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滚动轴承的基本知识

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发表于 2008-7-20 23:15:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

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滚动轴承的基本知识, s) g0 F1 w4 y) g0 l 一、滚动轴承的基本结构 & V$ E3 @$ I1 g; X9 D6 ^! I, x7 y 7 u3 C8 \$ j& G1 P3 P' x! `) o5 ~- _ 以滑动轴承为基础发展起来的滚动轴承,其工作原理是以滚动摩擦代替滑动摩擦,一般由两个套圈,一组滚动体和一个保持架所组成的通用性很强、标准化、系列化程度很高的机械基础件。由于各种机械有着不同的工作条件,对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同要求。为此,滚动轴承需有各式各样的结构。但是,最基本的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架所组成。# t0 Z- a3 e/ N0 p, W 1 h5 Q! D x1 e% t7 c 各种零件在轴承中的作用分别是: " ?* B4 m9 ]1 b3 e7 X& C: k% M; v% Z8 N" n 对于向心轴承,内圈通常与轴紧配合,并与轴一起运转,外圈通常与轴承座或机械壳体孔成过渡配合,起支承作用。但是,在某些场合下,也有外圈运转,内圈固定起支承作用或者内圈、外圈都同时运转的。对于推力轴承,与轴紧配合并一起运动的称轴圈,与轴承座或机械壳体孔成过渡配合并起支承作用的称座圈。滚动体(钢球、滚子或滚针)在轴承内通常借助保持架均匀地排列在两个套圈之间作滚动运动,它的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。保持架除能将滚动体均匀地分隔开以外,还能起引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。 $ O/ ~$ F# U( s& E, @ , g) J0 }; l; h) Z% B 二、滚动轴承的分类/ h+ T; I3 I# Y; W/ k* _ & T; u" [7 ~: z& U- o 1、按滚动轴承结构类型分类 6 P9 \. q6 I. b7 w4 }! X* g* R 0 ~6 \) O2 b7 u7 I. e! f (1) 轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同,分为:, X' ~+ f9 ?( z( t9 I6 n! E b* G & i* j! \ {9 ~! B5 R9 U2 `9 g a、向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角从0到45。按公称接触角不同,又分为:径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承:向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。6 E: h6 O* P. p) Z 8 S6 F" q1 k* `- F. y b、推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承,其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为: 轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承:推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承,其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为: 轴向接触轴承----公称接触角为90的滚动轴承用轴承钢制造,并经过热处理,因此,滚动轴承:推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的 。; i! y! M, x3 d% T9 L& [' P 7 ?5 V; m/ ]$ m5 G/ J (2) 轴承按其滚动体的种类,分为: ( T! @3 R& e2 | 5 a# S8 s. T) w( V) D1 u a、球轴承----滚动体为球: - E. K+ |8 X! r$ q ' ]: j% _" x3 E b、滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类,又分为: 圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承,圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ;滚针轴承----滚动体是滚针的轴承,滚针的长度与直径之比大于3,但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承;调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。, O3 Q3 K. u% z ; J( i& j# G& r: k3 L z (3) 轴承按其工作时能否调心,分为: 8 Q$ q) r% y4 g$ g5 T( ` - P/ p# d* q# @1 V a、调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承; 4 F- R' F$ F! U! L7 ?& I" }/ o% k " i; X* j" [7 i3 } b、非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。 w$ l8 B0 M; ~7 g8 u* W+ h) r& w4 p6 i' J9 E- d% N (4) 轴承按滚动体的列数,分为: . W6 v3 ^6 Q1 a) E' G) _( F1 Q( T6 r+ B, G4 V( V6 u$ K a、单列轴承----具有一列滚动体的轴承; 2 C0 ]7 M) g& ^ X/ @' U + ] O9 w, ~8 ]/ b/ ` b、双列轴承----具有两列滚动体的轴承;' k! Z; `. C* q9 V! C1 K& A1 J! R 6 Y. I) f, t# G& N9 d c、多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。 6 P8 E2 p5 C3 ~; h" S7 Q7 Q4 o" I/ ?0 u1 u (5) 轴承按其部件能否分离,分为: 3 U2 \ f) o. {4 K' P) X& b" K0 I: b! X a、可分离轴承----具有可分离部件的轴承;" Z* e- G/ \" {( X) R ' o3 n. ?7 N# v' D( q b、不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。! C+ B D7 s- C9 ~# D 2 W& \- c1 p. {" Z0 J" T, F1 o& E, ~ (6) 轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。 ! F( @, J1 Z* Z- m W - l; q: f" K. D- V y 2、按滚动轴承尺寸大小分类 轴承按其外径尺寸大小,分为: . O# z F: r; g 6 J" @- k) C3 t (1) 微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承; 0 c9 V8 V' a; k$ e1 F* j: G0 { 3 j4 t* A9 v- u2 ] (2) 小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承; 3 o+ u- D! h1 g) v( N9 m$ f3 Q * o, ^0 ^" P4 ?