工業軸承的基本知識
滾動軸承的基本結(jié)構(gòu) 以滑動軸(zhóu)承為(wéi)基礎發展起來的滾動軸承,其工作原理是以滾動摩擦代替滑動摩擦,一般由兩個套圈,一組滾動體和一個保持架所組成的通用性很強、標準化、係列(liè)化程度很高的機械基礎件。由於各種機械有(yǒu)著不同的工(gōng)作條件,對滾動軸承在負荷能力、結構和使用性能等方麵都提出(chū)了各種(zhǒng)不同要求(qiú)。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但是,基(jī)本的結構是由內圈、外圈、滾動體和保持架(jià)所組成。 各(gè)種零件在軸承中的作用分(fèn)別是: 對於向心軸(zhóu)承,內圈(quān)通(tōng)常與軸緊(jǐn)配(pèi)合,並與軸一起運轉,外圈通(tōng)常與軸承座或機械殼體(tǐ)孔成過渡配合,起支承作用。但(dàn)是,在某些場合(hé)下(xià),也有外圈運轉(zhuǎn),內圈固定起支承作(zuò)用或者內圈、外圈都(dōu)同時運轉的。對於推力軸承(chéng),與軸緊配合並(bìng)一起運動(dòng)的稱軸圈,與軸承座(zuò)或機械殼體孔成(chéng)過渡配合並起支承作用(yòng)的稱座圈。滾動體(鋼球、滾子或滾(gǔn)針)在軸承內(nèi)通常(cháng)借助保持架均勻地排(pái)列(liè)在兩個套圈之間作滾動運動,它的形狀、大小和數量(liàng)直接影響軸承的負荷能力和使用性能。保(bǎo)持架除能(néng)將滾動體均勻地分(fèn)隔開以外,還能(néng)起引導(dǎo)滾動體旋轉及改善軸承內部潤滑性能等作用。 第二節(jiē) 滾動軸承的分類 1.按滾動(dòng)軸(zhóu)承結構類型分類 (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(zhǔ)要用(yòng)於承受徑向載荷(hé)的(de)滾(gǔn)動軸承,其公稱接觸角(jiǎo)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----公稱接觸角大(dà)於0到45的向(xiàng)心軸承。 2) 推力軸承----主要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(wéi): 軸(zhóu)向接觸軸(zhóu)承----公稱接觸角為90的推力軸承(chéng):推力角接觸軸承----公稱接觸角大於(yú)45但小(xiǎo)於90的(de)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(qiú): 2) 滾子軸承----滾動體為滾子。滾(gǔn)子軸承(chéng)按滾子種類,又分為: 圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的軸(zhóu)承,圓柱滾子的長度與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(dàn)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; 調心滾子軸承一一滾動體是球麵滾(gǔn)子的軸承。 (3) 軸承按(àn)其工作時能(néng)否調心,分(fèn)為(wéi): 1) 調心軸承----滾道是球麵形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及(jí)角運動的軸承; 2) 非調心軸承(剛性軸承(chéng))----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(chéng)----具有一列滾(gǔn)動體的軸承; 2) 雙(shuāng)列軸承----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承,如三列、四列(liè)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(lí)部件的軸承; 2)不可分離軸承----軸承(chéng)在配套後,套圈均不能(néng)任意自由分離的軸承。 (6) 軸承按其結構形狀(如(rú)有無裝填槽,有無內、外圈以(yǐ)及套(tào)圈的形狀,擋邊的結構,有(yǒu)無保持架等)還可以(yǐ)分為多種結構類型。 2.按滾動軸承(chéng)尺寸大小分類 軸承按(àn)其外徑尺寸大小,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----公稱外徑尺寸範圍(wéi)為28-55mm的軸承; (3) 中小型軸(zhóu)承----公稱(chēng)外徑尺(chǐ)寸範圍為60-115mm的軸承(chéng); (4) 中大型(xíng)軸承----公稱外徑尺寸範圍為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(tè)大型軸承----公稱外徑尺寸範(fàn)圍為440mm以上的軸承。 第(dì)三節滾動(dòng)軸承的(de)基本生產過程 由於滾動軸承的類型、結構型式、公差等(děng)級(jí)、技術要求(qiú)、材料及批量等(děng)的不同,其基本生產(chǎn)過程也不完全相同。 一、各種軸(zhóu)承主要零(líng)件的加工過程: 1.