軸承的類型
從小型超市手推車到大型發(fā)電廠，如果不使用某種形式的軸承，大量輕型和工業(yè)設(shè)備將無法運(yùn)行。
軸承是許多類型機(jī)械的重要摩擦學(xué)部件召衔，并以各種形式和形狀存在。它們可以定義為一個(gè)機(jī)器元件 祭陷，它僅支持/允許系統(tǒng)中可能處于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)負(fù)載下的特定類型的運(yùn)動(dòng)（自由度的限制）苍凛。
一個(gè)例子是推拉門。門不能被抬起或從原位移開兵志。它只允許滑動(dòng)打開它醇蝴。可能的運(yùn)動(dòng)被軸承限制為滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)毒姨。
軸承的主要目的是防止兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件之間直接金屬與金屬接觸哑蔫。這可以防止摩擦、發(fā)熱弧呐，并最終防止零件磨損闸迷。由于滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)被低摩擦滾動(dòng)所取代，它還降低了能源消耗俘枫。
它們還將旋轉(zhuǎn)元件的負(fù)載傳遞到外殼腥沽。該負(fù)載可以是徑向的、軸向的或兩者的組合鸠蚪。如上所述今阳，軸承還將運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)自由限制到預(yù)定方向。
滾動(dòng)軸承包含球狀或圓柱狀的滾動(dòng)體茅信。我們知道盾舌，滾動(dòng)車輪比在地面上滑動(dòng)更容易，因?yàn)闈L動(dòng)摩擦的大小低于滑動(dòng)摩擦蘸鲸。同樣的原則在這里工作妖谴。滾動(dòng)元件軸承用于促進(jìn)零件在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的自由運(yùn)動(dòng)。
即使我們?cè)趹?yīng)用中需要直線運(yùn)動(dòng)，也很容易將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)膝舅∥嗽兀考慮自動(dòng)扶梯或傳送帶。盡管運(yùn)動(dòng)是線性的仍稀，但它是由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾輪提供動(dòng)力的洼滚。
另一個(gè)例子是往復(fù)泵，它可以在連桿的幫助下將來自電機(jī)的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為平移運(yùn)動(dòng)技潘。在這些應(yīng)用中的每一個(gè)中遥巴，球軸承都用于支撐電機(jī)軸以及組件中其他滾子的軸。
由于滑動(dòng)摩擦被滾動(dòng)摩擦取代崭篡，滾動(dòng)元件在沒有太大摩擦的情況下承載載荷挪哄。滾動(dòng)軸承可分為兩大類：球軸承和滾子軸承吧秕。
球軸承是最常用的軸承類型之一琉闪。它由一排滾珠作為滾動(dòng)體組成。它們被固定在兩個(gè)環(huán)形金屬片之間砸彬。這些金屬件被稱為種族颠毙。內(nèi)圈可以自由旋轉(zhuǎn)，而外圈是靜止的砂碉。
滾珠軸承在滾動(dòng)過程中提供非常低的摩擦蛀蜜，但承載能力有限。這是因?yàn)榍蚝妥χg的接觸面積很小增蹭。除了徑向載荷外滴某，它們還可以承受兩個(gè)方向的軸向載荷。
球軸承用于控制擺動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)滋迈。例如霎奢，在軸可以自由旋轉(zhuǎn)但電機(jī)外殼不能自由旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)中，使用滾珠軸承將軸連接到電機(jī)外殼饼灿。
