工業軸承的基本知識
滾動軸承的基本結構 以滑動(dòng)軸承為基礎發展起來的(de)滾動軸承,其工作原理是以滾動(dòng)摩(mó)擦(cā)代替滑動摩擦,一般由兩個套圈,一組滾動體和一(yī)個保持架所(suǒ)組成的通用性(xìng)很強(qiáng)、標準化、係列化程度很高的機(jī)械基礎件。由於各種機械有著(zhe)不同的工作條(tiáo)件,對滾(gǔn)動軸承在負荷(hé)能力、結構和使用(yòng)性能等方麵都(dōu)提出了各種不同要(yào)求。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但(dàn)是,基本的結構是由內圈、外圈、滾(gǔn)動體和保持架所組成。 各種零件在軸承中的作用(yòng)分別是: 對於向心軸承(chéng),內圈通常與軸緊配合,並(bìng)與軸一起運轉(zhuǎn),外圈通(tōng)常(cháng)與軸承座或機械殼體孔(kǒng)成過渡配合,起支承作用。但是,在某些場合下,也有外圈(quān)運轉(zhuǎn),內圈固定(dìng)起支承(chéng)作用或者內圈、外圈都同時運轉的。對於推力軸承,與軸緊配合並一起運動的稱軸圈,與軸承座或機械(xiè)殼體孔成過渡配合並起支承作用的稱座圈。滾動體(鋼球、滾子或滾針)在軸承內通(tōng)常借助保持架均(jun1)勻地排列在兩個套圈之間作滾動(dòng)運動,它的形狀、大(dà)小和數量(liàng)直(zhí)接影響(xiǎng)軸承的負(fù)荷能力和使用性能。保持架除能將滾動體(tǐ)均勻地分隔開以外,還能起引導滾動體旋(xuán)轉(zhuǎn)及改善軸承內部潤滑性(xìng)能等作用(yòng)。 第二節 滾動軸(zhóu)承的(de)分類 1.按滾動軸承結構類型分類 (1) 軸承按其所能(néng)承受的載荷方向或公(gōng)稱接觸角(jiǎo)的不同,分為(wéi): 1) 向心軸承----主要用於(yú)承受徑向載荷的滾動軸承,其(qí)公稱接(jiē)觸角從(cóng)0到45。按公稱接觸角不同,又分為(wéi):徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的(de)向心軸承:向心角接(jiē)觸軸(zhóu)承----公稱(chēng)接觸角大於0到45的向心軸承。 2) 推力軸承----主要用於承受軸(zhóu)向載荷的滾動軸(zhóu)承,其公稱接觸角大於45到90。按公(gōng)稱接觸角不同又分為: 軸向接觸軸承(chéng)----公稱接觸角為90的推力軸承:推力角接觸軸承(chéng)----公稱接觸角大於45但小於90的推力軸承。 (2) 軸承按其滾動體的種類,分為: 1) 球軸承----滾動體為球: 2) 滾子軸承----滾動體為滾子。滾子(zǐ)軸承按滾子(zǐ)種類,又分為: 圓柱滾子軸承(chéng)----滾動體是圓柱滾子的軸承(chéng),圓柱(zhù)滾子的長度與直徑之比小於或(huò)等於3 ;滾針軸承----滾(gǔn)動體是滾(gǔn)針的軸(zhóu)承,滾針(zhēn)的長度與直(zhí)徑之比大於3,但直徑小於(yú)或等於(yú)5mm; 圓錐滾子軸承(chéng)----滾動體是圓錐滾子的軸承(chéng); 調心(xīn)滾子軸承一一滾動體是球麵滾子的軸承。 (3) 軸承(chéng)按其工作時能否調心,分為: 1) 調心軸承----滾道是球麵形的,能適應兩滾道軸心線(xiàn)間的角偏(piān)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----具有一列滾(gǔn)動體的軸承; 2) 雙列(liè)軸承----具有兩列滾動體的軸承; 3) 多列軸承----具有多於兩列滾動體的軸(zhóu)承,如三列、四列軸承。 (5) 軸承按其部件能否分離,分為: 1)可(kě)分離軸承----具有可分(fèn)離部件(jiàn)的軸承; 2)不可分離軸(zhóu)承----軸(zhóu)承在配套後,套(tào)圈均不能任意自(zì)由分離的軸承。 (6) 軸承按其結構形(xíng)狀(如(rú)有無裝填槽,有無內、外圈以及套圈的形狀,擋邊的結構,有無保(bǎo)持架(jià)等)還可以分為多(duō)種結構(gòu)類型。 2.按滾動軸承(chéng)尺寸大小分類 軸承按其外徑(jìng)尺寸大小,分為: (1) 微型軸承----公稱外徑尺寸範圍為26mm以下的軸承; (2) 小型軸承----公(gōng)稱(chēng)外(wài)徑尺寸範圍為28-55mm的軸承; (3) 中小型軸(zhóu)承----公稱外徑尺(chǐ)寸範圍為60-115mm的(de)軸承; (4) 中大型軸承----公稱外徑尺寸範(fàn)圍為120-190mm的軸承 (5) 大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為200-430mm的軸承; (6) 特大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為440mm以上(shàng)的軸承(chéng)。 第三節滾動軸承的基本生產過程 由(yóu)於滾動軸承的類(lèi)型、結構型式、公差(chà)等級、技術要(yào)求、材料及(jí)批量等(děng)的不同,其基本(běn)生產過(guò)程也不完全相(xiàng)同。 