滚轴

更新时间:2022-08-25 13:46

滚轴全称滚动轴承,作用是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。

简介

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。

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。

结构

滚动轴承的结构由部分组成

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

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

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。

轴承润滑

主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高,但摩擦力矩比油润滑大,不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1/2~1/3,否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好,但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.12~0.2厘米/秒。负荷大,工作温度高时宜选用粘度高的油,转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑滴油润滑油雾润滑喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时,油面应不高于最下方的滚动体中心。若按弹性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度,则接触表面将被油膜隔开。这时,在稳定载荷作用下,轴承寿命可提高很多倍。

现代机器、仪器等设备正向高速、重载、精密、轻巧等方面发展,这对滚动轴承提出许多新的要求,如在减小尺寸的同时要求轴承保持甚至提高额定负荷,采用新技术改进工艺,提高制造精度,降低成本。通用滚动轴承已很难满足各式各样的要求,对生产量大的机器设备应设计制造专用轴承,在加强标准化的同时,增加品种,扩大专用轴承的比例。现代工业的发展还需要在特殊工况下工作的特种轴承,如在高速、高温、低温、强磁场或在酸、碱等介质中工作的轴承。

优势

(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。

选择

滚动轴承类型多种多样,选用时可考虑以下方面因素,从而进行选择。

a.载荷的大小、方向和性质

球轴承适于承受轻载荷,滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时,一般选用推力轴承;当滚动轴承受纯径向载荷时,一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承;当滚动轴承受纯径向载荷的同时,还有不大的轴向载荷时,可选用深沟球轴承、角接触球轴承圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承;当轴向载荷较大时,可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承,或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起,这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适

滚动轴承

合。

b.允许转速

因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下,摩擦小、发热量少的轴承,适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。

c.刚性

轴承承受负荷时,轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形,变形量与载荷成比例,其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性;此外,在轴承支承设计中,考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。

d.调心性能和安装误差

轴承装入工作位置后,往往由于制造误差造成安装和定位不良。此时常因轴产生捞度和热膨胀等原因,使轴承承受过大的载荷,引起早期的损坏。自动调心轴承可自行克服由安装误差引起的缺陷,因而是适合此类用途的轴承。

e.安装和拆卸

圆锥滚子轴承、滚针轴承等,属于内外圈可分离的轴承类型(即所谓分离型轴承),安装拆卸方便。

f.市场性

即使是列入产品目录的轴承,市场上不一定有销售;反之,未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而,应清楚使用的轴承是否易购得。

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