工業軸承的基本知識(shí)
滾動軸承的基本(běn)結構(gòu) 以滑動軸承為基礎發展起來的滾(gǔn)動(dòng)軸承,其工作原理是以滾動摩擦代替滑動摩擦,一般(bān)由兩個套圈,一組滾動(dòng)體和一(yī)個保(bǎo)持架所組成的通用性很(hěn)強、標準化、係列化程(chéng)度很高的機械基礎件。由於(yú)各種機械有(yǒu)著不同的工作條(tiáo)件,對滾動軸承(chéng)在負荷能力、結(jié)構和使用性(xìng)能等方麵都提出了(le)各種不同要求。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但是,基本的結(jié)構是由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架所組成。 各種零件在軸承中的作用(yòng)分別是: 對於向心軸承,內圈通常與(yǔ)軸緊配(pèi)合,並與軸一起運轉,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,內圈固定起支承作用(yòng)或者內圈、外圈都(dōu)同時運轉的。對於推力軸承,與軸緊(jǐn)配合並一起運動的(de)稱軸圈,與軸承座或機械殼體孔成過渡配合並起支承作用的(de)稱(chēng)座圈。滾動體(鋼球(qiú)、滾子或滾針)在軸承內通常借助保持架均勻地排列在兩個套(tào)圈之(zhī)間作滾動運動,它的形狀、大小和數量直接影響軸承的(de)負荷能力和(hé)使用性能。保(bǎo)持架(jià)除能將滾(gǔn)動體均勻地分隔開以外,還能起引導滾動(dòng)體旋(xuán)轉及改善軸承內部潤滑性能等(děng)作用(yòng)。 第二節 滾動軸承(chéng)的分(fèn)類 1.按滾(gǔn)動軸(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----主要用於承受徑向載荷的滾動(dòng)軸承,其(qí)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(chù)角為0的向心軸(zhóu)承:向心角接觸軸承(chéng)----公稱接觸角大於0到(dào)45的(de)向心軸承。 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(dào)90。按公稱接觸角不同又分為: 軸向接觸軸承(chéng)----公稱接(jiē)觸角為90的推力軸承:推力角接觸(chù)軸承(chéng)----公稱接觸角大於45但小於(yú)90的推力軸承。 (2) 軸承按(àn)其滾(gǔn)動體的種類,分為: 1) 球軸承----滾動體為球: 2) 滾子(zǐ)軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類,又分為: 圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的(de)軸承,圓柱滾子(zǐ)的長(zhǎng)度與直徑之比小於或等於3 ;滾針軸承----滾動體是滾針(zhēn)的軸承,滾針的長度與(yǔ)直徑之比大於(yú)3,但直徑小於或等於5mm; 圓錐滾子(zǐ)軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承(chéng); 調心滾子軸(zhóu)承一一滾動體(tǐ)是球麵滾子的軸承(chéng)。 (3) 軸承(chéng)按其工作時能否調心,分為: 1) 調心軸承----滾道是(shì)球(qiú)麵形的,能適(shì)應兩滾道軸(zhóu)心線間的角偏差及(jí)角運動(dòng)的軸承; 2) 非(fēi)調心軸承(剛性軸(zhóu)承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸(zhóu)承(chéng)。 (4) 軸承按滾動體的列數,分為: 1) 單列軸承----具有一列滾動(dòng)體的軸承; 2) 雙列軸承(chéng)----具有兩列滾動體的(de)軸承; 3) 多列軸承----具有多於兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。 (5) 軸承按其(qí)部件能否分離,分為: 1)可分離軸(zhóu)承----具有可分離部件的軸承; 2)不可分離軸承----軸承在配(pèi)套後,套圈(quān)均不能任意(yì)自由(yóu)分(fèn)離的軸承。 (6) 軸承按其結構形狀(如有無裝填槽,有無內、外圈以及套圈的形狀(zhuàng),擋邊(biān)的結構,有無保持架等)還可以分(fèn)為多種結構類型。 2.按滾動軸承尺寸大小分類 軸承按其外徑尺寸大小,分為: (1) 微型軸承----公稱外(wài)徑尺寸範圍為26mm以下(xià)的軸承; (2) 小型軸(zhóu)承----公稱外(wài)徑尺寸範圍為28-55mm的軸承; (3) 中小型(xíng)軸承----公稱外徑尺寸範圍為60-115mm的軸承; (4) 中大型軸承----公稱(chēng)外徑尺寸範圍為(wéi)120-190mm的軸承 (5) 大型軸(zhóu)承----公稱外徑尺寸範圍為200-430mm的軸承; (6) 特大型軸承(chéng)----公(gōng)稱外徑尺寸範圍為440mm以上的軸承。 第三節(jiē)滾動(dòng)軸承的基本生產過程 由於滾動軸承的(de)類型、結構型式、公差等級、技術(shù)要求、材料及批量等的不同,其(qí)基本生產過程也(yě)不(bú)完全相同(tóng)。 一、各種軸承主要零件的加工過程: 1.