種族發生
軸承(6個)
直線運動軸承的早期形式是在壹排撬板下面放壹排木棒。現代直線運動軸承使用相同的工作原理,但有時用滾珠代替滾柱。最簡單的旋轉軸承是套筒軸承,它只是壹個夾在車輪和車軸之間的襯套。這種設計隨後被滾動軸承所取代,即使用許多圓柱滾子來代替原來的襯套,每個滾子就像壹個獨立的輪子。
滾珠軸承的早期例子是在公元前40年建造於意大利納諾湖的古羅馬船上發現的:壹個木制滾珠軸承被用來支撐壹個旋轉的桌面。據說達芬奇曾經描述過1500左右的壹種滾珠軸承。在滾珠軸承的各種不成熟因素中,很重要的壹點就是滾珠會發生碰撞,產生額外的摩擦力。但是把球放在小籠子裏可以防止這種現象。17世紀,伽利略對“籠球”球軸承作了最早的描述。17世紀末,英國的C. Wallow設計制造了滾珠軸承,並放在郵車上試用,英國的P. Worth獲得了滾珠軸承的專利。最早實用的帶保持架滾動軸承是制表師約翰·哈裏森在1760年發明的,用於制作H3計時表。18世紀末,德國的H.R. Hertz發表了壹篇關於滾珠軸承接觸應力的論文。在赫茲成果的基礎上,德國R. Striebeck和瑞典A. Parmgren進行了大量的實驗,為滾動軸承的設計理論和疲勞壽命計算的發展做出了貢獻。隨後,俄羅斯的N.P .彼得羅夫應用牛頓粘度定律計算軸承摩擦力。第壹個關於球道的專利是由卡馬森的菲利普·沃恩在1794年獲得的。
1883年,弗裏德裏希·費希爾提出了用合適的生產機器磨出大小相同、圓度準確的鋼球的思想,奠定了軸承工業的基礎。英國的O. Reynolds對Thor的發現進行了數學分析,導出了Reynolds方程,奠定了流體動力潤滑理論的基礎。
工業概況
國家統計局數據顯示,2011年,全國軸承制造業共有企業1416家,工業總產值1932.438+01億元,同比2008年有所增長。銷售收入191097萬元,同比增長30.30%;利潤總額6543.8+025.23億元,比上年增長26.54%。預計到2015年,我國軸承產量有望突破280億套,主營業務收入有望達到21000億元,成為全球最大的軸承產銷基地。
目前,我國軸承行業主要面臨三個突出問題:生產集中度低、R&D和創新能力低、制造技術水平低。
壹是工業生產集中度低。在全球約300億美元的軸承銷售額中,世界八大跨國公司占75% ~ 80%。德國兩大公司占其全國總數的90%,日本五大公司占其全國總數的90%,美國1公司占其全國總數的56%。而瓦軸等全國最大的10家軸承企業的銷售額僅占全行業的24.7%,前30強企業的生產集中度僅為37.4%。
二是研發創新能力低。全行業基礎理論研究薄弱,參與國際標準制定能力弱,原創技術少,專利產品少。
目前我們的設計制造技術基本是模仿,產品開發能力低,表現在雖然國產主機匹配率達到80%,但高速鐵路客車、中高檔轎車、計算機、空調、高級軋機等重要主機的匹配和維修軸承基本靠進口。
三是制造技術水平低。我國軸承行業制造技術和裝備技術發展緩慢,車削數控率低,磨削自動化水平低。全國只有200多條自動生產線。可控氣氛保護加熱、雙重精煉、貝氏體淬火等對軸承壽命和可靠性至關重要的先進熱處理技術和設備覆蓋率低,許多技術難題尚未突破。新軸承鋼種的研發、鋼材質量的提高以及潤滑、冷卻、清洗、磨具等相關技術的研發,還不能滿足提高軸承產品水平和質量的要求。因此工序能力指數低,壹致性差,產品加工尺寸離散大,產品內部質量不穩定,影響軸承的精度、性能、壽命和可靠性。
軸承參數
生活
在壹定載荷下,點蝕發生前軸承經歷的轉數或小時數稱為軸承壽命。
滾動軸承的使用壽命是由轉數(或某壹轉速下的工作小時數)來定義的:在此使用壽命內的軸承,任何壹個軸承套圈或滾動體都應該有初始疲勞損傷(剝落或缺損)。但無論是在實驗室測試中,還是在實際使用中,都可以清楚地看到,同樣外觀的軸承,在同樣的工況下,實際壽命相差很大。此外,軸承“壽命”還有幾種不同的定義,其中壹種是所謂的“工作壽命”,是指軸承在損壞前的實際壽命是由磨損引起的,而損壞通常不是由疲勞引起的,而是由磨損、腐蝕、密封損壞等原因引起的。
