滚动轴承种类和原理?
滚动轴承(rollingbearing)是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转;外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用;滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命;保持架能使滚动体均匀分布, 引导滚动体旋转起润滑作用。
支承转动的轴及轴上零件,并保持轴的正常工作位置和旋转精度,滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大。
滚动轴承的结构由部分组成
滚动轴承
1.外圈——装在轴承座孔内,一般不转动
2.内圈——装在轴颈上,随轴转动
3.滚动体——滚动轴承的核心元件
4.保持架——将滚动体均匀隔开,避免摩擦
润滑剂也被认为是滚动轴承第五大件,它主要起润滑、冷却、清洗等作用
滚动轴承特征
1.专业化
轴承零件加工中,大量采用轴承专用设备。如钢球加工采用磨球机、研磨机等设备。专业化的特点还体现在轴承零件的生产上,如专业生产钢球的钢球公司、专业生产微型轴承的微型轴承厂等。
2. 先进性
由于轴承生产的大批量规模要求,使得其使用先进的机床、工装和工艺成为可能。如数控机床、三爪浮动卡盘及保护气氛热处理等。
3.自动化
轴承生产的专业化为其生产自动化提供了条件。在生产中大量采用全自动、半自动化专用和非专用机床,且生产自动线逐步推广应用。如热处理自动线及装配自动线等。
基本特点
好处
(1).节能显著。由于滚动轴承自身运动的特点,使其摩擦力远远小于滑动轴承,可减少消耗在摩擦阻力的功耗,因此节能效果显著。从理论分析及生产实践中,主轴承采用滚动轴承的一般小型球磨机节电达30%~35%,中型球磨机节电达15%~20%,大型球磨机节电可达10%~20%。由于球磨机本身是生产中的耗能大户,这将意味着可节约一笔及其可观的费用。
(2).维修方便,质量可靠。采用滚动轴承可以省去巴氏合金材料的熔炼、浇铸及刮瓦等一系列复杂其技术要求甚高的维修工艺过程以及供油、供水冷却系统,因此维修量大大减少。而且滚动轴承由于是由专业生产厂家制造,质量往往得到保证。也给球磨机使用厂家带来了方便。
优点
1、摩擦阻力小,功率消耗小,机械效率高,易起动;
2、尺寸标准化,具有互换性,便于安装拆卸,维修方便;
3、结构紧凑,重量轻,轴向尺寸更为缩小;
4、精度高,负载大,磨损小,使用寿命长;
5、部分轴承具有自动调心的性能;
6、适用于大批量生产,质量稳定可靠,生产效率高;
7、传动摩擦力矩比流体动压轴承低得多,因此摩擦温升与功耗较低;
8、起动摩擦力矩仅略高于转动摩擦力矩;
9、轴承变形对载荷变化的敏感性小于流体动压轴承;
10、只需要少量的润滑剂便能正常运行,运行时能够长时间提供润滑剂;
11、轴向尺寸小于传统流体动压轴承;
12、可以同时承受径向和推力组合载荷;
13、在很大的载荷-速度范围内,独特的设计可以获得优良的性能;
14、轴承性能对载荷、速度和运行速度的波动相对不敏感。
缺点
1、噪音大。
2、轴承座的结构比较复杂。
3、成本较高。
4、即使轴承润滑良好,安装正确,防尘防潮严密,运转正常,它们最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。
性能
调心性能
轴中心线相对轴承座孔中心线倾斜时,轴承仍能正常工作的能力。双列向心球面球轴承和双列向心球面滚子轴承具有良好的调心性能。滚子轴承和滚针轴承不允许内、外圈轴线有相对倾斜。各类滚动轴承允许的倾斜角不同,如单列向心球轴承为8′~16′,双列向心球面球轴承为2°~3°,圆锥滚子轴承≤2′。
极限转速 在一定载荷和润滑条件下轴承所允许的最高转速。极限转速与轴承类型、 尺寸、精度、 游隙、保持架、负荷和冷却条件等有关。轴承工作转速应低于极限转速。选用高精度轴承、 改善保持架结构和材料、采用油雾润滑、改善冷却条件等,都可以提高极限转速。
延伸阅读
滚动轴承的常用术语及定义?
术语及定义包括
1.“滚动轴承总论”,在支承负荷和彼此相对运动的零件间作滚动运动的轴承;
2.“向心轴承”,主要用于承受径向负荷的滚动轴承,其公称接触角在0°到45°之间,基本零件为内圈、外圈和带或不带 保持架的滚动体;
3.“推力轴承”,主要用于承受轴向负荷的滚动轴承,其公称接触角大于45°到90,基本零件为轴圈、座圈和带或不带保持架的滚动体;
4.“球轴承”,滚动体是球的滚动轴承;
5.“滚子轴承”滚动体是滚子的滚动轴承。
哪些场合采用滚动轴承?哪些场合又要选用滑动轴承?