一、各種軸承主(zhǔ)要(yào)零件的加工過(guò)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,其中車加工前的工序(xù)可分為下述三種,整個加工過程為: 棒料或管料(有的棒 料需經(jīng)鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終(zhōng)檢----防鏽----入庫----(待合套裝配〉 2.鋼球的加工過程, 鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有(yǒu)所不同,其中挫削或光球前的工序,可(kě)分為下述三種,熱處理前的工序(xù),又可分為下述二種,整(zhěng)個加工 過程為: 棒料或線材冷(lěng)衝(有的棒料冷衝後還需衝環帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精(jīng)研或研磨----終檢分組----防鏽、包裝(zhuāng)----入庫〈待合套裝(zhuāng)配〉。 3.滾子(zǐ)的加工過程 滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱(rè)處理前的工序(xù)可分為下述兩種,整個加工過(guò)程為: 棒料車加工或線材冷鐓後串環帶及軟磨----熱處理----串軟(ruǎn)點----粗磨外徑----粗磨(mó)端麵----終磨端麵----細磨外徑----終磨外徑----終(zhōng)檢分組----防鏽、包(bāo)裝(zhuāng)----入庫(待合套裝配〉。 4.保持架的加(jiā)工過程 保持架的加工過程依設(shè)計(jì)結構及原材料的不同,可分為下述兩類: (1)板料→剪(jiǎn)切(qiē)→衝裁→衝壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防(fáng)鏽、包裝→入庫(待合套裝配) (2)實體保持架(jià)的加工過程: 實體保持架的加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車加(jiā)工前(qián)可分為(wéi)下述四種毛坯型式,整個加工過程為: 棒料(liào)、管料、鍛件、鑄件----車內徑、外徑、端麵、倒角----鑽孔(或拉孔、鏜孔)----酸(suān)洗----終檢----防鏽、包裝----入庫〈待合(hé)套裝配〉。 二、滾動軸(zhóu)承的裝配過程: 滾動軸承零件如內圈、外圈、滾動體和保持(chí)架等,經檢驗合格後,進入裝配車(chē)間進行裝配,其過程如下: 零件退(tuì)磁、清洗(xǐ)→內(nèi)、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查遊隙→鉚合(hé)保持架→終檢→退磁、清洗→防鏽、包裝→入成品庫(裝箱、發運〉。 第四節 滾動軸承的特點 滾動軸承與滑動軸承相比,具有下(xià)列優點: 1.滾動軸承的摩擦係數比滑動軸承小,傳動效率高。一般滑動軸承的摩擦係數為0.08-0.12,而滾動(dòng)軸承(chéng)的摩擦係數(shù)僅為0.001-0.005; 2.滾動軸承已實現標準化、係(xì)列化、通用(yòng)化,適於大批量生產和供應(yīng),使用和維(wéi)修十分(fèn)方便; 3.滾動軸(zhóu)承用軸承(chéng)鋼(gāng)製造,並經過熱處理,因此,滾動軸承不僅具有(yǒu)較高的機械性能和較長的使用壽命,而且可以(yǐ)節省(shěng)製造滑動軸承所用的(de)價格(gé)較為(wéi)昂貴的(de)有色金屬; 4.滾動(dòng)軸承內部間隙很小,各零件的加工精度(dù)較高,因此,運轉精(jīng)度較高。同(tóng)時,可以通過預加負荷(hé)的方法(fǎ)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(dòng)軸承可同時(shí)承受徑向負荷和軸(zhóu)向負(fù)荷,因此,可以簡化軸承支座的結構; 6.由(yóu)於滾動(dòng)軸承傳動效(xiào)率高,發熱(rè)量少,因此(cǐ),可以減少潤滑油的消(xiāo)耗,潤滑維護較為省事; 7.滾動(dòng)軸承可以方便地應用於空(kōng)間(jiān)任何方位的鈾上。 但是,一切(qiē)事物都是一分為二的,滾動軸承也有一定的缺(quē)點,主要是: 1. 滾動軸承承受負荷的能力比同樣體積的(de)滑動軸承小得多,因(yīn)此(cǐ),滾動軸承的徑向尺寸大。所以,在承受大負荷的場合和要求徑向尺寸小、結構要求緊湊的場合〈如內燃(rán)機曲軸軸承),多采用滑動軸承; 2. 滾動軸承(chéng)振動和噪聲較大,特別是在使用後期尤為顯著,因(yīn)此,對精密度要求(qiú)很高、又不許有(yǒu)振動的場合,滾動軸承難(nán)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別敏感,軸承內一旦進(jìn)入異物,就會(huì)產生斷續地較大振動和噪聲,亦會引起早期損壞。此(cǐ)外,滾動軸承因金屬夾雜質(zhì)等也易發生早期損壞的可能性。即使(shǐ)不(bú)發生早期損壞,滾動軸承的壽命也有一定的限度。總之,滾動軸承的壽命較滑動軸承短些。 可是,滾動軸承(chéng)與滑動軸承相比較,各有優缺(quē)點,各占(zhàn)有一(yī)定的適用場合,因此,兩者不能完全互相取代,並且各自向一定的方向發展,擴大自己的領域。但是,由於滾動軸承的突出優點,頗有(yǒu)後來者居上的趨勢。目前,滾動軸承已發展成為機械的主要支承型式,應用愈來愈廣(guǎng)泛。