為了確定軸承壽命的標準,軸承壽命與可靠性聯系在壹起。
由於制造精度和材料均勻性的差異,即使是同批次、同材質、同尺寸的軸承,在相同的工況下也會有不同的使用壽命。如果統計壽命為1個單位,最長相對壽命為4個單位,最短為0.1-0.2個單位,最長與最短壽命之比為20-40倍。90%的軸承不產生點蝕,所經歷的轉數或小時數稱為軸承的額定壽命。[1]?。
額定動載荷
為了比較抗點蝕的承載能力,規定當軸承額定壽命為壹百萬轉(106)時,其所能承受的最大載荷為基本額定動載荷,用c表示。
也就是說,在額定動載荷C下,這種軸承工作壹百萬轉(106)不發生點蝕失效的可靠性為90%,C越大,承載能力越高。
對於基本額定動載荷
1.徑向軸承是指純徑向載荷。
2.推力球軸承是指純軸向載荷。
3.向心推力軸承是指產生純徑向位移的徑向部件
行業地位
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《中國軸承制造業產銷需求預測及轉型升級分析報告》數據顯示,2009年至2013年,中國軸承制造業工業總產值壹直呈逐年增長趨勢。2013年,全行業工業總產值2493.63億元,同比增長12.92%。
通過分析近五年的數據發現,2009年至2013年,我國軸承制造業的銷售收入也在逐年增長。2013年實現銷售收入249012億元,同比增長11.80%。
隨著我國軸承工業的快速發展,軸承品種由少到多,產品質量和技術水平由低到高,行業規模由小變大,形成了產品門類基本齊全、生產布局合理的專業化生產體系。
結構分類
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方位分級
滑動軸承
滑動軸承沒有內外圈,沒有滾動體,壹般用耐磨材料制成。常用於低速、輕載、潤滑油加註和維修困難的機械轉動部位。
關節軸承
關節軸承的滑動接觸面為球面,主要適用於擺動運動、傾斜運動和旋轉運動。
滾動軸承
滾動軸承根據所能承受的載荷方向或公稱接觸角,分為徑向軸承和推力軸承。徑向接觸軸承是標稱接觸角為0°的徑向軸承,徑向接觸軸承是標稱接觸角大於0°至45°的徑向軸承。軸向接觸軸承是公稱接觸角為90°的推力軸承,推力角接觸軸承是公稱接觸角大於45°但小於90°的推力軸承。
根據滾動體的形狀,可分為滾珠軸承和滾柱軸承。滾子軸承分為圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承和調心滾子軸承。
根據工作時能否調心,可分為調心軸承——能適應兩個滾道軸線間角偏差和角運動的球面滾道軸承和非調心軸承(剛性軸承)——能抵抗滾道軸線間角偏差的軸承。
根據滾動體的列數,分為單列軸承、雙列軸承和多列軸承。
根據其部件(環)是否可分離,可分為可分離軸承和不可分離軸承。
根據其結構形狀(如是否有填充槽,是否有內圈、外圈以及套圈的形狀,法蘭的結構,甚至是否有保持架等。),也可以分為各種結構類型。
根據其外徑,分為微型軸承(440毫米)。
按應用領域分為電機軸承、軋機軸承和主軸承。
按材料分為陶瓷軸承和塑料軸承。
深槽滾珠軸承
深槽滾珠軸承
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深溝球軸承是最具代表性的滾動軸承。與同尺寸的其他類型軸承相比,這種軸承具有摩擦系數小、極限轉速高、結構簡單、制造成本低、精度高、無需頻繁維護、尺寸範圍大、形式多等優點,是應用最廣泛的軸承。主要承受徑向載荷,也可以承受壹定的軸向載荷。當它只承受徑向載荷時,接觸角為零。
深溝球軸承安裝在軸上後,在軸承的軸向遊隙範圍內,可以限制軸或殼體兩個方向的軸向位移,因此可以兩個方向軸向定位。深溝球軸承在徑向遊隙較大時,具有角接觸軸承的性能,可以承受較大的軸向載荷。在大軸向載荷的高速運轉條件下,深溝球軸承優於推力球軸承。此外,這種軸承還具有壹定的調心能力。相對於軸承座孔傾斜2′~ 10′時,仍能正常工作,但對軸承壽命有壹定影響。
