工業軸承的基本知識
滾動(dòng)軸承的基本結構(gòu) 以滑動軸承為基礎發展起來的滾動軸承,其(qí)工作原理是以滾動摩擦代(dài)替滑動(dòng)摩擦,一般由兩個套圈,一組滾動體和一個保持架所組成的通用性很強、標準化、係列化程度很高的機械基礎件。由於各種機(jī)械有著不同的工作條件,對滾動軸承在負荷能力、結構和使用性能等方麵都提出(chū)了各種不同要(yào)求。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但是,基本的結構是(shì)由內圈、外(wài)圈、滾動體和保持架所組成。 各(gè)種零件在軸承(chéng)中的作用分別是: 對於向(xiàng)心軸承,內圈通常與軸緊配合,並與軸一起運轉,外圈通常與軸承座(zuò)或機械殼體孔(kǒng)成過(guò)渡配合,起支承作用。但是,在某些場合下(xià),也有外圈運轉(zhuǎn),內圈固定起支承作用或者內圈、外圈都同時運轉的。對於推力軸承,與(yǔ)軸緊配合並一起運動的(de)稱軸圈,與(yǔ)軸承座或機械殼(ké)體孔成過渡(dù)配合並起支承作用的稱座圈。滾動體(鋼球、滾(gǔn)子或滾針)在軸承內(nèi)通常借助保持架均勻(yún)地排列在兩個套圈之間作滾動(dòng)運動,它(tā)的(de)形狀(zhuàng)、大小和數量直接影響軸承的(de)負荷能力和使用性能。保持架除能將滾動體均勻地分隔開以(yǐ)外,還能起引導滾動體旋轉及改善軸承內部潤滑性能等作用。 第二節 滾動軸承的分類 1.按滾動軸承結構類型分類 (1) 軸(zhóu)承(chéng)按其(qí)所能承受的載荷方(fāng)向或公稱(chēng)接(jiē)觸角的不同,分為: 1) 向心軸承----主(zhǔ)要用於承受徑向(xiàng)載荷的滾動軸承,其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同,又分為:徑向接觸(chù)軸承----公稱接觸角為0的向心軸承:向心角接觸軸承(chéng)----公稱(chēng)接觸角(jiǎo)大於0到45的向心軸承。 2) 推力軸承----主要用於承受軸向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角大於45到90。按公稱接(jiē)觸角不同又分為: 軸(zhóu)向接觸軸承----公稱接觸角為90的推(tuī)力軸承:推力角接觸軸承----公(gōng)稱接觸(chù)角大於45但小於90的推力軸承。 (2) 軸承(chéng)按其滾動體的種類,分為: 1) 球(qiú)軸承----滾(gǔn)動體為球: 2) 滾子軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類,又分為: 圓柱滾子軸承----滾動體是(shì)圓柱滾(gǔn)子的軸承,圓柱滾子的長度與直徑之比小於或等於3 ;滾針(zhēn)軸承----滾(gǔn)動體是滾針的軸承,滾針的長度與(yǔ)直徑之比大於3,但直徑小於或等於5mm; 圓錐滾子軸承(chéng)----滾(gǔn)動(dòng)體是(shì)圓錐滾子的軸承; 調心滾子軸承一一滾動體(tǐ)是球麵滾子的(de)軸承。 (3) 軸承(chéng)按其工作(zuò)時能否調心,分為: 1) 調心軸承----滾道是球(qiú)麵形的,能適應兩滾道軸心(xīn)線間的角偏差及角運動的軸承; 2) 非調心軸承(剛性軸承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸承。 (4) 軸承按滾動體的列數,分為: 1) 單列軸承----具有(yǒu)一列滾動體的(de)軸承; 2) 雙(shuāng)列軸承(chéng)----具有兩列滾動體的軸承; 3) 多列(liè)軸承----具有多於兩列(liè)滾動體的軸(zhóu)承,如三列、四列軸承。 (5) 軸(zhóu)承按其(qí)部件能否分離,分為: 1)可分離軸承----具有可分離部件的軸承(chéng); 2)不(bú)可分離軸承----軸承在配套後,套圈均不能任意自由分離的軸承。 (6) 軸承按其(qí)結構形狀(zhuàng)(如有無(wú)裝填槽,有無內、外圈(quān)以及(jí)套(tào)圈的(de)形狀,擋邊的結構,有無(wú)保持架(jià)等)還可以分為多種結構類型。 2.按(àn)滾動軸承尺寸大小分類 軸承按其外(wài)徑尺寸大小,分為: (1) 微型軸承----公稱外(wài)徑(jìng)尺寸範圍(wéi)為26mm以下的(de)軸承; (2) 小型軸承----公稱外徑尺(chǐ)寸範圍為28-55mm的軸承; (3) 中小型軸承----公稱外徑尺寸範圍(wéi)為60-115mm的軸承; (4) 中大型軸(zhóu)承----公稱外徑尺(chǐ)寸範圍為120-190mm的軸承 (5) 大型軸承(chéng)----公稱外徑尺寸範圍為200-430mm的(de)軸承; (6) 特大型軸承----公稱外徑尺(chǐ)寸範(fàn)圍為440mm以上的軸承。 第三(sān)節滾動軸(zhóu)承的基本生產過程 由於滾動軸承的類型、結(jié)構型式、公差等級、技術要求、材料及批量等的不同,其(qí)基本生產過程也(yě)不完全相同。 一、各種軸承主(zhǔ)要零件的加工過程: 1.