工業軸承的基本知識
滾動軸承的基本結構(gòu) 以滑動軸承為基礎(chǔ)發展起來的滾動軸承,其(qí)工作原理是以滾動摩擦代替(tì)滑動摩(mó)擦,一(yī)般由兩個(gè)套圈,一組滾動體和一個保持架(jià)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。由於各種機械有著(zhe)不同的工(gōng)作條件,對滾動(dòng)軸承在負荷能力、結構和使用性能等方麵都(dōu)提出了各種不同要求。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但是(shì),基本的結構是由內圈、外圈、滾動(dòng)體(tǐ)和(hé)保持架所組成(chéng)。 各種零件在軸承中的作用(yòng)分別是: 對於向心軸承,內(nèi)圈通常與軸緊配合,並與軸一起運轉,外圈通常與(yǔ)軸承座或機械殼體孔成過渡配合,起支承作用。但是(shì),在某些場(chǎng)合下,也有外圈運轉,內圈固定起(qǐ)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(hé)並一起運動的稱軸圈,與軸承座或機械殼體孔成過渡配合並(bìng)起支承作用的稱座圈。滾(gǔn)動體(鋼(gāng)球、滾子或滾針)在軸承內通常(cháng)借助保持架均勻地排列在兩個套圈之間作滾動運動(dòng),它的形狀、大小和數量(liàng)直接影響軸承的負荷能力和(hé)使用性(xìng)能。保持架除能將滾動體(tǐ)均勻地(dì)分(fèn)隔開以外,還能起引(yǐn)導滾(gǔn)動體旋(xuán)轉及改(gǎi)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)承按其所能承受的載荷方向或(huò)公稱接觸(chù)角的不同,分為: 1) 向心軸承----主要用於承受徑向載荷的(de)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:徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承:向心角接觸軸承----公(gōng)稱接觸角大於0到45的向心軸承(chéng)。 2) 推力軸承----主要用於承受軸向載荷的滾動軸承,其公稱接(jiē)觸角大於45到90。按公稱接觸角不同(tóng)又分為: 軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的(de)推力軸承:推力角接觸軸承----公稱接觸角大於45但小於90的推力軸承(chéng)。 (2) 軸承按其(qí)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。滾子軸承按滾子種類(lèi),又分為: 圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱(zhù)滾子的軸承,圓(yuán)柱滾(gǔn)子的長(zhǎng)度與(yǔ)直徑之比小於或等於3 ;滾針軸承----滾動體是滾針的軸承,滾針的長度與直徑之比大於3,但直徑小於或等於5mm; 圓錐滾(gǔn)子軸承----滾(gǔn)動體是圓錐滾子的軸承; 調(diào)心滾(gǔn)子軸承一一滾動體是球麵(miàn)滾子的(de)軸承。 (3) 軸承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(zhóu)心線間的角偏差及角運動的軸承; 2) 非調心軸承(剛性軸承)----能(néng)阻抗滾道(dào)間軸心線角偏移的軸承。 (4) 軸承按滾動體的列數,分為: 1) 單(dān)列軸承----具有(yǒu)一列滾動體的軸承; 2) 雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承; 3) 多列軸承(chéng)----具有(yǒu)多於兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。 (5) 軸承(chéng)按其部件能否分離,分為: 1)可分離軸承----具有可分離部件的軸承; 2)不可分離軸承----軸承在(zài)配套後,套圈均不能任意自由分離的軸承。 (6) 軸承(chéng)按其結構形狀(如有無(wú)裝填槽,有無內、外圈(quān)以及套圈的(de)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(xiǎo)分類 軸承按其外徑尺寸大小,分為(wéi): (1) 微型軸承----公(gōng)稱外徑尺寸範圍為26mm以下的軸承(chéng); (2) 小型軸承----公稱外徑(jìng)尺寸(cùn)範圍為(wéi)28-55mm的軸承(chéng); (3) 中小型軸承----公稱外徑尺寸範(fàn)圍(wéi)為60-115mm的軸承; (4) 中大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為120-190mm的軸承 (5) 大型軸承----公稱外(wài)徑尺寸範圍為200-430mm的(de)軸承; (6) 特大(dà)型軸承----公(gōng)稱外徑尺寸範圍為440mm以上(shàng)的軸承。 第三節滾動軸承的基本生產過(guò)程 由於滾動軸承的類(lèi)型、結構型式、公差等級(jí)、技術要(yào)求、材(cái)料及批量等的不同,其基本生產過程也不完(wán)全相同。 一、各種軸承主要(yào)零件的加工過程: 1.