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轴承的介绍和钢球的工作条件

时间:2022-08-14     

        滚动轴承是机械工业重大基础标准件之一;

       滚动轴承由轴承厂专业大批生产,使用者只需根据具体工作条件合理选用轴承的类型和尺寸,验算轴承的承载能力,以及进行轴承的组合结构设计(轴承的定位、装拆、调整、润滑、密封等问题)。

       滚动轴承依靠元件间的滚动接触来承受载荷,与滑动轴承相比:滚动轴承具有摩擦阻力小、效率高、起动容易、安装与维护简便等优点。

       缺点是耐冲击性能较差、高速重载时寿命低、噪声和振动较大。

       滚动轴承的基本结构:内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4等四部分组成。

       常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、轴承的内、外圈和滚动体,一般是用轴承钢(如GCr15、GCr15SiMn)制造,热处理后硬度应达到61~65HRC。

       保持架有冲压的和实体的两种结构。冲压保持架一般用低碳钢板冲压制成,它与滚动体间有较大间隙,工作时噪声大;实体保持架常用铜合金、铝合金或酚醛树脂等高分子材料制成,有较好的隔离和定心作用。

       当滚动体是圆柱或滚针时,有时为了减小轴承的径向尺寸,可省去内圈、外圈或保持架,这时的轴颈或轴承座要起到内圈或外圈的作用。为满足使用中的某些需要,有些轴承附加有特殊结构或元件,如外圈带止动环、附加防尘盖等。

       滚动轴承刚的工作条件极为复杂,承受着各类高的交变应力。以单列向心滚动轴承为例简单分析。

       在每一瞬间,只有位于轴承水平面直径以下的那几个滚珠在承受载荷,而且作用在这些滚珠的载荷分布也不均匀。一般认为作用在滚珠上的力F的分布遵守余弦定理,即F=Qcosθ。因此,直接位于Q力下方的滚珠承受较大的载荷,当轴承高速运转的时候,滚珠和套圈滚道表面各点都交替的承受载荷。力的变化由零增加到较大,再由较大减小到零,周而往复得增大和减小。因此,滚动轴承的内外套圈及滚动体都是在交变的接触应力下工作的,轴承零件的运转滚动体和套圈滚道在理论上呈点(滚珠)或线(滚柱)接触,但实际上再承受载荷时,由于金属的弹性变形,常使应力集中在一个极小的面上,较大接触应力可达3000—5000Mpa。在运转过程中,滚珠除受到外加载荷外,还受到由于离心力所引起的载荷,这个载荷随轴承转速的提高而增加。滚动体与套圈及保持架之间还有相对滑动,产生相对摩擦。滚动体和套圈的工作面还受到含有水分或杂质的润滑油的化学侵蚀。此外,在各种车辆、轧钢机、采掘机械和各种机械上的轴承,工作时轴承零件还承受着复杂的扭力或冲击载荷和振动作用:在某些情况下,轴承零件还承受着高温低温和高腐蚀介质的影响。


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