轴承的基础知识

图1
滚动轴承以最小的摩擦(图1)支撑和引导机器旋转或摆动元件-例如轴、车轴或车轮-并在机器部件之间转移载荷。滚动轴承提供高精度和低摩擦,因此可实现高转速,同时减少噪音、热量、能源消耗和磨损。

其为成本效益型轴承,且通常可替换符合国家或国际尺寸标准的机器元件。
球轴承和滚子轴承

图2

图3
滚动体的两种基本类型有别于滚动轴承的两种基本类型:
球→球轴承
滚子→滚子轴承
球和滚子的区别在于其与滚道接触的方式。

球与轴承圈滚道进行点接触(图2)。随着作用于轴承的载荷越来越大,接触点变成一个椭圆形区域。接触区域小可使滚动摩擦变小,从而使得球轴承能够在适应高速的同时限制其承载能力。

滚子与轴承圈滚道进行线接触(图3)。随着作用于轴承的载荷越来越大,接触线会变成一种矩形。由于接触区域变大以及由此导致的摩擦变大,与同尺寸的球轴承相比,滚子轴承可承受更重的载荷,但速度更低。
径向和推力轴承
滚动轴承根据主要承受的载荷方向被分为两类:
径向轴承
径向轴承能够承受与轴垂直的载荷。有些径向轴承只能承载纯径向载荷,而大部分径向轴承还能承受同一方向的轴向载荷,有些情况下,也能承受两个方向的轴向载荷(图4)。
推力轴承
推力轴承主要承受沿着轴向方向载荷。根据其设计,推力轴承可以支撑单相或双向的纯轴向载荷(图5),且有些可以额外承受径向载荷(组合载荷,图6)。推力轴承不能达到与同尺寸径向轴承一样高的转速。
接触角(图7)决定轴承属于哪一类别。接触角≤45°的轴承是径向轴承,其他为推力轴承。

图4

图5

图6

图7
轴承标准外形尺寸
图1

图2
外形尺寸是轴承的主要尺寸(图1和图2)。其中包括:
内径(d)
外径(D)
宽度或高度(B、C、T或H)
倒角尺寸(r)
公制轴承的外形尺寸已在ISO内标准化2)总方案:
ISO15标准,用于向心滚动轴承,但Y轴承、某些滚针轴承和圆锥滚子轴承不包括在内
ISO104标准,用于推力轴承
ISO355标准,用于圆锥滚子轴承
大部分滚动轴承符合ISO标准尺寸,这是可实现互换的前提条件。

图3
针对径向轴承的ISO通用规划为每个标准孔径提供了若干个标准外径系列。它们被称为直径系列,并以7、8、9、0、1、2、3和4进行编号(按外径增加排序)。在每个直径系列中,存在不同的宽度系列(8、0、1、2、3、4、5和6,按宽度增加排序)。图3显示直径系列0、2和3以及宽度系列0、1、2和3。
对于推力轴承,使用高度系列替代宽度系列。高度系列以7、9、1和2进行编号。
如孔径和尺寸系列相同,符合ISO通用规划的轴承拥有相同的外形尺寸(图4)。否则,其外形尺寸则不同。