向心推力球軸承
壹般稱為以36型、46型軸承為代表的六類軸承,角接觸壹般為15度、25度、45度等。
自動調心球軸承
自動調心球軸承
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調心球軸承是在兩個滾道的內圈和帶球面滾道的外圈之間裝有球面滾珠的軸承。外圈滾道面的曲率中心與軸承中心壹致,因此具有與調心球軸承相同的調心功能。當軸和外殼彎曲時,可自動調整,不增加軸承負擔。調心滾子軸承可以承受兩個方向的徑向載荷和軸向載荷。調心球軸承徑向承載能力大,適用於重負荷和沖擊負荷。內圈帶錐孔的軸承可以直接安裝。或者使用緊固套筒和拆卸氣缸安裝在圓柱軸上。保持架由鋼板和聚酰胺沖壓而成。調心球軸承適用於承受重負荷和沖擊負荷、精密儀器、低噪聲電機、汽車、摩托車、冶金、軋機、礦山、石油、造紙、水泥、制糖等行業和通用機械。
軸向接觸球軸承
推力球軸承分為單向和雙向兩種。它們只能承受軸向載荷,而決不能承受任何徑向載荷。推力軸承分為兩部分:緊環和動環。緊箍與軸套緊固,動環支撐在軸承座上。套圈和滾動體通常采用強度高、耐磨性好的滾動軸承鋼,淬火後的表面硬度應達到HRC 60 ~ 65。保持架多由低碳鋼沖壓而成,也可用銅合金層壓膠木或塑料制成。
雙向推力角接觸球軸承
雙列圓錐滾子軸承
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推力角接觸球軸承的接觸角壹般為60°。常用的推力角接觸球軸承壹般為雙向推力角接觸球軸承,主要用於精密機床的主軸。壹般與雙列圓柱滾子軸承配套使用,可承受雙向軸向載荷,具有精度高、剛性好、溫升低、轉速高、拆裝方便等優點。
推力滾柱軸承
包括推力圓柱滾子軸承、推力圓錐滾子軸承、推力滾針軸承和推力調心滾子軸承。
滾針軸承
滾針軸承
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滾針軸承配有細長的滾子(滾子長度為直徑的3~10倍,直徑壹般不超過5mm),所以徑向結構緊湊。當內徑和承載能力與其他類型軸承相同時,外徑最小,特別適用於徑向安裝尺寸有限的支承結構。滾針軸承可根據不同的應用場合選擇無內圈或滾針與保持架組件的軸承。此時與軸承匹配的軸頸面和殼孔面直接作為軸承的內外滾動面。為保證與帶圈軸承相同的承載能力和運轉性能,軸或殼孔滾道表面的硬度、加工精度和表面質量應與軸承圈相同。用途組合滾針軸承是由向心滾針軸承和推力軸承部分組成的軸承單元,結構緊湊,體積小,回轉精度高,在承受較高徑向載荷的同時,還能承受壹定的軸向載荷。產品結構形式多樣,適應性廣,易於安裝。組合滾針軸承廣泛應用於機床、冶金機械、紡織機械、印刷機械等機械設備中,可以使機械系統設計得非常緊湊和靈巧。
外球面球軸承
外球面球軸承外圈的外徑面為球面,可以起到調心的作用。
自動調心滾子軸承
自動調心滾子軸承
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調心滾子軸承有兩排對稱的球面滾子,主要承受徑向載荷和任意方向的軸向載荷,不能承受純軸向載荷。這種軸承的外圈滾道為球面,調心性能好,可以補償同軸度誤差。重要零件彎曲或安裝不同中心時,軸承仍能正常使用。調心性能因軸承尺寸系列而異。壹般允許的自位角為1~2.5度。這種軸承承載能力大,除承受徑向載荷外,還能承受兩個方向作用的軸向載荷,抗沖擊性能好。適合在重負荷或振動負荷下工作。
帶法蘭盤軸承
法蘭軸承外輪有法蘭凸緣。其特點是簡化了主機的結構,減小了主機的體積,使軸承更容易定位。
滾動軸承單元
向心軸承與底座結合的部件。有壹個底板,用於在平行於軸承軸線的支撐面上安裝螺釘。
組合軸承
壹組滾動軸承同時由兩個或兩個以上的軸承結構組成。如滾針和推力圓柱滾子組合軸承、滾針和推力球軸承組合軸承、滾針和角接觸球軸承組合軸承等。
