滾動軸承的(de)基本結構
以滑動軸承為(wéi)基礎發展起來的滾動軸承,其(qí)工作原理是以滾動摩擦代替滑動摩擦,一般由兩個(gè)套(tào)圈,一(yī)組滾動體和一個保持架所組成的通用性很強、標準(zhǔn)化、係列化程度很(hěn)高的機械基礎件。由於各種機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(děng)方麵都提出了各種不同要求。為此,滾(gǔn)動軸承需有各式各樣的結構。但是,基本的結構是由內圈、外圈(quān)、滾動體和保持架所組成。
各種零(líng)件在軸承中的作用分(fèn)別是:
對於向心軸承,內圈通常與軸(zhóu)緊配(pèi)合,並與軸一起(qǐ)運轉,外圈通(tōng)常與軸承座或機械殼體孔成過渡配合,起(qǐ)支承作用。但是,在某些場合下,也有外圈運轉,內圈固(gù)定起支承作用或者內圈、外圈都同時運轉的。對於推力軸承,與軸緊配合並(bìng)一起運(yùn)動的稱軸圈,與軸承座或機械殼體孔成過渡配合(hé)並起支承作用的稱座圈。滾動體(鋼球、滾子或滾針)在軸承內(nèi)通常(cháng)借助保持架均勻地排列在(zài)兩個套圈之(zhī)間作滾(gǔn)動運(yùn)動,它的形狀、大小和數量直接影響軸承的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外,還能起引導滾動體旋轉及改善(shàn)軸承內部潤滑性能等作用。
第二(èr)節 滾動軸承的分類
1.按滾動軸承結(jié)構(gòu)類型分類
(1) 軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的(de)不同,分為(wéi):
1) 向心軸承----主要用(yòng)於承受徑向載荷的滾動軸承,其(qí)公稱接(jiē)觸角從0到45。按公(gōng)稱接觸角不(bú)同,又分為:徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承:向心角(jiǎo)接觸(chù)軸承----公稱接觸角大於0到45的向心軸承。
2) 推力軸承----主要(yào)用於承受軸向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角大於45到90。按公稱接觸角不同又分為: 軸向(xiàng)接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承:推力角接觸軸承----公稱接觸(chù)角大於45但小於90的推力軸承。
(2) 軸承按(àn)其滾動體的種類,分為:
1) 球軸承----滾動體為球:
2) 滾子軸承----滾(gǔn)動體為滾(gǔn)子。滾子軸承按滾子種類,又分為: 圓柱滾(gǔn)子軸承(chéng)----滾動體(tǐ)是圓柱滾子(zǐ)的軸承,圓柱滾(gǔn)子的長度與直徑之比小於(yú)或等於3 ;滾針軸承----滾動體是滾針的(de)軸承,滾針的長度與直徑之比大於(yú)3,但直徑小於或等於5mm; 圓錐滾子軸承----滾動體(tǐ)是圓錐滾(gǔn)子的軸承(chéng); 調心滾子(zǐ)軸承一一滾動(dòng)體是(shì)球麵(miàn)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(chéng)----滾道是球(qiú)麵形的,能適應(yīng)兩滾道軸心(xīn)線間的(de)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(yí)的軸承。
(4) 軸承按滾動體的列數,分為(wéi):
1) 單列軸承----具(jù)有一列滾動體的軸承(chéng);
2) 雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承;
3) 多列軸承----具有(yǒu)多於兩列滾動體的軸承,如三列、四(sì)列軸承(chéng)。
(5) 軸承按(àn)其部件能否分離,分為:
1)可(kě)分離軸承----具(jù)有可分離部件的軸承;
2)不可分離軸承----軸承在配套(tào)後,套圈均不能任意自(zì)由分離的軸承。
(6) 軸承按其結構(gòu)形狀(如(rú)有無裝填槽,有無內(nèi)、外(wài)圈以及套(tào)圈(quān)的形狀,擋邊的結構,有無保(bǎo)持架等)還可以分為多種結構類型。
2.按滾動軸承尺寸大小分類 軸承按其(qí)外徑尺寸大小,分為:
(1) 微型軸承----公(gōng)稱外徑尺寸範圍為26mm以(yǐ)下的軸承;
(2) 小型軸承----公稱(chēng)外(wài)徑尺寸範(fàn)圍為28-55mm的(de)軸承;
(3) 中小型軸承----公稱外徑(jìng)尺寸範圍為60-115mm的軸承;
(4) 中大型軸承----公稱外徑尺(chǐ)寸範圍為(wéi)120-190mm的軸承
(5) 大型軸承----公稱外徑尺寸(cùn)範圍(wéi)為200-430mm的軸承;
(6) 特大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為440mm以(yǐ)上的軸(zhóu)承(chéng)。
第三節滾動軸(zhóu)承的基本生產過(guò)程
由於滾動軸承的類型、結構型式、公差等(děng)級、技術要求(qiú)、材料及批量(liàng)等的不同,其基本生產過程(chéng)也不完全相同。
一、各種軸承主要零件的加工過程:
1.套圈的加工過(guò)程: 軸(zhóu)承內(nèi)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(chē)加工前(qián)的工序可分為下述三種,整個加工過(guò)程為: 棒料或管(guǎn)料(有的棒(bàng) 料需經鍛造和退火、正火(huǒ))----車加工(gōng)----熱處理----磨加工----精研或(huò)拋光----零件終檢----防鏽(xiù)----入(rù)庫----(待合套裝配〉
