng)和停止時(shí)除外）兩個(gè)元件之間存在零接觸，因此流體軸承幾乎實(shí)現(xiàn)零磨損。動(dòng)壓軸承分為靜壓軸承和動(dòng)壓軸承兩種。

靜壓軸承在這種類型中，外部加壓流體受壓在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件之間。加壓流體在運(yùn)動(dòng)部件之間形成楔子，使它們保持分開(kāi)。流體層可能很薄，但除非直接接觸，否則不會(huì)產(chǎn)生磨損。流體通過(guò)泵循環(huán)�？梢哉{(diào)節(jié)出口孔直徑，以在所有軸速度和負(fù)載下保持流體壓力。因此，可以進(jìn)行精確的間隙控制。

流體動(dòng)壓軸承這種類型的軸承利用軸頸運(yùn)動(dòng)迫使軸和軸承箱之間的流體流動(dòng)。軸頸的運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)部件之間吸入潤(rùn)滑液，形成恒定的楔形。然而，這意味著在啟停、低負(fù)載和低速度期間，楔形結(jié)構(gòu)可能不足以防止磨損。該系統(tǒng)只能根據(jù)需要以其設(shè)計(jì)的速度運(yùn)行。

磁力軸承磁力軸承利用磁懸浮的概念將軸固定在空中。由于沒(méi)有物理接觸，磁力軸承屬于無(wú)磨損軸承。可以處理的最大相對(duì)速度也沒(méi)有限制。磁力軸承可以適應(yīng)軸設(shè)計(jì)中的一些不規(guī)則情況，因?yàn)檩S位置會(huì)根據(jù)重心自動(dòng)調(diào)整。所以它可能會(huì)偏向一側(cè)，但它仍然運(yùn)作良好。從廣義上講，有兩種類型：主動(dòng)磁力軸承和被動(dòng)磁力軸承。

主動(dòng)磁力軸承主動(dòng)磁力軸承使用軸周圍的電磁體來(lái)保持其位置。當(dāng)傳感器檢測(cè)到位置變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)調(diào)整提供給系統(tǒng)的電流量并將轉(zhuǎn)子返回到其原始位置。

被動(dòng)磁力軸承被動(dòng)磁力軸承使用永磁體來(lái)維持軸周圍的磁場(chǎng)。這意味著不需要電源輸入。然而，這項(xiàng)技術(shù)仍處于起步階段，并且存在局限性，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得困難。通常，這兩種類型的磁力軸承可以組合使用，永磁體處理靜態(tài)負(fù)載，電磁體用于保持高精度位置。