根據(jù)應(yīng)用的不同幕侠，可以選擇不同類型的滾珠軸承。
滾珠軸承的優(yōu)點(diǎn)：
? 耐磨性好
? 不需要太多潤(rùn)滑
? 提供低摩擦碍彭，因此能量損失很小
? 使用壽命長(zhǎng)
? 易于更換
? 小一般尺寸
? 比較便宜
? 可以處理推力負(fù)載
球軸承的缺點(diǎn)：
? 可能會(huì)因沖擊而破裂
? 噪音可能很大
? 不能處理大重量
這是使用最廣泛的滾珠軸承類型晤硕。夾在兩個(gè)滾道之間的是一圈滾珠，用于傳遞負(fù)載并允許兩個(gè)滾道之間進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)庇忌。球由保持器固定到位舞箍。
它們具有非常低的滾動(dòng)摩擦，并針對(duì)低噪音和低振動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化皆疹。這使它們成為高速應(yīng)用的理想選擇疏橄。
它們相對(duì)容易安裝并且需要最少的維護(hù)。安裝過程中必須小心以防止?jié)L道凹陷墙基，因?yàn)樗鼈儽仨毻迫肱浜系捷S上软族。
在這種球軸承類型中刷喜，內(nèi)圈和外圈沿軸承軸線彼此相對(duì)位移。除了徑向載荷外立砸，這種類型的設(shè)計(jì)還可以承受更大的兩個(gè)方向的軸向載荷掖疮。
由于內(nèi)圈和外圈的移位，軸向載荷可以通過軸承傳遞到軸承座颗祝。該軸承適用于需要?jiǎng)傂暂S向引導(dǎo)的應(yīng)用浊闪。
角接觸軸承廣泛用于農(nóng)業(yè)設(shè)備、汽車螺戳、變速箱搁宾、泵和其他高速應(yīng)用。
這種類型的球軸承不受軸和軸承座之間由于軸偏轉(zhuǎn)或安裝錯(cuò)誤而可能發(fā)生的不對(duì)中的影響倔幼。
內(nèi)圈有類似于深溝球軸承的深溝盖腿，其次是兩列球和外圈彭则。外圈呈凹形定续，這使內(nèi)圈有一定的自由度，可以根據(jù)未對(duì)準(zhǔn)情況重新排列自己蓝谨。
推力球軸承是一種特殊類型的球軸承膏燃，專為承受軸向載荷而設(shè)計(jì)茂卦。它們根本無法承受徑向載荷。
推力球軸承具有低噪音组哩、運(yùn)行平穩(wěn)且能夠高速應(yīng)用的特點(diǎn)等龙。
它們可用作單向或雙向軸承，選擇取決于負(fù)載是單向還是雙向伶贰。
因此蛛砰，讓我們概述一些可能需要滾珠軸承的工作條件。
存在推力載荷幕袱。滾珠軸承的設(shè)計(jì)使其能夠承受軸向載荷暴备。
沒有重載。由于具有球形滾動(dòng)體们豌，軸承將所有力集中到幾個(gè)接觸點(diǎn)上涯捻。這可能導(dǎo)致高負(fù)載的早期故障。
高速望迎。滾珠軸承的小接觸點(diǎn)也意味著更少的摩擦障癌。因此需要克服的阻力較小，因此使用這些類型的軸承更容易實(shí)現(xiàn)高速辩尊。
滾子軸承包含圓柱形滾動(dòng)元件而不是滾珠作為滾道之間的承載元件涛浙。如果一個(gè)元件的長(zhǎng)度大于它的直徑（即使只是稍微長(zhǎng)一點(diǎn)），那么它就被認(rèn)為是一個(gè)滾子。由于它們與內(nèi)圈和外圈呈線接觸（而不是球軸承的點(diǎn)接觸）轿亮，因此它們可以承受更大的載荷疮薇。
滾子軸承也有多種類型。在考慮載荷的類型和大小我注、使用條件以及錯(cuò)位的可能性等因素后按咒，可以選擇合適的類型。
滾子軸承的優(yōu)點(diǎn)：
? 易于維護(hù)
? 低摩擦
? 可以承受高徑向載荷
? 圓錐滾子軸承可承受高軸向載荷
? 精度高
? 用于調(diào)整軸向位移
? 低振動(dòng)
滾子軸承的缺點(diǎn)：