一.滑动轴承具有承载力高,抗震性好,工作平稳可靠,噪音小,寿命长等特点。滑动轴承多应用于主要应用于低速,重载的场合。例如:工程机械、海洋设备、水利工程、航空航天、铁路等领域。具体为:
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、轧钢机轧辊轴承;
2.对精密度要求很高、又不许有振动的场合,一般的滚动轴承难于胜任,常选用滑动轴承;
3.一般在低速重载工况条件下,或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位, 如船舶的推进轴等。
二.滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大。应用于机器、仪器。
一般用于比较小的机械设备中,转速较高的地方, 如电机,齿轮箱等等;
常用于一些需降低阻力的活动部件上,如自行车上的轴承。
滚动轴承的作用?
滚动轴承是一种比较精密的机械原件,主要是用来在运转的过程中减少轴与轴之间摩擦带来的损失。
滚动轴承能够很好的对转动过程中轴以及轴之间的零件正常运作起到支撑作用,并且还可以使轴处于正常的工作位置,从而提高运作过程中旋转方面的精度。当然了,如果滚动轴承在使用的过程中遇到一些故障的话,维护起来也会非常地方便,同时,工作的可靠性也会有较高的提升。
其次,滚动轴承的起动性也能不错,可以在中等速度的情况下保持比较高的承载能力。但是与滑动承轴相比,这种产品的径向尺寸比较大,所以对于减震能力可能不是特别好,而且在高速运行的时候,寿命会下降,并且还会产生较大的声响。
除此以外,滚动轴承能够很好地减少摩擦所带来的损失,通过减轻人们的工作量,来进一步提高劳动效率。在日常工作中,有很多场合中都有利用到滚动轴承。
滚动轴承的装配步骤及注意事项?
1.准备工作及注意事项
滚动轴承作为一种精密部件,其精度较高,且大多数刚性较差,为保证良好的装配质量,应重视装配前的准备工作。
1)按所装轴承的结构和装配工艺要求,备好所需工具和量具。
2)按图纸要求检查与轴承相配零件上有关部位的表面质量和尺寸。
3)清洗与轴承配合的零件,擦干后涂上一层薄油。
4)部分轴承装配前需要清洗,但对涂有防锈润滑两用油脂的或两端带防尘盖、密封圈的轴承则不需清洗。
2.装配方法
滚动轴承的装配方法主要取决于轴承的结构、尺寸大小和与相配件的配合性质,装配时的压力应直接作用在待配合的套圈上,绝不允许通过滚动体传递压力;轴承的标记应装在可见部位,便于将来更换;装配过程中应保持清洁,装配后应运转灵活,无噪声,工作温度一般不应超过50℃。
(1)圆柱孔轴承的装配
1)当轴承与轴的配合较紧而与座孔的配合较松时,应先将轴承装在轴上,压装时在轴承端面上垫软钢或铜质套筒,然后再装入座孔内;反之先压装轴承在座孔内。
2)当轴承与轴和座孔都是紧配合时,应采用能同时压住轴承内、外圈端面的套筒,同时将轴承压人轴上和座孔中。
3)对于圆锥滚子轴承,因内外啊可分离,可分别将内外圈装在轴和座孔中,然后再调整游隙。
轴承压入时采用的方法和工具,可根据过盈量的大小来决定是采用锤击法、压力机压人法或是温差法等,具体选择时可参考前面所讲的过盈连接部分。
(2)圆锥孔轴承的装配 圆锥孔轴承可直接装在有锥度的轴颈上,或装在锥套的锥面上,装配中主要应注意调整轴承的径向间隙。
(3)推力球轴承的装配对于推力球轴承的装配,重要的是要正确区分紧环和松环,松环的内孔比紧环的内孔大,紧环与轴一起转动,松环相对静止。右端的紧环靠在轴肩上,左端的紧环靠在轴上螺母端面上,否则使滚动体失去作用,加速配合件的磨损。轴承的间隙用圆螺母调整。
滚动轴承的分类?
1、深沟球轴承
东莞fag深沟球轴承结构简单,使用方便,是生产批量大,应用范围广的类轴承。它主要用于承受径向载荷,也可承受定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时,具有角接触轴承的功能,可承受较大的轴向载荷。应用于汽车,拖拉机,机床,电机,水泵,农业机械,纺织机械等。
2、滚针轴承
日本IKO滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3~10倍,直径般不大于5mm),因此径向结构紧凑,其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时,外径小,别适用与径向安装尺寸受限制的支承结构。根据使用场合不同,可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件,此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内。
3、角接触球轴承
日本KOYO角接触球轴承角接触球轴承限转速较高,可以同时承受经向载荷和轴向载荷,也可以承受纯轴向载荷,其轴向载荷能力由接触角决定,并随接触角增大而增大。多用于:油泵、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械。
4、调心球轴承
调心球轴承有两列钢球,内圈有两条滚道,外圈滚道为内球面形,具有自动调心的性能。可以自动补偿由于轴的绕曲和壳体变形产生的同轴度误差,适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。主要用在联合收割机等农业机械,鼓风机,造纸机,纺织机械,木工机械,桥式吊车走轮及传动轴上。
5、调心滚子轴承
瑞典skf调心滚子轴承句有两列滚子,主要用于承受径向载荷,同时也能承受任方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高,别适用于重载或振动载荷下工作,但不能承受纯轴向载荷;调心性能良好,能补偿同轴承误差。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、破碎机、各类产业用减速机等等。