工業軸承的基本知識(shí)
滾(gǔn)動軸承的(de)基本結構 以滑(huá)動軸承為基礎發展起來的滾動軸承,其(qí)工作原理是以滾(gǔn)動摩擦代替滑(huá)動摩擦,一般由兩(liǎng)個套圈,一組滾動體和一個保持架所組成的通用性很強(qiáng)、標準化、係(xì)列化程度很高的機械基礎(chǔ)件。由於各種機(jī)械有著(zhe)不同的工作條件,對(duì)滾動軸承在負(fù)荷能力、結構和(hé)使用性能(néng)等方麵都(dōu)提出了(le)各種不同(tóng)要求。為(wéi)此(cǐ),滾動軸承需有各式各樣的結構。但是,基本的結構是由內圈、外(wài)圈、滾(gǔn)動體和保持架所組成。 各種零件在軸承中的作用分別是: 對於(yú)向心軸承,內圈通(tōng)常與軸緊(jǐn)配(pèi)合,並與(yǔ)軸(zhóu)一起運轉,外圈通常與軸承座或機械殼體孔成過渡配合,起支承作用。但是,在某些場合下,也有外圈運轉,內圈固(gù)定起支承作用(yòng)或者內(nèi)圈、外圈都同時運轉的。對於推力軸承(chéng),與(yǔ)軸緊配合並(bìng)一起運動的稱軸圈,與軸承座(zuò)或機(jī)械殼體(tǐ)孔成過渡配合並起支承作用的稱(chēng)座圈。滾動體(鋼球、滾子或(huò)滾針)在軸承內通(tōng)常借助保持(chí)架均勻(yún)地(dì)排列在兩(liǎng)個套圈之間作滾動運動,它的形(xíng)狀(zhuàng)、大小和數(shù)量直接影響軸承的負荷能力(lì)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轉(zhuǎn)及改善軸承內部潤滑(huá)性能等作用。 第二節 滾動軸承(chéng)的分類(lèi) 1.按(àn)滾動軸承結構(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不同,分為: 1) 向心軸(zhóu)承----主要用於承受徑向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角從(cóng)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(de)向心軸承:向心角接觸軸(zhóu)承----公稱接觸角大於0到(dào)45的向心軸承。 2) 推力軸承----主要用於承受軸向載(zǎi)荷的滾動軸承,其公稱(chēng)接觸角大於45到90。按公稱接觸角不同又分為: 軸向(xiàng)接(jiē)觸軸承----公稱(chēng)接(jiē)觸角為90的推力軸承:推力角接觸軸承----公稱接觸(chù)角大(dà)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(qiú)軸(zhóu)承----滾動體為球: 2) 滾子軸(zhóu)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----滾動體是圓柱滾子的軸承,圓柱滾子的長度與直徑之比小於或等(děng)於3 ;滾針軸承----滾動體是滾(gǔn)針的軸承,滾針的長度與直(zhí)徑之比大於3,但直徑小於或等於5mm; 圓錐滾子軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承; 調心滾子軸承(chéng)一一滾動體是球麵滾子的軸(zhóu)承。 (3) 軸承按其工作時能否調心,分為: 1) 調心軸(zhóu)承----滾道是球麵(miàn)形的,能適應兩滾道軸心(xīn)線間(jiān)的角(jiǎo)偏差及角運動的軸承; 2) 非(fēi)調心軸承(剛性軸承)----能阻(zǔ)抗滾道(dào)間軸心線角(jiǎo)偏移的軸承。 (4) 軸承(chéng)按滾動體的列(liè)數,分(fèn)為: 1) 單列(liè)軸承----具有一列滾動體的軸承; 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(yú)兩列滾(gǔn)動體的軸承,如三列、四列軸承(chéng)。 (5) 軸承按其部(bù)件能否分離(lí),分為: 1)可分離軸(zhóu)承----具(jù)有可分離(lí)部件的軸承; 2)不可分離軸承(chéng)----軸承在(zài)配(pèi)套(tào)後(hòu),套圈均不能任意自(zì)由分離的軸承。 (6) 軸承按其結構形(xíng)狀(如有無裝填槽,有無內、外圈(quān)以及套圈的形狀,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(chéng)尺寸大小分類 軸承按其外徑尺寸大小,分為: (1) 微型軸承(chéng)----公稱外徑尺寸範圍為26mm以下的軸承; (2) 小型軸承----公稱外徑尺寸(cùn)範圍(wéi)為28-55mm的軸(zhóu)承; (3) 中小型軸(zhóu)承----公稱外徑尺寸範圍為60-115mm的(de)軸承(chéng); (4) 中大型軸承----公稱外徑尺寸範圍(wéi)為120-190mm的軸承 (5) 大(dà)型軸承(chéng)----公稱外(wài)徑尺(chǐ)寸範圍為200-430mm的(de)軸承; (6) 特大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為440mm以上的軸承。 第三節滾動軸承的基(jī)本生產過程 由於滾動軸承的類型、結構(gòu)型式、公差等(děng)級、技術要(yào)求(qiú)、材料及批量等的不(bú)同,其基本生產過程也不完全相同。 一、各種軸承主要零件的加工過程: 1.