? 噪音大
? 成本高
這些是最簡(jiǎn)單的滾子軸承系列但骨。這些軸承可能面臨重徑向載荷和高速的挑戰(zhàn)励七。它們還具有出色的剛度、軸向載荷傳輸奔缠、低摩擦和較長(zhǎng)的使用壽命掠抬。
通過避免使用通常用于固定圓柱滾子的保持架或保持架，可以進(jìn)一步提高承載能力校哎。這允許安裝更多的滾子來承載負(fù)載两波。
它們有單排、雙排和四排類型贬蛙。它們還有分體式和密封式雨女。
分體式變體用于難以進(jìn)入的區(qū)域，例如發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸阳准。在密封變體中，可以防止軸承污染并保留潤(rùn)滑劑馏臭，使其成為免維護(hù)的選擇野蝇。
當(dāng)軸容易錯(cuò)位時(shí)，重的徑向和軸向載荷可能是一個(gè)更大的挑戰(zhàn)括儒。
球面滾子軸承可以很好地處理這種情況绕沈。它們具有高承載能力，可以控制軸和軸承座之間的不對(duì)中帮寻。這降低了維護(hù)成本并提高了使用壽命乍狐。
調(diào)心滾子軸承滾道與軸承軸線成一定角度。滾子的球面不是直邊固逗，而是球面浅蚪，可以安裝到球面滾道上并適應(yīng)小的錯(cuò)位。
調(diào)心滾子軸承具有廣泛的用例烫罩。它們用于重載惜傲、中到高速和可能發(fā)生錯(cuò)位的應(yīng)用。一些示例用途是越野車輛贝攒、泵盗誊、機(jī)械風(fēng)扇、船舶推進(jìn)、風(fēng)力渦輪機(jī)和齒輪箱哈踱。
圓錐滾子軸承包含圓錐部分作為承載元件荒适。這些滾子安裝在兩個(gè)滾道之間，這兩個(gè)滾道也是空心錐體的一部分开镣。如果滾道和滾子的軸被延長(zhǎng)吻贿，它們都會(huì)在一個(gè)公共點(diǎn)相遇。
圓錐滾子軸承設(shè)計(jì)用于承受徑向載荷以外的更高軸向載荷哑子。這種普通錐體的半角越大舅列，它所能承受的軸向載荷就越大。因此卧蜓，它們既可用作推力軸承帐要，也可用作徑向載荷軸承。
滾針軸承是一種特殊類型的滾子軸承弥奸，其圓柱滾子因其直徑小而類似于滾針榨惠。
通常，滾子軸承中滾子的長(zhǎng)度僅略大于其直徑盛霎。對(duì)于滾針軸承赠橙，滾子的長(zhǎng)度至少是其直徑的四倍。
由于滾針軸承的直徑較小愤炸，因此可以在同一空間內(nèi)安裝更多滾子期揪，從而增加與滾道接觸的表面積。因此规个，它們能夠處理高負(fù)載凤薛。小尺寸也有助于空間有限的應(yīng)用，因?yàn)樗鼈冃枰S和外殼之間的較小間隙诞仓。
滾針軸承用于汽車零部件缤苫，如變速器和搖臂樞軸。它們也用于壓縮機(jī)和泵墅拭。
滾子軸承是滾珠軸承最常見的替代品活玲。那么讓我們來確定什么樣的工作條件最適合這種類型的軸承。
重載谍婉。滾子軸承提供相當(dāng)大的接觸面積舒憾，從而更均勻地分布載荷。因此屡萤，它們不太容易發(fā)生故障并且可以承受很大的力珍剑。
較低的速度。這再次歸結(jié)為接觸區(qū)域死陆。有更多的摩擦?xí)?dǎo)致更高的溫度產(chǎn)生和更快的磨損招拙。
滑動(dòng)軸承是最簡(jiǎn)單的軸承類型唧瘾。它通常只包括一個(gè)軸承面。沒有滾動(dòng)元件别凤。
軸承基本上是安裝在軸上并裝入孔中的套筒饰序。滑動(dòng)軸承價(jià)格低廉规哪、結(jié)構(gòu)緊湊且重量輕求豫。它們具有很高的承載能力。
滑動(dòng)軸承用于旋轉(zhuǎn)诉稍、滑動(dòng)蝠嘉、往復(fù)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)軸頸在軸承內(nèi)表面滑動(dòng)時(shí)杯巨，軸承保持固定蚤告。為了促進(jìn)平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，選擇了摩擦系數(shù)低的材料服爷。例如杜恰，不同類型的銅合金很常見。
