轴承的基本知识大全

轴承的基本知识大全

轴承是当代机械设备中一种重要的零部件,以下是对其基本知识的详细介绍:

一、轴承的组成

轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。对于密封轴承,还会加上润滑剂和密封圈(或防尘盖)。

  • 内圈:紧贴轴颈。
  • 外圈:装在轴承座中。
  • 滚动体:在内圈和外圈间滚动,形状有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子等。
  • 保持架:引导滚动体沿着正确的轨道运动。

二、轴承的工作原理

轴承的工作原理基于滚动摩擦,相比于滑动摩擦,滚动摩擦具有更低的摩擦系数和更高的效率。当轴承的内圈与轴颈配合,外圈与轴承座配合时,滚动体在滚道中滚动,并由保持架引导,从而实现轴颈与轴承座之间的相对运动。

三、轴承的分类

轴承可以按照不同的标准进行分类:

  1. 按滚动轴承结构类型分类

    • 按承受载荷方向分类

      • 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)和向心角接触轴承(公称接触角大于0°到45°的向心轴承)。
      • 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)和推力角接触轴承(公称接触角大于45°但小于90°的推力轴承)。
    • 按滚动体种类分类

      • 球轴承:滚动体为球。
      • 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(滚动体是球面滚子的轴承)。
    • 按工作时能否调心分类

      • 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。
      • 非调心轴承(刚性轴承):能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
    • 按滚动体的列数分类

      • 单列轴承:具有一列滚动体的轴承。
      • 双列轴承:具有两列滚动体的轴承。
      • 多列轴承:具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。
    • 按部件能否分离分类

      • 可分离轴承:具有可分离部件的轴承。
      • 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。
    • 按结构形状分类: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

    • 微型轴承:公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。
    • 小型轴承:公称外径尺寸范围为28~55mm的轴承。
    • 中小型轴承:公称外径尺寸范围为60~115mm的轴承。
    • 中大型轴承:公称外径尺寸范围为120~190mm的轴承。
    • 大型轴承:公称外径尺寸范围为200~430mm的轴承。
    • 特大型轴承:公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。

四、轴承的代号

轴承型号一般有前置代号、基本代号和后置代号组成。一般情况下,轴承型号只用基本型号表示。

  • 基本代号:用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型,一般最多为五位数。

    • 内径代号:基本代号右起第一位数字表示。对常用内径d=20~480mm的轴承内径一般为5的倍数,这两位数字表示轴承内径尺寸被5除得的商数,如04表示d=20mm,12表示d=60mm等。对于内径为10mm、12mm、15mm和17mm的轴承,内径代号依次为00、01、02和03。对于内径小于10mm和大于500mm轴承,内径表示方法另有规定。
    • 直径系列:基本代号右起第三位数字表示。例如,对于向心轴承和向心推力轴承,0、1表示特轻系列;2表示轻系列;3表示中系列;4表示重系列。推力轴承除了用1表示特轻系列之外,其余与向心轴承的表示一致。
    • 宽度系列:基本代号右起第四位数字表示。当宽度系列为0系列(正常系列)时,对多数轴承在代号中可不标出宽度系列代号O,但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承,宽度系列代号0应标出。直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号。
    • 类型代号:基本代号右起第五位数字表示(对圆柱滚子轴承和滚针轴承等类型代号为字母)。
  • 后置代号:用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。

  • 前置代号:用来表示轴承的分部件,用字母表示。如用L表示可分离轴承的可分离套圈,K表示轴承的滚动体与保持架组件等。

五、轴承的选用

选用轴承时需考虑以下因素:径向载荷、轴向载荷、转速要求、径向跳动、轴向跳动、工作温度、噪音要求、润滑状况。不同场景下适用的轴承类型举例如下:

