一文带你见识机械设备中的各种滚动轴承
滚动轴承是现代机器中广泛应用的零件之一,它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的(例如:转动的齿轮与轴)。滚动轴承也是标准件的一种,在设计过程中应在标准规格中选取。
一、滚动轴承的构成
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体、保持架等构成。
滚动体也有很多不同的种类,如下图。
二、滚动轴承的分类
滚动轴承的分类有多种方法:
1 按滚动体的不同分类:球轴承、滚子轴承,如上图中所示。
2 按可承受的外载荷分类:向心轴承、推力轴承、向心推力轴承。在选择滚动轴承时需要考虑受力方向。下图中:夹角α叫作轴承的接触角,夹角β叫作载荷角。
3 按轴承的结构形式不同分类:
在实际应用中,滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承,在国家标准中分为13类,如下图。
(1)深沟球轴承
深沟球轴承的类型代号为6,主要承受径向载荷,也可同时承受小的轴向载荷。这种轴承大量生产,价格最低,使用最广。
(2)圆柱滚子轴承
圆柱滚子轴承的类型代号为N。它的外圈和内圈可以分离,无法承受轴向载荷,滚子由内圈(或外圈)的挡边进行轴向定位。有较大的径向承载能力。此类轴承可以不带外圈或内圈使用。
(3)角接触球轴承
角接触球轴承的类型代号为7,它可以同时承受径向载荷及轴向载荷,也可单独承受轴向载荷,能在较高转速下正常工作。因一个轴承只能承受单向的轴向力,故此类轴承一般成对使用。承受轴向载荷的能力与接触角α有关,接触角越大,可承受的轴向载荷越大。
(4)圆锥滚子轴承
类型代号为3。可以同时承受径向载荷及轴向载荷,外圈可以分离。和角接触球轴承一样,圆锥滚子也一般成对使用。
(5)调心球轴承
类型代号为1。调心球轴承的外圈滚道表面是以轴承中点为中心的球面,故能自动调心。这种轴承一般不宜承受纯轴向载荷。
(6)调心滚子轴承
类型代号为2。调心滚子轴承的性能和特点与调心球轴承类似,但具有较大的径向承载能力。
(7)滚针轴承
类型代号为NA。内径相同时,滚针轴承比其他类型的轴承的外径小,适用于空间较小的场合。它的内圈或外圈可以分离,工作时允许内、外圈有少量的轴向错动,有较大的径向承载能力,一般不带保持架,摩擦系数较大。
(8)带座外球面球轴承
类型代号为u。带座外球面球轴承由两面带密封的外球面轴承和铸造的(或钢板冲压的)轴承座组成。这种轴承结构紧凑、装卸方便、密封完善,适用于简单支承,常用于采矿、冶金、农业、化工、纺织、印染、输送机械等行业。
(9)推力球轴承
类型代号为5。这种轴承在工作时必须有一定的轴向载荷,避免钢球在滚道中滑动。在高速时离心力较大,钢球与保持架磨损,发热严重,使轴承的寿命降低,所以这种轴承的极限转速较低。
(10)推力调心滚子轴承
类型代号为29。用于承受以轴向载荷为主的轴向、径向联合负载。
(11)推力圆柱滚子轴承
类型代号为8。这种轴承可以承受单向载荷,它比推力球轴承的轴向承载能力大得多,并且刚性大、占用轴向空间小。适用于转速较低的场合。
(12)推力圆锥滚子轴承
类型代号为9。与推力圆柱滚子轴承类似,但允许转速稍高于圆柱滚子轴承。
(13)直线轴承
类型代号为L。直线运动轴承与直线运动导轨支承统称为直线运动滚动支承。这种轴承用于要求摩擦低、精度高、做直线运动机械部件的支承。如机床导轨、电子工业的调谐装置和检测仪表上,以滚动摩擦代替滑动摩擦,具有较高的承载能力和良好的速度性能。
三、滚动轴承的优缺点
1 滚动轴承的优点:
摩擦阻力小,起动容易,效率高;
径向游隙较小,可用预紧的方法提高支承刚度及旋转精度;
对同尺寸的轴颈,滚动轴承的宽度较小,可使机器的轴向尺寸紧凑;
润滑方法简便,互换性好等。
2 滚动轴承的缺点有:
承受冲击载荷能力较差;
高速运转时噪音大;
轴承不能剖分,位于长轴或曲轴中间的轴承安装困难;
比滑动轴承径向尺寸大;
与滑动轴承相比,寿命较低。
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