套(tào)圈的加工過程: 軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的(de)不同而有所不同,其中車加工前(qián)的工序(xù)可分為下述(shù)三種,整個加工過程為: 棒料(liào)或管料(有的棒 料需經鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加(jiā)工----精研或拋光----零件終(zhōng)檢----防鏽----入(rù)庫----(待合套裝配〉 2.鋼球的加工過程, 鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同,其中挫削或光球前(qián)的工序(xù),可分(fèn)為下述三種(zhǒng),熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個加工 過程為: 棒料或線材冷衝(有的棒料冷(lěng)衝後還需衝環帶和退火(huǒ))----挫削(xuē)、粗磨、軟磨或光球----熱處(chù)理----硬磨----精磨----精研或研磨(mó)----終檢分組----防鏽、包裝(zhuāng)----入庫(kù)〈待合套裝配〉。 3.滾子的加工過程 滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱處(chù)理(lǐ)前的工序可分為下述兩種,整個(gè)加工過程為: 棒料車加工或線材冷鐓後串(chuàn)環帶(dài)及軟磨----熱處理----串軟(ruǎn)點----粗磨外徑(jìng)----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(待合套裝配〉。 4.保持(chí)架的(de)加工過(guò)程 保持架的加(jiā)工過程依設計結構及原材料的不同,可分為下述(shù)兩類: (1)板料→剪切→衝裁→衝壓成形→整形及精加工→酸洗或(huò)噴丸或串光(guāng)→終(zhōng)檢→防(fáng)鏽、包裝→入庫(待合套裝配) (2)實體保(bǎo)持架(jià)的加工過程: 實體保持架的加工,依原材料或毛壞的不同(tóng)而有(yǒu)所(suǒ)不(bú)同,其中車加工前可分為下述四種毛坯(pī)型式,整個加工過(guò)程為: 棒料、管(guǎn)料、鍛件、鑄件----車內(nèi)徑、外徑、端麵、倒角----鑽孔(或拉孔、鏜(táng)孔)----酸洗----終檢----防鏽、包裝----入庫〈待合套裝配〉。 二、滾(gǔn)動(dòng)軸承的裝配過程: 滾動軸(zhóu)承零件如內圈(quān)、外圈、滾動體和(hé)保(bǎo)持架等,經檢驗合格後,進入裝(zhuāng)配車間(jiān)進行裝配,其過程如(rú)下: 零件退磁、清洗(xǐ)→內、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查遊隙→鉚(mǎo)合保持架(jià)→終(zhōng)檢→退磁、清洗→防鏽、包裝→入成品庫(裝箱、發運〉。 第四節 滾動軸承的特點 滾動軸承與滑動軸承相(xiàng)比,具有下列優(yōu)點: 1.滾(gǔn)動軸承的(de)摩擦係數比滑動軸承小,傳動效率(lǜ)高。一(yī)般滑動軸承的摩擦係數為0.08-0.12,而滾動軸承的摩擦係數僅為0.001-0.005; 2.滾動軸承已實現標準化、係列化、通(tōng)用化,適於大批量生(shēng)產和供應,使用和維修十分方便; 3.滾動軸承用軸承(chéng)鋼製造,並經過(guò)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壽命,而且可以節省製造滑動軸承所(suǒ)用的價格較為昂貴(guì)的有色金屬; 4.滾動軸承內部間隙很小,各零件的加工精(jīng)度較高,因(yīn)此,運轉精度較高。同時,可以通過預加負(fù)荷的方(fāng)法(fǎ)使軸承(chéng)的剛性增加。這對(duì)於精密機械是非常重要的; 5.某些滾動軸承可同時承受徑向負荷和軸向負荷,因此,可(kě)以簡化(huà)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(kě)以減少潤滑油的消耗,潤(rùn)滑維(wéi)護較為省事(shì); 7.滾動軸承可以方(fāng)便地應用於空間任(rèn)何方位的鈾上。 但是,一切事(shì)物都是一分為二的,滾動軸承也有一定的缺點,主要是: 1. 滾動軸承(chéng)承受負荷的能力比同樣體積的滑動軸承小得多,因此,滾動軸承(chéng)的徑向尺寸大(dà)。所以,在承受大負荷的場合和要求徑向尺寸小(xiǎo)、結構要求(qiú)緊湊的場合〈如內燃(rán)機曲軸軸承),多(duō)采用滑動軸承; 2. 滾動軸承振動和噪聲較大,特別是在使用後期尤為顯著(zhe),因此,對精密度要求很(hěn)高、又不許有振動的場合,滾動軸承難於(yú)勝任,一般選用滑動軸承的(de)效果更佳 3. 滾動軸承對金屬屑等異物特別敏感(gǎn),軸承內一旦進入(rù)異物,就會產生(shēng)斷續地較大振動和噪聲,亦會引起早期損壞(huài)。此外,滾動軸承因金屬夾雜質等也易發生早期(qī)損壞的可能(néng)性。即使不發生早期損壞,滾(gǔn)動軸承的壽命也(yě)有一定的限度。總之,滾動軸承的壽命較滑動軸承短些。 可是,滾動軸承與滑動軸承相比較,各(gè)有優缺點,各占有一定的(de)適用場合,因此,兩者不能完(wán)全互相取代,並且各自向一定的方向發展,擴大自(zì)己的領域。但是,由於滾動軸(zhóu)承的突出優點(diǎn),頗有(yǒu)後來(lái)者居上的趨勢。目前,滾動軸承已發展成為機(jī)械的主要支承型式,應用愈(yù)來愈廣泛。