線性軸承
直線軸承分為金屬直線軸承和塑料直線軸承。
金屬直線軸承是壹種低成本生產的直線運動系統,用於無限行程和圓柱軸。因為軸承滾珠與軸是點接觸,所以使用負荷小。鋼球以最小的摩擦阻力旋轉,從而可以獲得高精度的平滑運動。
塑料直線軸承是壹種具有自潤滑特性的直線運動系統。它和金屬直線軸承最大的區別是金屬直線軸承是滾動摩擦,軸承與圓柱軸是點接觸,所以適合低負荷高速運動。塑料直線軸承為滑動摩擦,軸承與圓柱軸為面接觸,適用於高負荷中低速運動。
軸承材料
軸承鋼的特性:
壹.接觸疲勞強度
在周期性載荷的作用下,軸承的接觸面容易被耗盡而損壞,即出現裂紋和剝落,這是軸承的壹種重要失效情況。因此,為了提高軸承的使用壽命,軸承鋼必須具有高的接觸疲勞強度。
第二,耐磨性
在軸承工作過程中,套圈、滾子和維護架之間不僅發生滾動摩擦,而且還發生滑動摩擦,使軸承零件壹直處於磨損狀態。為了增加軸承零件的磨損,保持軸承精度的穩定性,延長使用壽命,軸承鋼應具有良好的耐磨性。
第三,硬度
硬度是軸承質量的重要品質之壹,對接觸疲勞強度、耐磨性和彈性極限有間接影響。軸承鋼在工作條件下的硬度應達到HRC61~65,使軸承獲得較高的接觸疲勞強度和耐磨性。
四。耐銹蝕性
為了防止軸承零件和成品在加工、儲存和使用過程中被腐蝕和生銹,要求軸承鋼應具有良好的防銹性能。
動詞 (verb的縮寫)加工性能
軸承零件在消耗過程中要經過許多冷熱工序。為了滿足小批量、高效率、高質量的要求,軸承鋼應具有良好的工作性能。例如,冷和熱成形性、機械加工性、淬透性等。
軸承鋼除上述基本要求外,還應滿足化學成分適當、外部組織壹般、非金屬雜質少、外觀缺陷符合規範、表面脫碳層不超過規定濃度的要求。
用途應用
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承重作用
它的作用應該是支撐,也就是字面上的承載軸,但這只是其作用的壹部分,其本質是能夠承受徑向載荷。也可以理解為是用來固定軸的。包括自動選擇軸承。它是固定軸,使其只能旋轉,並控制其軸向和徑向運動。沒有軸承,馬達根本不能運轉。因為軸可能向任何方向運動,而電機要求軸工作時只能轉動。理論上不可能實現傳輸的功能。而且軸承也會影響傳動。為了減少這種影響,高速軸的軸承必須良好潤滑。有些軸承已經被潤滑,這就是所謂的預潤滑軸承,而大多數軸承必須有潤滑油,這不僅增加了能耗,而且容易在高速運轉時因摩擦損壞軸承。把滑動摩擦變成滾動摩擦是片面的,因為有個東西叫滑動軸承。
潤滑
滾動軸承的潤滑目的是減少軸承的內部摩擦和磨損,防止燒損和粘損;延長其使用壽命;排出摩擦熱和冷卻,防止軸承過熱和潤滑油自身老化;還具有防止異物侵入軸承或防止生銹腐蝕的作用。
潤滑方法
軸承的潤滑方式可分為脂潤滑和油潤滑。為了使軸承發揮良好的功能,首先要選擇適合使用條件和用途的潤滑方式。如果只考慮潤滑,油潤滑的潤滑性占主導地位。然而,油脂潤滑具有簡化軸承周圍結構的優點。比較了脂潤滑和油潤滑的優缺點。特別註意潤滑的量,不管是油潤滑還是脂潤滑。潤滑過少不會完全影響軸承壽命,過多會產生很大阻力,影響轉速。
海豹
軸承的密封可分為自密封和外密封。所謂軸承自密封,就是把軸承本身做成具有密封性能的裝置。如帶防塵罩的軸承、密封圈等。這種密封占用空間小,安裝拆卸方便,成本相對較低。所謂軸承外密封性能裝置,就是在安裝端蓋內部制作的具有各種性能的密封裝置。軸承外部密封分為非接觸密封和接觸密封。其中非接觸式密封適用於高速高溫場合,有間隙、迷宮、墊片等不同的結構形式。接觸密封適用於中低速工況,常用的結構形式有毛氈密封、杯形密封等。
根據軸承工況和工作環境對密封程度的要求,工程設計中往往綜合運用各種密封形式,以達到較好的密封效果。在選擇軸承外部密封時,應考慮以下主要因素:
軸承潤滑劑和類型(油脂和潤滑油);
軸承的工作環境和占用空間的大小;
軸的支撐結構的優點和允許的角度偏差;
密封面的圓周速度;
軸承的工作溫度;
制造成本。