工业轴承的基本知识

第一节 滚动轴承的基本结构

    以滑动轴承为基础发展起来的滚动轴承，其工作原理是以滚动摩擦代替滑动摩擦，一般由两个套圈，一组滚动体和一个保持架所组成的通用性很强、标准化、系列化程度很高的机械基础件。由于各种机械有着不同的工作条件，对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同要求。为此，滚动轴承需有各式各样的结构。但是，最基本的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架所组成。 

    各种零件在轴承中的作用分别是：

    对于向心轴承，内圈通常与轴紧配合，并与轴一起运转，外圈通常与轴承座或机械壳体孔成过渡配合，起支承作用。但是，在某些场合下，也有外圈运转，内圈固定起支承作用或者内圈、外圈都同时运转的。对于推力轴承，与轴紧配合并一起运动的称轴圈，与轴承座或机械壳体孔成过渡配合并起支承作用的称座圈。滚动体（钢球、滚子或滚针）在轴承内通常借助保持架均匀地排列在两个套圈之间作滚动运动，它的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。保持架除能将滚动体均匀地分隔开以外，还能起引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。

    第二节 滚动轴承的分类

    1．按滚动轴承结构类型分类

    (1) 轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为：

      1) 向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45。按公称接触角不同，又分为：径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承：向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。

      2) 推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为：轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承：推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴承。

    (2) 轴承按其滚动体的种类，分为：

      1) 球轴承----滚动体为球：

      2) 滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。

    (3) 轴承按其工作时能否调心,分为:

      1) 调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承;

      2) 非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。

    (4) 轴承按滚动体的列数,分为:

      1) 单列轴承----具有一列滚动体的轴承;

      2) 双列轴承----具有两列滚动体的轴承;

      3) 多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。

    (5) 轴承按其部件能否分离,分为：

　　 1)可分离轴承----具有可分离部件的轴承；

　　 2)不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。

    (6) 轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。

    2.按滚动轴承尺寸大小分类 轴承按其外径尺寸大小，分为:

    (1) 微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承;

    (2) 小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承;

    (3) 中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承;

    (4) 中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承

    (5) 大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承;

    (6) 特大型轴承----公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。

    第三节滚动轴承的基本生产过程 

    由于滚动轴承的类型、结构型式、公差等级、技术要求、材料及批量等的不同,其基本生产过程也不相同。

    一、各种轴承主要零件的加工过程: 

    1．套圈的加工过程: 轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中车加工前的工序可分为下述三种,整个加工过程为：棒料或管料（有的棒　　料需经锻造和退火、正火）----车加工----热处理----磨加工----精研或抛光----零件终检----防锈----入库----(待合套装配〉

    2．钢球的加工过程, 钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种，整个加工　　过程为：棒料或线材冷冲（有的棒料冷冲后还需冲环带和退火）----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。

    3．滚子的加工过程 滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库（待合套装配〉。

    4．保持架的加工过程 保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同,可分为下述两类：

    （1）板料→剪切→冲裁→冲压成形→整形及精加工→酸洗或喷丸或串光→终检→防锈、包装→入库(待合套装配) 

    （2）实体保持架的加工过程: 实体保持架的加工,依原材料或毛坏的不同而有所不同,其中车加工前可分为下述四种毛坯型式,整个加工过程为: 棒料、管料、锻件、铸件----车内径、外径、端面、倒角----钻孔（或拉孔、镗孔）----酸洗----终检----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。

    二、滚动轴承的装配过程:

    滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等,经检验合格后,进入装配车间进行装配,其过程如下:

零件退磁、清洗→内、外滚〈沟〉道尺寸分组选别→合套→检查游隙→铆合保持架→终检→退磁、清洗→防锈、包装→入成品库(装箱、发运〉。

    第四节 滚动轴承的特点

    滚动轴承与滑动轴承相比,具有下列优点:

