【專業知識】軸承系列 之軸承的大致分類及常用軸承的特點


軸承的種類繁多。人們會根據機器的構造及使用方法選擇最合適的軸承種類。在本次專欄中,我們將介紹軸承的大致分類及主要軸承的特點。 

【專業知識】軸承系列 之軸承的大致分類及常用軸承的特點的圖1

1.軸承的分類

軸承會受到來自不同方向的力,因此可以根據“受力方向”對軸承進行分類。

那么首先我們來介紹一下軸承的受力。

圖1所示為安裝了輪胎的汽車車輪用軸承所受的力。

一種是承受汽車重量的力(圖1中藍色箭頭所示),軸承須承受與車軸垂直的力。

此外,在汽車轉彎時會發生離心力(圖1中紅色箭頭所示),軸承會承受與車軸同方向的力。 

【專業知識】軸承系列 之軸承的大致分類及常用軸承的特點的圖2

圖1  汽車車輪用軸承所承受的力

如上所示,軸承日常會承受來自不同方向的力。因此,我們可以按照受力方向以及承受能力對軸承進行分類。軸承承受的徑向負荷和軸向負荷軸承承受的力叫做“負荷”。與軸垂直的力叫做“徑向負荷”、與軸同方向的力叫做“軸向負荷”。

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圖2  徑向負荷和軸向負荷

軸承的分類根據軸承可以承受的力的方向和滾動體形狀,軸承可以分為表1中所示的4個種類。

表1  軸承的分類

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2.徑向滾珠軸承

徑向滾珠軸承是承受“與軸垂直的方向所受的力”的“球”軸承。

深溝球軸承(滾珠軸承) 

【專業知識】軸承系列 之軸承的大致分類及常用軸承的特點的圖5

深溝球軸承是軸承中最常用的種類。

深溝球軸承不僅可承受徑向負荷,還可同時承受一定程度的雙方向軸向負荷。

承受較大軸向負荷時,應使用后面介紹的角接觸球軸承。

角接觸球軸承 

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角接觸球軸承可以同時承受徑向負荷和單方向的軸向負荷。

承受雙方向的軸向負荷時,應組合使用兩個以上角接觸球軸承。 

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圖3  承受雙方向軸向負荷的角接觸球軸承組合

下面對角接觸球軸承的接觸角進行補充說明。承受“徑向負荷”和“軸向負荷”時的“接觸角”

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圖4  承受“徑向負荷”和“軸向負荷”的角接觸球軸承的結構

軸承承受“徑向負荷”和“軸向負荷”時,滾道圈和滾動體之間承受的負荷方向與垂直于軸的方向的角度叫做接觸角。

3.徑向滾柱軸承

徑向滾柱軸承是承受“與軸垂直的方向所受的力”的“滾子”軸承。徑向滾柱軸承比徑向滾珠軸承承受的負荷更大,根據滾子種類有不同的類型。圓柱滾子軸承 

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滾動體使用“圓柱滾子”。圓柱滾子軸承比深溝球軸承承受的徑向負荷更大??梢杂糜诋a生沖擊的機器中。

滾針軸承 

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滾動體使用“針形滾子”。滾針軸承使用比圓柱滾子直徑更小的針形滾子,如圖5所示,這種軸承的截面高度較低,有助于實現機器的小型化和輕量化。 

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圖5  圓柱滾子軸承和滾針軸承的截面高度比較

圓錐滾子軸承 

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滾動體使用圓錐臺形的“圓錐滾子”。圓錐滾子軸承在滾柱軸承中使用最廣泛,可以同時承受徑向負荷和單方向的軸向負荷。承受雙方向的軸向負荷時,應組合使用兩個以上圓錐滾子軸承。 

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圖6  承受雙方向軸向負荷的圓錐滾子軸承組合

調心滾子軸承

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滾動體使用桶形的“球面滾子”,如圖7所示,組裝在“擁有球面的外圈滾道面”和“內圈滾道面”之間。因此,調心滾子軸承的內圈、滾動體、保持架可以在傾斜于外圈的狀態下旋轉。 

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圖7 調心滾子軸承的結構

如圖8所示,調心滾子軸承在承受較大負荷、軸容易撓曲的機器中使用。 

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圖8 軸的撓曲

總結

根據承受力的方向和大小,有各式各樣的“軸承種類”,可根據機器結構或使用方式選擇適當的“軸承種類”。除了這里介紹的種類以外,還有很多其他的“軸承種類”。

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