- } (3) 中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承;4 \/ o) x9 `. l; d / z9 \% v* \1 \6 e/ Q (4) 中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承; 4 O4 O& Z: ~1 z9 L y0 ]2 x0 \- e- Q/ _' M% Y/ { (5) 大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承; " `/ u* _7 \/ j5 R0 `$ v4 W 7 z5 a" |- N/ ?; w; J8 }+ \. E6 w (6) 特大型轴承----公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。 2 j7 ^( B; w7 e' M0 f. B + P w$ a; s m 三、滚动轴承的基本生产过程 2 n% n: t3 _+ }4 O& q/ a 0 D0 B, h3 S3 v K' n 由于滚动轴承的类型、结构型式、公差等级、技术要求、材料及批量等的不同,其基本生产过程也不完全相同。 & Z# O$ s0 E. C, t0 D j1 g) t6 n$ i2 z4 E (一)各种轴承主要零件的加工过程: + @4 E) C, j* J, I7 `. N % l- W* H9 D, s, G$ D5 e U 1、套圈的加工过程:轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中车加工前的工序可分为下述三种,整个加工过程为: 棒料或管料(有的棒  料需经锻造和退火、正火)----车加工----热处理----磨加工----精研或抛光----零件终检----防锈----入库----(待合套装配) 4 q" K7 Q9 N( `5 C & B0 l" s6 X$ m7 }3 j% |& J 2、钢球的加工过程, 钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种,整个加工  过程为: 棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配)。6 s2 P) J4 }4 W , c" W" @( \+ e% E7 c9 u. v; Q' H) M 3、滚子的加工过程 滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配)。1 b+ w0 j% `# _6 C8 S+ i+ Y 8 X! v ?! R+ D$ z1 _/ N 4、保持架的加工过程 保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同,可分为下述两类: 6 P2 W9 L& A0 ? D) R, w/ q4 }/ x/ {, l0 @4 B* ]; E' } (1)板料→剪切→冲裁→冲压成形→整形及精加工→酸洗或喷丸或串光→终检→防锈、包装→入库(待合套装配) ) X% W4 t/ D( { ' p, N' H- `& k (2)实体保持架的加工过程:实体保持架的加工,依原材料或毛坏的不同而有所不同,其中车加工前可分为下述四种毛坯型式,整个加工过程为:棒料、管料、锻件、铸件----车内径、外径、端面、倒角----钻孔(或拉孔、镗孔)----酸洗----终检----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。: O* e4 Q" Y' [" n3 b4 j 0 R7 j' \7 K# u (二)滚动轴承的装配过程:" c3 C* {7 P( ]6 v ' k! B @$ O* [ 滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等,经检验合格后,进入装配车间进行装配,其过程如下:, m2 g9 a% h( X$ O; w V3 y! r 1 I0 \* @0 y( v$ `2 ^$ f 零件退磁、清洗→内、外滚〈沟〉道尺寸分组选别→合套→检查游隙→铆合保持架→终检→退磁、清洗→防锈、包装→入成品库(装箱、发运)。" F; E+ x! l& u( C 6 P. a0 F8 q1 X8 Z+ U 四、滚动轴承的特点 8 f! _6 r( p' D2 o , H1 S7 e& v; G 滚动轴承与滑动轴承相比,具有下列优点: # w- v. t. C5 ]1 Y6 m/ [- z ( Y5 r, B7 t3 y8 T* H7 D5 T4 w+ e 1、滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小,传动效率高。一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12,而滚动轴承的摩擦系数仅为0.001-0.005; - D* T+ L6 j; ~- e j0 ]4 Z* |$ Q' O1 Z) N 2、滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化,适于大批量生产和供应,使用和维修十分方便; # c: ?& J, F. M, t8 @7 [9 V. e8 Y! n- G 3、不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命,而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属; U5 k4 X7 {6 k6 H# }2 B. |+ n1 I ' y3 q- k4 D- D+ g' q 4、滚动轴承内部间隙很小,各零件的加工精度较高,因此,运转精度较高。同时,可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。这对于精密机械是非常重要的;9 |$ U9 I& M# K9 C |; V8 h: S7 a( q 5、某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷,因此,可以简化轴承支座的结构; & @$ P, z, \5 m5 t! W: A : c3 Q+ y0 n0 Q7 ? 6、由于滚动轴承传动效率高,发热量少,因此,可以减少润滑油的消耗,润滑维护较为省事; . T ^$ o+ c, c ( [' B/ _" a4 i' t" ` 7、滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。 3 P/ W( I# T% H& e; c K/ `. S6 G, j # f& {) _" B/ l 但是,一切事物都是一分为二的,滚动轴承也有一定的缺点,主要是: : G5 m1 {% G/ r: s) ?6 I, Z' `6 W ' D5 g: G; _' b o3 \; B" V4 z9 F 1、滚动轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多,因此,滚动轴承的径向尺寸大。所以,在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合(如内燃机曲轴轴承),多采用滑动轴承; 9 s, T3 W6 w u; L$ x b6 @7 G7 |% ?5 Y7 h7 [ 2、滚动轴承振动和噪声较大,特别是在使用后期尤为显著,因此,对精密度要求很高、又不许有振动的场合,滚动轴承难于胜任,一般选用滑动轴承的效果更佳 + s# a* M8 {! [0 Q9 [& c1 \, O- |+ b% m+ \4 W8 N/ s7 {' F 3、滚动轴承对金属屑等异物特别敏感,轴承内一旦进入异物,就会产生断续地较大振动和噪声,亦会引起早期损坏。此外,滚动轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。即使不发生早期损坏,滚动轴承的寿命也有一定的限度。总之,滚动轴承的寿命较滑动轴承短些。3 D" }. D' M! [ $ F) s4 e7 p7 K# r. W 可是,滚动轴承与滑动轴承相比较,各有优缺点,各占有一定的适用场合,因此,两者不能完全互相取代,并且各自向一定的方向发展,扩大自己的领域。但是,由于滚动轴承的突出优点,颇有后来者居上的趋势。目前,滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式,应用愈来愈广泛。) b9 P% I+ M! q, @# M ' j* A& b& {5 }6 T 轴承存放地点应当清洁、干燥、通风,并防止酸雾蒸气等有害物质的侵入,禁止与其他化学品存放于同一间仓库。 7 ]+ _! o0 l+ Y e5 {5 N& b0 l# G. t5 ? K 正常保管条件下,轴承的有效防锈期为12个月,超过12个月应对轴承进行重新清洗,涂防锈油和包装。
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