套圈的加工過程: 軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛(máo)坯形式的(de)不同而有所不同,其中車加工前的(de)工序可分為下述三種,整個加工過程為: 棒料或管料(有的棒 料需經鍛造和退火、正火)----車加(jiā)工----熱處(chù)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(gōng)過程, 鋼球的加工同樣依原材(cái)料的狀態(tài)不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可(kě)分為下述三種(zhǒng),熱處理前的(de)工(gōng)序,又可(kě)分為下述(shù)二種,整個(gè)加工 過程為: 棒料或線(xiàn)材(cái)冷(lěng)衝(有的棒料(liào)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----終檢分組----防鏽、包裝----入庫〈待合套裝配〉。 3.滾子的加(jiā)工過(guò)程 滾子的加工依原材(cái)料的不同而有所不同,其中(zhōng)熱處理前的(de)工序可分為下述(shù)兩種,整個加工過程為: 棒料車加工或(huò)線材冷鐓後(hòu)串環帶及軟磨----熱處理(lǐ)----串軟點----粗磨外徑----粗磨端麵----終磨端麵----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防鏽、包裝----入庫(待合套裝(zhuāng)配〉。 4.保持架(jià)的加工過程 保持架的加工過程依設計結構及原材(cái)料的不同,可(kě)分為下述兩類: (1)板料→剪切→衝裁→衝壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防鏽、包裝→入庫(待(dài)合套裝配) (2)實體保(bǎo)持(chí)架的加工過程: 實體保持(chí)架的加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車(chē)加(jiā)工前可分為下述四(sì)種毛坯型(xíng)式,整個加工過程為: 棒料、管料、鍛件(jiàn)、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,經檢驗合(hé)格後,進入裝配車間進行裝(zhuāng)配,其過程如下(xià): 零件退磁、清(qīng)洗(xǐ)→內、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查遊隙→鉚合保持架→終檢→退(tuì)磁(cí)、清洗→防(fáng)鏽、包裝→入成品庫(裝箱、發運〉。 第四(sì)節 滾動軸承的特點 滾動軸承與(yǔ)滑動軸承相(xiàng)比,具有下列優點: 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(wéi)0.08-0.12,而滾(gǔn)動軸承的摩擦係數僅為0.001-0.005; 2.滾動軸承已實現標準(zhǔn)化、係列化、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(dòng)軸承用軸承鋼製(zhì)造,並經過熱處理,因此,滾動軸承(chéng)不僅具有較高的(de)機械性能和(hé)較長的使用壽命(mìng),而且可以(yǐ)節省製造滑動軸承所用的價格較為昂貴的有色金屬; 4.滾動軸承內部間隙很小,各零件的加工精度較高,因此,運轉精度較高。同時,可(kě)以通過預加負荷的方法使軸承的剛(gāng)性增加。這對於精密機械是非常重要的; 5.某些滾動軸(zhóu)承可同時承受徑向負荷和軸向負荷,因此,可以(yǐ)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(huá)油的消耗(hào),潤滑維護較為省事(shì); 7.滾動軸承可以方便地應用(yòng)於空間任何方位的鈾上。 但是,一切事物都是一分為二的,滾動軸承也有一定的缺點,主(zhǔ)要是: 1. 滾動(dòng)軸承承受負荷的能力比同(tóng)樣體積的滑(huá)動軸承小得多,因此,滾(gǔn)動(dòng)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(cùn)小、結構要求緊湊的場(chǎng)合〈如內燃機曲軸軸(zhóu)承),多采用滑動軸承; 2. 滾動軸承振動和噪聲較大,特別是在使(shǐ)用後期尤為顯著,因此,對精密(mì)度要求很高(gāo)、又(yòu)不許有振動的場合,滾動軸承(chéng)難於勝任,一般選用滑動軸承的(de)效果(guǒ)更佳 3. 滾動軸承對金屬屑等(děng)異物(wù)特別敏感,軸承內一旦進入異物,就會產生斷續地較大振動和(hé)噪聲,亦會引起早期損壞。此外,滾動軸承因金屬夾雜質(zhì)等也易(yì)發生早期(qī)損壞的可能性。即使(shǐ)不(bú)發生早期損壞,滾動軸承(chéng)的壽命也有一定的限度(dù)。總之,滾動軸承的壽命較滑動軸(zhóu)承短些。 可是,滾動軸承與滑動軸承相比(bǐ)較,各有優缺點,各占有一定(dìng)的適用場合(hé),因此,兩者不能完全互相取(qǔ)代,並(bìng)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,頗有後來者居(jū)上(shàng)的趨勢。目前,滾動軸承已發展成為機械的主要支承型式,應用愈來愈廣泛。