套圈的加工過程: 軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中車加工(gōng)前的工序可分(fèn)為下述三種,整個加工過程(chéng)為: 棒料或管料(有的棒 料需經鍛造和退火、正火)----車加(jiā)工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防鏽(xiù)----入庫----(待合套裝配〉 2.鋼球的加工過(guò)程, 鋼球的加工同樣依(yī)原材料的狀態不同而有(yǒu)所不同,其(qí)中挫削或光球前的工序,可分為下述三(sān)種,熱處理前的(de)工序,又(yòu)可分為下述二種(zhǒng),整個加(jiā)工 過程為(wéi): 棒料(liào)或線材冷衝(chōng)(有的棒料冷衝後還需衝(chōng)環帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬(yìng)磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防鏽、包裝(zhuāng)----入庫(kù)〈待合套裝配(pèi)〉。 3.滾子的加工過程 滾(gǔn)子的加工依原材料的不同而有所不同(tóng),其中熱處理前的工(gōng)序可分為下述兩種,整個加工(gōng)過程(chéng)為: 棒料(liào)車(chē)加工或線材冷鐓後串環帶及軟磨(mó)----熱處理----串軟點----粗磨外徑----粗磨端麵----終磨端麵----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防鏽、包裝----入庫(待合套裝配〉。 4.保持架的加工過程 保持架(jià)的加工過程依設(shè)計結構及原(yuán)材料的不同,可分為下述兩(liǎng)類: (1)板料→剪切→衝裁→衝壓成形→整(zhěng)形及精加工→酸洗或(huò)噴(pēn)丸或串光→終檢→防鏽、包裝→入庫(待合套裝配) (2)實體(tǐ)保持架的加工(gōng)過程: 實體保持架的加(jiā)工,依原材料或(huò)毛壞的不同而有所不同,其(qí)中車加工前可分為(wéi)下述四種毛坯型式,整個加工(gōng)過程為: 棒料、管料、鍛件、鑄件----車(chē)內徑、外徑、端(duān)麵、倒角----鑽(zuàn)孔(或拉孔(kǒng)、鏜孔(kǒng))----酸洗----終檢----防鏽、包(bāo)裝----入庫〈待合套裝配〉。 二、滾動軸承的裝配過程: 滾動軸(zhóu)承零件如內圈、外圈、滾動體和保持架等,經檢(jiǎn)驗(yàn)合格(gé)後,進入裝配車間進行裝配,其過程(chéng)如下: 零件退磁、清洗→內、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套(tào)→檢查遊(yóu)隙→鉚合保持架→終檢(jiǎn)→退磁、清洗→防鏽、包裝→入成品庫(裝箱、發運(yùn)〉。 第四節 滾動軸承的特點 滾動軸承與滑動軸承相比,具有下列優點: 1.滾動軸承的摩擦係數比滑動(dòng)軸承小,傳(chuán)動效率高。一(yī)般滑動軸承的摩擦係數為0.08-0.12,而滾動軸承的摩擦係數(shù)僅為(wéi)0.001-0.005; 2.滾動軸承已實現標準化、係列化、通用化,適於大(dà)批量生產和供(gòng)應(yīng),使用和維(wéi)修十分方便; 3.滾動軸承用軸承鋼製造,並經過熱處理,因(yīn)此,滾動(dòng)軸承不僅具有較高的機械性能和較長的使用壽命,而且可以節省(shěng)製(zhì)造滑動軸承所用的(de)價格較(jiào)為昂貴的有色金(jīn)屬; 4.滾動軸承內部間隙很小,各零件的(de)加工精度較高,因此,運轉精度較(jiào)高。同(tóng)時,可以通(tōng)過預(yù)加負荷的方法使軸承的剛性增加。這對於精密機械是非常重要的; 5.某些滾動軸(zhóu)承可同時承受徑向負荷和軸向負(fù)荷(hé),因此,可以簡化軸承支座的結構; 6.由於(yú)滾動軸承傳動效率高,發熱量少(shǎo),因此,可以減少潤滑油的消耗,潤滑維護較為省事; 7.滾動軸承可以方便地應用於空間任何方位的鈾上。 但是,一切事物都(dōu)是一分為二的,滾動軸承也有(yǒu)一(yī)定的缺點(diǎn),主要是: 1. 滾動軸承承受負荷的能(néng)力比同樣體積的滑動軸承(chéng)小得多,因此,滾動軸承的徑向尺寸大。所以,在承受(shòu)大負荷的場合和要求徑向尺寸小、結構要(yào)求緊湊的場合〈如內燃機曲軸軸承),多采用滑動軸承; 2. 滾動軸承振動和噪聲(shēng)較大,特別是在使用後期尤為顯(xiǎn)著(zhe),因(yīn)此,對精(jīng)密度要求很高、又不(bú)許(xǔ)有振動的場合,滾動軸承難於勝任,一般選用滑動軸承的效果更佳 3. 滾動軸承對金屬屑等異物特(tè)別敏感,軸承內一旦進入異物,就會產生斷續地較大振動和(hé)噪聲,亦會引起早期損壞。此外,滾動軸承因金屬夾(jiá)雜(zá)質(zhì)等也易發生早期(qī)損壞的可(kě)能性。即使不發生早期損壞,滾動軸承的壽命也有一定的限(xiàn)度。總之,滾動軸承的(de)壽命較滑動軸承短些。 可是,滾動軸承與滑動軸承相比較,各有優缺(quē)點,各占有一定的適用場合,因此,兩者不能完全互(hù)相取代(dài),並且各自向一定的(de)方向發展,擴大自(zì)己的領域。但是,由於滾動軸承的突出優點(diǎn),頗有(yǒu)後(hòu)來者居上的趨勢。目前,滾動軸承已(yǐ)發展成為機(jī)械的主要支(zhī)承型式,應用愈(yù)來愈(yù)廣泛。