【專業(yè)積累】軸承基本常識大匯總——第一篇

2017-10-10  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

一、 概述

軸承作為一種基本的機械零件,要機械設(shè)備中應(yīng)用極為廣泛,幾乎有轉(zhuǎn)動的地方就有軸承的應(yīng)用。目前世界上的大的軸承供應(yīng)商主要有:FAG、SKF、NSK、TIMKEN等。

二、 分類

u 軸承有滾動軸承和滑動軸承之分?；瑒虞S承受速度和載荷的限制,應(yīng)用較少。滾動軸承和滑動軸承相比有以下特點:

? 起動摩擦小;

? 在國際上推廣了標準化、規(guī)格化,其互換性好;

? 簡化了軸承的外圍構(gòu)造,便于保養(yǎng)、檢查;

? 一般可以同時承受徑向負荷和軸向負荷;

? 比較易于高、低溫下使用;

? 為了提高剛性,即使在負間隙(預(yù)負荷狀態(tài))也可以使用;

u 滾動軸承的分類:

? 以滾動體分:球軸承和滾子軸承;

? 以負荷方向分:向心軸承和推力軸承:

l 主要承受徑向載荷,同時也能承受少量的軸向載荷的軸承叫向心軸承 ,其公稱接觸角α<45°

· 尺寸相同時,滾子軸承比球軸承的承載能力更大;

· N型、NU型圓柱滾子軸承只能承受徑向載荷,不能承受軸向載荷;

l 主要承受軸向載荷的軸承叫推力軸承,其公稱接觸角α>45°;

· 軸向力高時,優(yōu)先選用推力圓柱滾子軸承和推力調(diào)心滾子軸承;

· 推力調(diào)心滾子軸承和單向推力角接觸軸承同時能承受徑向和軸向載荷,而其它推力軸承只能承受軸向載荷;

三、 軸承組成

u 一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架組成;碳化硅軸承由兩個環(huán)組成;

u 材料:一般情況下的軸承鋼—低合金、高純度整體淬火鉻鋼;

對承受高沖擊載荷和交變彎曲應(yīng)力的軸承—滲碳鋼;

腐蝕環(huán)境:要求軸承具有耐蝕性—不銹鋼;

新型材料;碳化硅;

四、 保持架

u 作用:

? 分離各個滾動體,使工作中的摩擦和發(fā)熱量最小;

? 保持滾動體之間距離相等,使載荷平均分配;

? 使可分離軸承和內(nèi)外圈相互擺時滾動體不致掉出;

? 在軸承非承載區(qū)引導(dǎo)滾動體;

u 分類:

? 沖壓鋼板保持架:常見的浪形保持架(鉚接的),其特點是:重量輕, 占軸承空間小,能貯藏較多的潤滑脂;

? 黃銅實體保持架:也有鉚接的,多為窗式;其特點是:能承受較高的強度和高溫的環(huán)境;

? 玻璃纖維增強尼龍(聚酰胺66)保持架:窗式;尼龍66的彈性大,重量輕的特點使得這類保持架適用于:有沖擊振動力,有高的加速度(或減速度),內(nèi)外圈出現(xiàn)相互傾斜的情況。

保持架的引導(dǎo)形式:

大多數(shù)由滾動體引導(dǎo) :在軸承代號中不顯示;

由軸承外圈引導(dǎo) :在軸承代號中加后綴“A”;

由軸承內(nèi)圈(軸)引導(dǎo) :在軸承代號中加后綴“B”;

五、工作溫度

u 內(nèi)徑小于240MM:軸承的熱處理工藝確保其在150℃時尺寸穩(wěn)定;

u 內(nèi)徑大于240MM:軸承需要特殊的熱處理工藝

u 軸承一般在低于200℃的環(huán)境中運行;

u 當(dāng)高于200℃時,軸承代號后面有相應(yīng)的后綴符號:S1—S4,分別代表相應(yīng)的最高工作溫度為:S1:200℃;S2:250℃;S3:300℃;S4:350℃;

u 當(dāng)使用尼龍66材料作保持架時,工作溫度不超過120℃;