套圈的加工過程: 軸承內圈和外圈的加工(gōng)依原材料或毛坯形式的不同而有所不(bú)同,其(qí)中車(chē)加工前的工序可(kě)分為下述三種(zhǒng),整個加工過程為: 棒料或管(guǎn)料(有的棒 料需經鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防鏽----入庫----(待合套裝配〉 2.鋼球的加工過程, 鋼球的(de)加工同樣依(yī)原(yuán)材料(liào)的狀態(tài)不同而有所不同,其(qí)中挫(cuò)削或光(guāng)球(qiú)前的工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可(kě)分為下述二種,整個加工 過程為: 棒料或線材冷衝(有的棒料冷衝後還需衝(chōng)環(huán)帶和退火)----挫削(xuē)、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防鏽、包裝----入(rù)庫〈待合套裝配〉。 3.滾子的加工過(guò)程 滾子的加工依原材料的不同而有所不(bú)同,其中(zhōng)熱處理前的工序可分為下述兩種,整個(gè)加工過程為: 棒料(liào)車加工或(huò)線材冷(lěng)鐓後串環帶及(jí)軟磨----熱處理----串軟點----粗磨外徑----粗磨端(duān)麵----終磨端麵----細(xì)磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防鏽、包裝----入庫(待(dài)合套裝配〉。 4.保持架的加(jiā)工過程 保持架的加工過(guò)程依設計結構及原材料(liào)的不同,可分為下述(shù)兩類: (1)板料→剪切→衝裁→衝壓成形(xíng)→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終(zhōng)檢→防鏽、包裝→入庫(待(dài)合套裝配) (2)實體(tǐ)保持架的加工過程: 實體保持架的加工,依(yī)原材料或毛壞的不同而有所不同,其(qí)中車加工前可分為下述四種毛坯型式,整個加工過程為: 棒(bàng)料、管料、鍛件、鑄件----車內徑、外徑、端麵、倒角----鑽孔(或拉孔、鏜孔)----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: 滾動軸承零件如內圈、外圈、滾動體和保持架等,經檢驗(yàn)合格後,進(jìn)入裝配車(chē)間進行(háng)裝配,其過程如下: 零件退磁、清洗→內、外滾〈溝〉道尺(chǐ)寸分組(zǔ)選別→合套→檢查遊隙→鉚合保持架→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(gǔn)動軸承(chéng)與滑動軸承(chéng)相比,具有下列優(yōu)點(diǎn): 1.滾(gǔn)動軸承的摩擦係數比滑動(dòng)軸承小,傳動效率高。一般(bān)滑動(dòng)軸承(chéng)的摩擦係(xì)數為0.08-0.12,而滾動(dòng)軸(zhóu)承的摩擦係數僅為0.001-0.005; 2.滾動軸承已實現標準化、係列(liè)化(huà)、通用化,適於大批量生產和供應,使用和維(wéi)修十(shí)分方便; 3.滾動軸承用軸承鋼製(zhì)造,並經過熱處理,因此,滾動軸承不僅具有較高的機械性能和較長的使用(yòng)壽命,而且可以節省製造滑動軸承所用的價(jià)格較為昂貴的有色金屬; 4.滾動軸承內部(bù)間隙很小(xiǎo),各(gè)零件(jiàn)的加工精度較高,因此,運轉精度較高。同時,可以通過預加負荷的方法使(shǐ)軸承的剛性增(zēng)加。這對於精密機(jī)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,因(yīn)此,可以簡化軸承支座的結構; 6.由於滾動軸承傳動效率高,發熱量少,因此,可以減少潤滑油的消(xiāo)耗(hào),潤滑維護較(jiào)為省事; 7.滾(gǔn)動軸承可(kě)以方便地應用於空間任何方位的鈾上。 但是,一切事物都是一分為二的,滾動軸承(chéng)也有一定的缺點,主要是: 1. 滾動軸(zhóu)承承受(shòu)負荷的能力比(bǐ)同樣(yàng)體積(jī)的滑動軸承小(xiǎo)得多(duō),因此,滾動軸承的徑向尺寸大。所(suǒ)以,在(zài)承受大負荷的場合和要求徑向尺(chǐ)寸小、結(jié)構要求緊湊(còu)的場合〈如內燃機曲軸軸承),多采用滑(huá)動(dòng)軸承; 2. 滾動軸承振動(dòng)和(hé)噪聲較大,特別是在使用後期尤為顯著,因此,對精密度(dù)要求很高(gāo)、又不許有振動的場合,滾動軸承難於勝任,一般選用滑動軸承的效(xiào)果更佳 3. 滾動軸承對金屬屑等異物特別敏感,軸(zhóu)承內一旦進入異物,就會產生斷續地較大振動(dòng)和噪(zào)聲,亦會引起(qǐ)早期損壞。此(cǐ)外,滾動軸承因金屬夾雜質等也易發生早期損壞的(de)可能(néng)性。即使不發生(shēng)早期損壞,滾動軸(zhóu)承的壽命也有一定的限度。總之,滾動軸承(chéng)的(de)壽命較滑動軸承短些(xiē)。 可是,滾動(dòng)軸承與滑動軸承(chéng)相比較(jiào),各有優缺點,各占(zhàn)有一定的適(shì)用場合,因此(cǐ),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(lǐng)域。但是,由於(yú)滾動軸承的突出優點,頗有後來者居上的趨勢。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。