套圈(quān)的(de)加(jiā)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(qí)中車加工前的工序可分為下述三種,整個加工過程為: 棒料或管料(有(yǒu)的棒(bàng) 料需經鍛造和(hé)退火、正(zhèng)火)----車加(jiā)工----熱處理----磨加工----精(jīng)研或拋光(guāng)----零件(jiàn)終檢----防鏽(xiù)----入庫----(待合套裝配〉 2.鋼球的加工過程, 鋼球的加(jiā)工同(tóng)樣依原材料的狀態不(bú)同而有所不(bú)同,其中挫削或光球前的工序,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(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----精研或研磨(mó)----終檢分組----防鏽、包裝----入庫〈待(dài)合(hé)套裝配〉。 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,其中熱處理前的工序可分為下述兩種,整個加工過程為: 棒料車加工或線材冷鐓(duì)後串(chuàn)環帶及軟磨(mó)----熱處理----串軟點----粗(cū)磨外徑----粗磨端麵----終磨端(duān)麵----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防鏽、包裝----入庫(待合(hé)套裝配〉。 4.保持架的加工(gōng)過程 保持(chí)架的加工(gōng)過(guò)程(chéng)依(yī)設計結構及原材料的不同,可分(fèn)為下述兩類: (1)板料→剪切→衝裁→衝壓(yā)成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串(chuàn)光→終檢→防鏽、包裝→入庫(待合套裝配) (2)實體保(bǎo)持架的(de)加工過程: 實體保持架的(de)加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車加工前可分為下述四種毛(máo)坯型式,整個(gè)加工過程為: 棒料、管料、鍛(duàn)件、鑄件(jiàn)----車內徑、外徑、端麵、倒角(jiǎo)----鑽孔(或拉孔、鏜(táng)孔)----酸洗----終檢----防鏽、包裝----入庫〈待合套(tào)裝配〉。 二、滾動軸承的裝配過程(chéng): 滾動軸承零件如內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架等,經檢驗合格後,進入裝配車間進行裝配(pèi),其過程(chéng)如下: 零(líng)件(jiàn)退磁(cí)、清洗→內、外滾〈溝〉道尺(chǐ)寸分組選別→合套→檢查遊隙→鉚合保持架→終檢→退磁(cí)、清(qīng)洗→防鏽、包裝→入成品庫(裝箱、發運〉。 第四節 滾動軸承的特點 滾(gǔn)動軸承與(yǔ)滑動軸(zhóu)承相比,具有下(xià)列(liè)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,而滾動軸承(chéng)的摩擦係數僅為0.001-0.005; 2.滾動軸承已(yǐ)實現標準(zhǔn)化、係(xì)列化、通用化,適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(gāo)的機械性能和較(jiào)長的使用壽命,而(ér)且可以節省製造滑動軸(zhóu)承所用的(de)價格較為昂貴的有色金(jīn)屬; 4.滾動(dòng)軸承內(nèi)部間隙很小,各零件的(de)加工精度(dù)較高,因(yīn)此,運轉精度較高。同時,可以通過預(yù)加負荷的方法使軸承(chéng)的(de)剛性增(zēng)加。這對於精密機械(xiè)是非常重要的; 5.某些滾(gǔn)動軸(zhóu)承(chéng)可同時承受徑向負荷和軸(zhóu)向負荷,因此,可以簡化軸承支座的結構; 6.由於滾動軸承傳(chuán)動(dòng)效率高,發(fā)熱量少(shǎo),因此,可以減少(shǎo)潤滑油的消耗,潤滑維護較(jiào)為省事; 7.滾動軸承(chéng)可以方便地應用於空間任(rèn)何方位的鈾上。 但是,一切事(shì)物都(dōu)是一分為二的,滾動軸(zhóu)承也有一定的缺點,主要是: 1. 滾動(dòng)軸承承受負荷的能力比同樣體積的滑動軸承小得(dé)多,因此,滾動軸承的徑(jìng)向尺寸大。所以,在承受大負荷(hé)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),多采用滑動軸承; 2. 滾動軸承(chéng)振動和噪聲較大,特別是(shì)在使用後期尤為顯著,因此,對精密度(dù)要求很高、又不許有(yǒu)振動的場合,滾動軸承難於勝(shèng)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,軸承內一旦進入異物,就會產生(shēng)斷續地較大振動和噪聲(shēng),亦會(huì)引起早期(qī)損壞。此外,滾動軸承因金(jīn)屬夾雜質等也易(yì)發生(shēng)早期損壞的(de)可能性。即使不發生早期損(sǔn)壞,滾動軸(zhóu)承的壽(shòu)命也有(yǒu)一定的限度。總之,滾動軸承的(de)壽命較滑動軸承短些。 可是,滾動軸承(chéng)與滑(huá)動軸承相比較,各有優缺點,各(gè)占有一定(dìng)的適用場合,因此(cǐ),兩者不能完(wán)全互相取代,並且各自向一定的方向發(fā)展,擴大自己的領域。但是,由於滾動軸承的突出優點,頗(pō)有後來者居(jū)上(shàng)的趨勢。目前,滾(gǔn)動軸承已發(fā)展成(chéng)為(wéi)機械的主要支承型式,應用愈(yù)來愈廣泛。