這種軸承可以適應(yīng)一些不對(duì)中的多向運(yùn)動(dòng)仍源，適用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷心褐。它廣泛用于農(nóng)業(yè)、汽車笼踩、船舶和建筑行業(yè)逗爹。
柴油機(jī)中連接活塞和連桿的軸銷通過滑動(dòng)軸承連接。
球面軸承也是一種滑動(dòng)軸承戳表，雖然它由兩部分組成——內(nèi)圈和外圈桶至。雖然它從一開始就看起來類似于球軸承和滾子軸承，但它們的兩個(gè)圈之間沒有滾動(dòng)元件匾旭。
流體軸承是一種特殊類型的軸承，它依靠加壓氣體或液體來承載載荷并消除摩擦圃郊。這些軸承用于在應(yīng)用中替代金屬軸承价涝，在這些應(yīng)用中，除了高噪音和高振動(dòng)水平外持舆，它們的使用壽命也很短色瘩。
它們也越來越多地用于削減成本。流體軸承用于在高速和高負(fù)載下工作的機(jī)器逸寓。雖然初始成本較高居兆，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，惡劣條件下較長(zhǎng)的使用壽命彌補(bǔ)了這一點(diǎn)竹伸。
機(jī)器運(yùn)行時(shí)泥栖，兩個(gè)元件之間的接觸為零（啟動(dòng)和停止期間除外）簇宽，因此可以使用流體軸承實(shí)現(xiàn)接近零磨損。
流體軸承分為兩種類型：流體靜力軸承和流體動(dòng)力軸承吧享。
在這種類型中魏割，外部加壓流體被強(qiáng)制在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件之間。加壓流體在運(yùn)動(dòng)部件之間形成楔形钢颂，并使它們保持分開钞它。流體層可能很薄，但只要沒有直接接觸殊鞭，就不會(huì)有任何磨損遭垛。
流體通過泵循環(huán)。出口孔直徑可以調(diào)節(jié)操灿，以確保流體在所有軸速度和負(fù)載下始終處于壓力之下锯仪。因此，可以進(jìn)行精確的間隙控制牲尺。
這種類型的軸承利用軸頸的運(yùn)動(dòng)來推動(dòng)軸和軸承座之間的流體卵酪。軸頸運(yùn)動(dòng)吸入運(yùn)動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑液，形成恒定的楔形谤碳。
然而溃卡，這意味著在啟動(dòng)-停止以及低負(fù)載和低速度下，楔形結(jié)構(gòu)可能不足以防止磨損蜒简。只有在設(shè)計(jì)的速度下瘸羡，系統(tǒng)才能完全按照需要工作。
磁性軸承使用磁懸浮概念將軸保持在半空中搓茬。由于沒有物理接觸犹赖，磁軸承是零磨損軸承。它可以處理的最大相對(duì)速度也沒有限制卷仑。
磁性軸承還可以適應(yīng)軸設(shè)計(jì)中的一些不規(guī)則性峻村，因?yàn)檩S的位置會(huì)根據(jù)其質(zhì)心自動(dòng)調(diào)整。因此锡凝，它可能偏向一側(cè)粘昨，但仍能令人滿意地發(fā)揮作用。
它們大致分為兩種類型：主動(dòng)式和被動(dòng)式磁軸承窜锯。
主動(dòng)磁軸承在軸周圍使用電磁鐵來保持其位置张肾。如果傳感器檢測(cè)到位置變化，系統(tǒng)會(huì)調(diào)整饋入系統(tǒng)的電流量并使轉(zhuǎn)子返回到其原始位置锚扎。
無源磁性軸承使用永磁體來維持軸周圍的磁場(chǎng)吞瞪。這意味著不需要電源輸入。然而驾孔，由于該技術(shù)仍處于早期階段芍秆，因此該系統(tǒng)由于限制而難以設(shè)計(jì)惯疙。
在許多情況下，這兩種類型的磁軸承可以串聯(lián)使用浪听，其中永磁體處理靜載荷螟碎，而電磁體用于保持位置的高精度。