    1．滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小,传动效率高。一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12,而滚动轴承的摩擦系数仅为0.001-0.005;

    2．滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化,适于大批量生产和供应，使用和维修十分方便；

    3．滚动轴承用轴承钢制造,并经过热处理,因此,滚动轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命,而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属;

    4．滚动轴承内部间隙很小,各零件的加工精度较高,因此,运转精度较高。同时,可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。这对于精密机械是非常重要的;

    5．某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷,因此,可以简化轴承支座的结构;

    6．由于滚动轴承传动效率高,发热量少,因此,可以减少润滑油的消耗,润滑维护较为省事;

    7．滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。

    但是,一切事物都是一分为二的,滚动轴承也有一定的缺点,主要是： 

    1． 滚动轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多,因此,滚动轴承的径向尺寸大。所以,在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合〈如内燃机曲轴轴承),多采用滑动轴承；

    2． 滚动轴承振动和噪声较大,特别是在使用后期尤为显著,因此,对精密度要求很高、又不许有振动的场合,滚动轴承难于胜任,一般选用滑动轴承的效果更佳

    3． 滚动轴承对金属屑等异物特别敏感,轴承内一旦进入异物,就会产生断续地较大振动和噪声,亦会引起早期损坏。此外,滚动轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。即使不发生早期损坏,滚动轴承的寿命也有一定的限度。总之,滚动轴承的寿命较滑动轴承短些。

可是,滚动轴承与滑动轴承相比较,各有优缺点,各占有一定的适用场合,因此,两者不能互相取代,并且各自向一定的方向发展,扩大自己的领域。但是,由于滚动轴承的突出优点,颇有后来者居上的趋势。目前,滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式,应用愈来愈广泛。

(运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

轴承的一些基本概念

    1．滚动进口轴承的理论旋转轴心线，对向心进口轴承即内圈轴心线，对推力进口轴承则指轴圈轴心线。

    2. 内圈（轴圈）轴心线 inner ring (shaft washer)axis

内圈（轴圈）的基本圆柱孔或圆锥孔的内接圆柱体或内接圆锥体的轴心线。

    3. 外圈（座圈）轴心线 outer ring (housing washer)axis

如果外圈的外表面是圆柱形的，则外表面的外接圆柱体的轴心线即为外圈轴心线，如果该表面基本是球面形的，则通过套圈外表面外接球体中心，垂直于外圈基准端面的线，为该外圈的轴心线。

    4. 圆锥内圈（外圈）轴心线 cone (cup)axis

圆锥滚子轴承内圈（外圈）的轴心线。

    5. 径向平面 radial plane

垂直于轴心线的平面，与套圈基准端面或垫圈背面的切面平行的平面，可以认为是径向平面。

    6. 径向 radial direction

在径向平面内通过轴心线的方向。

    7. 轴向平面 axial plane

包容轴心线在内的平面。

    8. 轴向 axial direction

平行于轴承轴心线的方向。与套圈基准端面或垫圈背面的切面垂直的方向，可以认为是轴向。

    9. 径向（轴向）距离 radial (axial) distance

在径向（轴向）测出的距离。

    10. 接触角（公称接触角） contace angle (nominal contact angle)

垂直于轴承轴心线的平面（径向平面）与经轴承套圈或垫圈传递给滚动体的合力作用线（公称作用线）之间的夹角。

    11. 公称接触点 nominal contact point

轴承零件在正常相对位置时，滚动体与滚道表面接触的点。

    12. 套圈（垫圈）基准端面 reference face of a ring (a washer)

轴承制造厂作为基准面的套圈（垫圈）端面，可以作为测量的基准。

    11. 公称接触点 nominal contact point

轴承零件在正常相对位置时，滚动体与滚道表面接触的点。

    12. 套圈（垫圈）基准端面 reference face of a ring (a washer)

轴承制造厂作为基准面的套圈（垫圈）端面，可以作为测量的基准。