滾動(dòng)軸承基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié) 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)
　　以滑動(dòng)軸承為基礎(chǔ)發(fā)展起來的滾動(dòng)軸承，其工作原理是以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，一般由兩個(gè)套圈，一組滾動(dòng)體和一個(gè)保持架所組成的通用性很強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度很高的機(jī)械基礎(chǔ)件。由于各種機(jī)械有著不同的工作條件，對(duì)滾動(dòng)軸承在負(fù)荷能力、結(jié)構(gòu)和使用性能等方面都提出了各種不同要求。為此，滾動(dòng)軸承需有各式各樣的結(jié)構(gòu)。但是，最基本的結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架所組成。

各種零件在軸承中的作用分別是：
　　對(duì)于向心軸承，內(nèi)圈通常與軸緊配合，并與軸一起運(yùn)轉(zhuǎn)，外圈通常與軸承座或機(jī)械殼體孔成過渡配合，起支承作用。但是，在某些場(chǎng)合下，也有外圈運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)圈固定起支承作用或者內(nèi)圈、外圈都同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的。對(duì)于推力軸承，與軸緊配合并一起運(yùn)動(dòng)的稱軸圈，與軸承座或機(jī)械殼體孔成過渡配合并起支承作用的稱座圈。滾動(dòng)體（鋼球、滾子或滾針）在軸承內(nèi)通常借助保持架均勻地排列在兩個(gè)套圈之間作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，它的形狀、大小和數(shù)量直接影響軸承的負(fù)荷能力和使用性能。保持架除能將滾動(dòng)體均勻地分隔開以外，還能起引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)及改善軸承內(nèi)部潤(rùn)滑性能等作用。

第二節(jié) 滾動(dòng)軸承的分類

1．按滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)類型分類，分為：
(1)．按軸承所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同分為：
　1)．向心軸承----主要用于承受徑向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同，又分為：徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承；向心角接觸軸承----公稱接觸角大于0到45的向心軸承。
　2)．推力軸承----主要用于承受軸向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為： 軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承；推力角接觸軸承----公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。
(2)．按軸承滾動(dòng)體的種類，分為：
　1)．球軸承----滾動(dòng)體為球；
　2)．滾子軸承----滾動(dòng)體為滾子。滾子軸承按滾子種類，又分為： 圓柱滾子軸承----滾動(dòng)體是圓柱滾子的軸承，圓柱滾子的長(zhǎng)度與直徑之比小于或等于3 ；滾針軸承----滾動(dòng)體是滾針的軸承，滾針的長(zhǎng)度與直徑之比大于3，但直徑小于或等于5mm； 圓錐滾子軸承----滾動(dòng)體是圓錐滾子的軸承； 調(diào)心滾子軸承----滾動(dòng)體是球面滾子的軸承。
(3)．按軸承工作時(shí)能否調(diào)心，分為： 
　1)．調(diào)心軸承----滾道是球面形的，能適應(yīng)兩滾道軸心線間的角偏差及角運(yùn)動(dòng)的軸承； 
　2)．非調(diào)心軸承(剛性軸承)----能阻抗?jié)L道間軸心線角偏移的軸承。
(4)．軸承按滾動(dòng)體的列數(shù)，分為： 
　1)．單列軸承----具有一列滾動(dòng)體的軸承；
　2)．雙列軸承----具有兩列滾動(dòng)體的軸承；
　3)．多列軸承----具有多于兩列滾動(dòng)體的軸承，如三列、四列軸承。 
(5)．軸承按其部件能否分離，分為：
　1)．可分離軸承----具有可分離部件的軸承；
　2)．不可分離軸承----軸承在最終配套后，套圈均不能任意自由分離的軸承。
(6)．軸承按其結(jié)構(gòu)形狀(如有無裝填槽，有無內(nèi)、外圈以及套圈的形狀，擋邊的結(jié)構(gòu)，甚至有無保持架等)還可以分為多種結(jié)構(gòu)類型。

2．按滾動(dòng)軸承尺寸大小分類，軸承按其外徑尺寸大小分為：

　1)．微型軸承----公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承； 
　2)．小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承；
　3)．中小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承；
　4)．中大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為120-190mm的軸承； 
　5)．大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承； 
　6)．特大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為440mm以上的軸承。 