2.鋼球的加工過程, 鋼球(qiú)的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同,其中挫削或(huò)光球前的(de)工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個加(jiā)工 過程為: 棒料或線材冷衝(有的棒料冷衝後還需(xū)衝環帶(dài)和退火)----挫(cuò)削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防(fáng)鏽、包裝----入庫(kù)〈待合套裝配〉。
3.滾子的加工過程 滾子(zǐ)的加工依原材料的不同而有所不同,其(qí)中熱處理前的工序可分(fèn)為下述兩種,整個加工(gōng)過程為: 棒料車加工或線材冷鐓後串環帶及(jí)軟磨----熱處理----串軟點----粗磨外(wài)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(rù)庫(待合套裝配〉。
4.保持架的(de)加工過程(chéng) 保持架的加工過程(chéng)依設(shè)計結構及原材料的不同,可分為下述兩類:
(1)板料→剪切→衝裁→衝壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或(huò)串光→終檢→防鏽、包裝(zhuāng)→入庫(待合套裝配)
(2)實(shí)體保持架(jià)的加工過程: 實體保持架的加工,依原(yuán)材料或毛壞的不(bú)同而(ér)有所不同,其中車加工前可分為(wéi)下(xià)述四種毛坯型式,整個加工過程為: 棒料、管料、鍛件、鑄件(jiàn)----車內徑、外徑(jìng)、端麵、倒角----鑽孔(或拉孔、鏜孔)----酸洗----終(zhōng)檢(jiǎn)----防鏽、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
二、滾(gǔn)動軸承的裝配過程:
滾動軸承零(líng)件如內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等,經檢驗合(hé)格後,進入裝配車間進行裝配,其過程如下:
零件退磁、清洗→內、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查遊隙→鉚合保持(chí)架(jià)→終(zhōng)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(tè)點
滾動軸承與滑動軸承相比(bǐ),具有下列優點:
1.滾動軸承的摩擦係數(shù)比滑動(dòng)軸承小,傳動效(xiào)率高。一般滑動軸承的摩擦係數為0.08-0.12,而滾(gǔn)動軸(zhóu)承的(de)摩擦係(xì)數僅為0.001-0.005;
2.滾動軸承已實現標準化、係列(liè)化、通用化,適(shì)於大批量生產和供應,使(shǐ)用和維修十分方便;
3.滾動軸承用軸承鋼製造,並經過熱處理(lǐ),因此,滾動軸承不僅具有較高的機械性能(néng)和較長的使用壽命,而且可以節省製造滑動軸承所用的價格較為昂貴的有色金(jīn)屬;
4.滾動軸承內部間隙很小,各零(líng)件的加(jiā)工精度較高,因此(cǐ),運轉精度較高。同時(shí),可以通過預加負荷的方法使軸承的剛性增加。這對於精密機械是非(fēi)常重(chóng)要的;
5.某些滾動軸承可同時承受徑向負荷和軸向負荷,因此,可以簡(jiǎn)化軸承支座的(de)結構;
6.由於滾動軸承傳動效(xiào)率高(gāo),發熱量少,因此(cǐ),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(biàn)地應(yīng)用於空(kōng)間任何方位的鈾(yóu)上。
但是,一切事物都是一分為二(èr)的,滾動軸承也有一定的缺點,主要是:
1. 滾動軸(zhóu)承承受負荷的能力比(bǐ)同樣體積的滑動軸承小(xiǎo)得多(duō),因此,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〈如內燃機曲軸軸承),多采用滑(huá)動軸承;
2. 滾動(dòng)軸承振動(dòng)和噪聲較大,特別是在使用後期尤為顯著,因此,對精密度要(yào)求很高、又不許有(yǒu)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(jiā)
3. 滾動軸(zhóu)承對(duì)金屬屑等異物特別敏感,軸承內一旦(dàn)進入異(yì)物,就會產生斷續地較(jiào)大振動和噪聲,亦會引起早期損壞。此外,滾動軸(zhóu)承因金屬夾雜質等也易發生早(zǎo)期損壞(huài)的可能性。即使(shǐ)不發生早期損(sǔn)壞,滾動軸承的壽命也有一定(dìng)的限度。總之,滾動軸承的壽命較滑動軸承短些(xiē)。
可是,滾動軸承與滑動軸(zhóu)承相比較,各有優缺點,各占有一定的適用場合,因此,兩者(zhě)不能完全互相取代,並且各自向一定的方(fāng)向發展,擴大自(zì)己的領(lǐng)域。但是,由於滾動軸承的突出優點(diǎn),頗有後來者居上的趨勢。目前(qián),滾動軸承(chéng)已發展成為機械的主要(yào)支承型(xíng)式,應用愈來愈廣(guǎng)泛。
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