六、 軸承游隙

u 概念:一個軸承圈套相對于加一個軸承圈子套在由一個極限位置到另一個極限位置可以移動的距離:徑向上:叫徑向游隙;軸向上:叫軸向游隙;

u 一般情況下,軸承內(nèi)圈溫度高于外圈溫度,受安裝時預(yù)壓力及熱脹冷縮的影響,安裝前的游隙、安裝后的游隙及工作狀態(tài)的游隙逐漸縮小;

u 幾種情況下的游隙的變化:

? 由軸件導(dǎo)入熱量或通過軸承座散熱時,徑向間隙就會縮小 ;

? 由軸承座導(dǎo)入熱量或通過軸件散熱時,徑向間隙就會加大;

? 起動過程短,此時內(nèi)外圈套的溫差大于穩(wěn)定狀態(tài)時的溫差,就會產(chǎn)生上述兩種情況的游隙變化;

u 游隙等級

? C0 :普通級;

? C1 :軸承內(nèi)部游隙小于C2級;

? C2 :軸承內(nèi)部游隙小于普通級;

? C3 :軸承內(nèi)部游隙大于普通級;

? C4 :軸承內(nèi)部游隙大于C3級;

? C5 :軸承內(nèi)部游隙大于C4級;

也就是說:游隙等級按下面的順序排列:C5>C4>C3>C0>C2>C1

七、 軸承的補償

u 固定—游動支承:支承一根軸的軸承通常采用固定軸承和游動軸承組合的結(jié)構(gòu),游動軸承補償軸的加工長度誤差和熱膨脹;

? 軸承自身的長度補償:NU型和N型軸承是理想的游動軸承,這些軸承自身可以對長度化進行補償;軸承內(nèi)外圈可以用緊配合。

? 滑動配合的長度補償:不可分離軸承如深溝球軸承和調(diào)心滾子軸承也可作游動軸承;這類軸承兩個套圈中的一個采用松配合,沒有軸向固定面。因此軸承的一個套圈可以在其支承面上活動;

u 兩端可調(diào)的固定支承:這種支承可以通過彈簧進行預(yù)緊,這種調(diào)節(jié)方法可以補償熱膨脹量,也可以用于停機時有振動的場合;

u 兩端游動支承:在不需要軸向緊密定位的軸上選用兩端游動支承是一個很經(jīng)濟的辦法;這種支承與兩端固定支承相似,但軸與軸承座之間的相對移動可達到軸向游隙(S)。

八、 密封

u 密封有防塵蓋和密封圈之分,兩種設(shè)計均能防污染,保持油脂;

u 密封件的種類:Z、RZ、RS

? Z型:后綴為Z或2Z系列的軸承;當(dāng)軸承外徑小于或等于110MM 時,一般采用鋼板防塵蓋。這種防塵蓋是非接觸式的:靠近內(nèi)圈的部分彎卷,形成一條較長的密封間隙,但較大的軸承其防塵蓋的靠近內(nèi)圈的部分不彎卷;主要適用于內(nèi)圈的場合,若外圈旋轉(zhuǎn),在高速時,油脂有從軸承逸出的可能。

? RZ型油封:RZ型油封是由硫化橡膠和鋼板墊圈組成,它既可以做到最小摩擦,又保證有效的密封;油封的唇部和內(nèi)圈形成非常小的間隙,基本上是非接觸式的,但密封性要比Z型防塵蓋的好;

? RS型油封:屬接觸式密封,與內(nèi)外圈均接觸,這種類型的軸承與具有非接觸式密封的軸承相比其轉(zhuǎn)速低些;其中:RS1型為硫化橡膠圈和鋼板墊圈組成,RS2為氟化橡膠圈和鋼板墊圈組成。

u 密封圈性能對比:

u 密封件材料:一般采用晴橡膠(NBR),對于工作溫度或環(huán)境相關(guān)的特殊應(yīng)用標可以采用其它的材料的密封圈:聚丙烯(ACM)、氟塑料(FKM)和硅樹脂(MVQ)合成橡膠;

性能對比:

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