第三節(jié)　滾動(dòng)軸承的基本生產(chǎn)過程 

　　由于滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)型式、公差等級(jí)、技術(shù)要求、材料及批量等的不同，其基本生產(chǎn)過程也不完全相同。
一、各種軸承主要零件的加工過程：
　1．套圈的加工過程：軸承內(nèi)圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同，其中車加工前的工序可分為下述三種，整個(gè)加工過程為： 棒料或管料（有的棒料需經(jīng)鍛造和退火、正火）----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防銹----入庫----(待合套裝配〉
　2．鋼球的加工過程：鋼球的加工同樣依原材料的狀態(tài)不同而有所不同，其中挫削或光球前的工序，可分為下述三種，熱處理前的工序，又可分為下述兩種，整個(gè)加工過程為： 棒料或線材冷沖（有的棒料冷沖后還需沖環(huán)帶和退火）----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。
　3．滾子的加工過程：滾子的加工依原材料的不同而有所不同，其中熱處理前的工序可分為下述兩種，整個(gè)加工過程為：棒料車加工或線材冷鐓后串環(huán)帶及軟磨----熱處理----串軟點(diǎn)----粗磨外徑----粗磨端面----終磨端面----細(xì)磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防銹、包裝----入庫（待合套裝配〉。
　4．保持架的加工過程：　保持架的加工過程依設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及原材料的不同，可分為下述兩類：
　(1)．板料→剪切→沖裁→沖壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防銹、包裝→入庫(待合套裝配) 
　(2)．實(shí)體保持架的加工過程：　實(shí)體保持架的加工，依原材料或毛壞的不同而有所不同，其中車加工前可分為下述四種毛坯型式，整個(gè)加工過程為：棒料、管料、鍛件、鑄件----車內(nèi)徑、外徑、端面、倒角----鉆孔（或拉孔、鏜孔）----酸洗----終檢----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。

二、滾動(dòng)軸承的裝配過程：
　　滾動(dòng)軸承零件如內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架等，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，進(jìn)入裝配車間進(jìn)行裝配，其過程如下：
零件退磁、清洗→內(nèi)、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查游隙→鉚合保持架→終檢→退磁、清洗→防銹、包裝→入成品庫(裝箱、發(fā)運(yùn)〉。

第四節(jié) 滾動(dòng)軸承的特點(diǎn) 

滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

　1．滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)比滑動(dòng)軸承小，傳動(dòng)效率高。一般滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)為0.08-0.12，而滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)僅為0.001-0.005；
　2．滾動(dòng)軸承已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，適于大批量生產(chǎn)和供應(yīng)，使用和維修十分方便；
　3．滾動(dòng)軸承用軸承鋼制造，并經(jīng)過熱處理，因此，滾動(dòng)軸承不僅具有較高的機(jī)械性能和較長(zhǎng)的使用壽命，而且可以節(jié)省制造滑動(dòng)軸承所用的價(jià)格較為昂貴的有色金屬；
　4．滾動(dòng)軸承內(nèi)部間隙很小，各零件的加工精度較高，因此，運(yùn)轉(zhuǎn)精度較高。同時(shí)，可以通過預(yù)加負(fù)荷的方法使軸承的剛性增加。這對(duì)于精密機(jī)械是非常重要的；
　5．某些滾動(dòng)軸承可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，因此，可以簡(jiǎn)化軸承支座的結(jié)構(gòu)；
　6．由于滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率高，發(fā)熱量少，因此，可以減少潤(rùn)滑油的消耗，潤(rùn)滑維護(hù)較為省事；
　7．滾動(dòng)軸承可以方便地應(yīng)用于空間任何方位的軸上。

滾動(dòng)軸承也有一定的缺點(diǎn)，主要是： 
　1．滾動(dòng)軸承承受負(fù)荷的能力比同樣體積的滑動(dòng)軸承小得多，因此，滾動(dòng)軸承的徑向尺寸大。所以，在承受大負(fù)荷的場(chǎng)合和要求徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合〈如內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承)，多采用滑動(dòng)軸承；
　2．滾動(dòng)軸承振動(dòng)和噪聲較大，特別是在使用后期尤為顯著。因此，對(duì)精密度要求很高、又不許有振動(dòng)的場(chǎng)合，滾動(dòng)軸承難于勝任，一般選用滑動(dòng)軸承的效果更佳。
　3．滾動(dòng)軸承對(duì)金屬屑等異物特別敏感，軸承內(nèi)一旦進(jìn)入異物，就會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)地較大振動(dòng)和噪聲，亦會(huì)引起早期損壞。此外，滾動(dòng)軸承因金屬夾雜質(zhì)等也易發(fā)生早期損壞的可能性。即使不發(fā)生早期損壞，滾動(dòng)軸承的壽命也有一定的限度。總之，滾動(dòng)軸承的壽命較滑動(dòng)軸承短些。

　　可是，滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比較，各有優(yōu)缺點(diǎn)，各占有一定的適用場(chǎng)合。因此，兩者不能完全互相取代，并且各自向一定的方向發(fā)展，擴(kuò)大自己的領(lǐng)域。但是，由于滾動(dòng)軸承的突出優(yōu)點(diǎn)，頗有后來者居上的趨勢(shì)。目前，滾動(dòng)軸承已發(fā)展成為機(jī)械的主要支承型式，應(yīng)用愈來愈廣泛。