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滾子軸承是一種以滾子作為滾動體的滾動軸承。
滾動體是指軸承中在內圈和外圈(滾道圈)或墊圈之間旋轉的零件。球軸承是常用的滾動軸承,但它們的很大區別在于它們使用滾子(圓柱件)而不是球作為滾動體。
滾子軸承用于支撐承受大載荷的旋轉軸。后述的內圈、外圈、墊圈、滾動體之間的接觸,在球軸承中為點接觸,在滾子軸承中為線接觸。由于接觸面積從點到線增加,因此可以支撐更大的負載。
滾子軸承的應用
滾子軸承被集成到各種工業機器中。具體應用包括汽車、鐵路車輛、飛機、工程機械、風力發電機、工業機器人等旋轉部件。
滾子軸承比球軸承能承受更大的載荷,并且具有更高的支撐剛性。另一方面,滾珠軸承在旋轉性能方面具有優勢。如果支撐載荷較低且需要高旋轉,滾珠軸承可以保持較低的滾動阻力。利用這些特性,它常用于工業機械的變速箱中。
斜齒輪常用于汽車和工業機械中,齒輪的齒與旋轉軸線呈對角排列,可減少噪音和振動。然而,由于齒輪是對角的,所以很大的力作用在三個方向上。滾柱軸承用于支撐這些軸。
滾子軸承的原理
滾子軸承主要有兩種類型:向心滾子軸承和推力滾子軸承。各有不同的結構,但原理是相同的。
滾子在夾在中間的兩個部件之間滾動,使它們能夠平穩旋轉,同時承受旋轉軸上產生的大載荷。各零件表面精加工得堅硬、凹凸少,即降低表面粗糙度。一般多采用熱處理合金鋼。
滾子軸承的結構
1.向心向心滾子軸承
由內圈、外圈、滾子和保持架組成。在內圈的外徑面(滾道面)與外圈的內徑面(滾道面)之間配置有滾子。放置一個保持器以保持滾輪均勻分布,并防止它們相互接觸,造成太大的摩擦。
2.推力滾子軸承
滾子和保持器夾在兩個墊圈之間。有些由三部分組成,有些具有滾子和與滾道之一集成的保持架,有些則都是單獨的零件。是一體式結構還是分體式結構是根據組裝的方便程度來確定的。
滾子軸承的類型
滾子軸承除向心滾子軸承和推力滾子軸承外還有多種類型。按類型分類,有采用外部潤滑的開放式和將潤滑脂封入軸承內部的密封式。
通過將各滾動面保持在適當的潤滑狀態,即使各滾道的外徑表面上存在油膜,滾動運動也能繼續進行。因此,即使在高負載和高速運轉條件下,摩擦阻力也很低,可以長時間平穩運轉。
按滾子的形狀分類時,可分為以下四種類型。
1. 圓柱滾子軸承
圓柱滾子軸承的滾子形狀為簡單的圓柱形。向心滾子軸承僅承受徑向載荷,推力滾子軸承僅承受推力載荷。
2.滾針軸承
滾針軸承是滾子像針一樣細長的滾子軸承。也稱為滾針軸承。這種類型的滾子軸承有 JIS 和 ISO 規定,但不符合這些規定的軸承通常也稱為滾針軸承。
3.圓錐滾子軸承
圓錐滾子軸承主要用作向心滾子軸承。也稱為圓錐滾子軸承。由于滾動體是圓錐形的,因此它們可以承受垂直于軸的載荷以及固定方向的軸向載荷。
通過使用兩列以上,無論在軸向的哪個方向施加載荷,都能夠支撐軸向載荷,并且還能夠承受高力矩載荷。常用于支撐斜齒輪。
4.調心滾子軸承
調心滾子軸承的滾動體為桶形(中心凸的圓柱形)。此外,當外滾道為凹形且滾子沿內滾道定位時,滾動元件的外接形狀沿外滾道為凸形。
因此,即使外圈和內圈的旋轉中心傾斜,該傾斜也是可以容忍的。它可以承受垂直于軸線的載荷和兩個方向的軸向載荷。