  • 深沟球轴承:最常见类型,具有高转速、低摩擦和低噪音的优点,广泛应用于各类机械中,如变速箱、仪器仪表、电机、家用电器、内燃机、交通车辆、农业机械、建筑机械、工程机械等。
  • 调心球轴承:适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及一般机械等。
  • 组合滚针轴承:由向心滚针轴承和推力轴承部件组合而成,结构紧凑体积小,旋转精度高,可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴向负荷。并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装,广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备。
  • 推力球轴承:只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上,例如起重机吊钩、立式水泵、立式离心机、千斤顶、低速减速器等。
  • 推力圆柱滚子轴承:主要用于重型机床、大功率船用齿轮箱、石油钻机、立式电机等机械中。
  • 关节轴承:广泛应用于工程液压油缸、锻压机床、工程机械、自动化设备、汽车减震器、水利机械等行业。
  • 圆柱滚子轴承:适用于大中型电动机、机车车辆、机床主轴、内燃机、发电机、燃气涡轮机、减速箱、轧钢机、振动筛以及起重运输机械等。
  • 圆锥滚子轴承:广泛用于汽车、轧机、矿山、冶金、塑料机械等行业。
  • 单列角接触球轴承:适用于机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴等。
  • 双列角接触球轴承:适用于油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械等。

六、轴承的使用注意事项

  1. 保持清洁:即使是眼睛看不到的小尘埃,也会对轴承带来坏影响。所以,要保持轴承及其周围清洁,避免尘埃侵入。
  2. 小心使用:避免给轴承强烈冲击,防止产生伤痕及压痕。
  3. 使用恰当的工具:最好带上手套,用干净的手操作。

七、轴承的润滑

轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损,防止烧粘。其润滑效用如下:

  1. 减少摩擦及摩损:在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。
  2. 延长疲劳寿命:轴承的滚动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
  3. 冷却:循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,防止轴承过热,防止润滑油自身老化。也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀的效果。

轴承的润滑方法主要分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。

综上所述,轴承作为机械设备中的关键零部件,具有支撑旋转体、降低摩擦系数和保证回转精度的重要作用。了解其基本知识以及保养检修等方面的要求,对于确保轴承的正常运行和延长使用寿命至关重要。以下是对轴承润滑方法、安装方法以及保养检修的进一步介绍:

八、轴承的润滑方法

  1. 脂润滑

脂润滑具有简化轴承周围结构的特长,适用于多数情况下的润滑。脂润滑的轴承在安装前,一般已封入适量的润滑脂,不需再清洗。但仪器用或高速用轴承等,要用洁净的油洗净,除去涂在轴承上的防锈剂。已封入润滑脂的轴承,不清洗直接使用。

  1. 油润滑

油润滑的润滑性占优势,适用于需要充分润滑的场合。油润滑方法包括手动润滑、滴点润滑、油环润滑、油绳润滑、油垫润滑、油浴润滑、飞溅润滑、喷雾润滑、压力供油润滑、循环油润滑和喷射润滑等,根据轴承的转速、耐温、噪音要求和启动力矩等因素选择合适的润滑方法。

九、轴承的安装方法

轴承的安装方法因轴承结构、配合条件而异。一般由于多为轴旋转,所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承多用压力机压入,或多用热装方法。锥孔的场合,直接安装在锥度轴上,或用套筒安装。安装到外壳时,一般游隙配合多,外圈有过盈量,通常用压力机压入,或也有冷却后安装的冷缩配合方法。

安装轴承时,需注意以下事项:

  1. 清洗轴承及轴承关连部件。
  2. 检查关连部件的尺寸及精加工情况。
  3. 安装时要按照作业标准进行,避免造成轴承损伤。

十、轴承的保养检修

为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能,须进行保养、检修,确保运转的可靠性,提高生产性、经济性。保养最好根据机械运转条件的作业标准,定期进行。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸的检查。

作为运转中的检修事项,有轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等。若发现异常,应及时采取措施进行处理,避免故障扩大化。

十一、轴承的拆卸

轴承的拆卸方法与安装方法相反。拆卸时,也需注意避免造成轴承损伤。对于过盈配合安装的轴承,可采用热拆卸或液压拆卸等方法进行拆卸。

十二、轴承的储存

轴承在储存时,应放置在干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中。避免阳光直射和高温、高湿环境。同时,应定期检查轴承的储存状态,及时发现并处理异常情况。

综上所述,轴承的基本知识涵盖了其组成、工作原理、分类、选用、使用注意事项、润滑、安装、保养检修以及拆卸和储存等多个方面。了解并掌握这些知识,对于确保轴承的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。