滚动轴承基础知识 (轴承种类滚动轴承基本知识详解)

第4章 轴承的主要性能

轴承是机械基础件,为适应不同机械在各种工况条件的使用,使得轴承的类型和品种规格日益繁多,本章将介绍向心球轴承和向心滚子轴承、推力球轴承和推力滚子轴承、组合轴承以及直线运动滚动支承和关节轴承中最基本、最常用的轴承结构、基本性能和应用领域。对于特殊工况的特殊结构的轴承,可以查找有关资料。

4-1 轴承的主要性能

一、向心球轴承

1 深沟球轴承

1)主要性能及应用

深沟球轴承的内外圈滚道都呈圆弧状沟道,沟道半径略大于球半径,主要用于承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当深沟球轴承的径向游隙加大时,具有角接触球轴承的功能,可承受较大的轴向载荷,而且适用于高速旋转。深沟球轴承在外壳孔和轴相对倾斜8'~16'时,仍可正常工作,但影响其使用寿命。在转速较高不宜采用推力球轴承的情况下可用该类轴承承受纯轴向载荷。

深沟球轴承一般采用两半铆合的钢板冲压保持架,称为浪形保持架,但大尺寸或高速轴承则采用实体保持架,这种保持架同冲压保持架一样由球引导,高速深沟球轴承的保持架通常由内圈或外圈挡边引导。

与尺寸相同的其他类型轴承比较,深沟球轴承摩擦系数小,振动与噪声也较低,极限转速高,精度高,但是,不耐冲击,不适应承受较重载荷。

深沟球轴承结构简单,使用方便,是生产批量最大、应用范围最广的一类轴承,广泛应用于汽车、拖拉机、机床、电机、水泵、农业机械、纺织机械等领域。其产量占轴承总产量的60%~70%,是我国产量最高,使用最普遍而价格最便宜的一类轴承。

2)主要结构型式(见图4-1~4-11)

(1)基本型深沟球轴承 60000 型

对安装、密封、配合无特殊要求的部件,均可采用此种结构。

(2)外圈有止动槽的深沟球轴承 60000 N 型

外圈外径上开有安装止动环槽的深沟球轴承,装入止动环后可简化轴承在轴承座孔内的轴向定位,缩小部件的轴向尺寸,这类轴承只能承受较小的轴向载荷。

此类轴承带上止动环后轴承代号为60000 NR。

(3)带防尘盖的深沟球轴承 60000—Z和60000—2Z 型

带防尘盖的深沟球轴承,以钢板防尘盖保护轴承,防止润滑脂泄漏及外部异物侵入。带防尘盖的深沟球轴承分为一面带防尘盖(60000—Z)和两面带防尘盖(60000—2Z),防尘盖与内圈挡边之间存在径向间隙,系非接触式密封,故摩擦转矩小。与带密封圈的轴承相比,其防尘性能较差,但极限转速较高。轴承装配时填入了适量的润滑剂,在安装使用时不用清洗和添加润滑剂,在允许的润滑期内也不用再添加润滑剂。此类轴承适用于要求防尘,而供给润滑油和检查润滑情况不便的部件中。

轴承一面带防尘盖,另一面外圈有止动槽,其代号为60000—ZN。

《滚动轴承基础知识》第6章,滚动轴承基本尺寸用术语解释

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(4)带密封圈的深沟球轴承

由于密封轴承可简化支承的密封结构,且改善轴承的使用性能,因此该类产品发展很快,需求量越来越大,已占深沟球轴承产量的90%左右。轴承的密封结构型式也多种多样,有接触式密封、非接触式密封及轻接触式密封等,以适应不同的需求。但主要功能都是防止润滑脂泄漏及外部异物侵入。

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一面带密封圈(60000—RS)和两面带密封圈(60000-2RS)的深沟球轴承,一般采用钢骨架式*腈丁**橡胶密封圈,密封唇与内圈挡边径向接触,为接触式密封,密封效果较好,但摩擦阻力较大,极限转速较低。如果密封唇与内圈挡边不接触,则为非接触式密封,主要结构有60000—RZ和60000—2RZ。其极限转速与基本型深沟球轴承相同。轴承在装配时填入了适量的润滑剂,在安装使用时不用清洗和添加润滑剂。后缀LS为套圈不开槽。

凡带有一个或两个密封圈、一个或两个防尘盖或一个密封圈和一个防尘盖的滚动轴承称为闭型轴承,不带密封圈及防尘盖的滚动轴承称为开型轴承。闭型轴承与开型轴承主要尺寸相同。

深沟球轴承由于使用条件的不同而有多种变型结构,其特点各异。除上述结构以外,还有带装球缺口的深沟球轴承、双列深沟球轴承、碳钢深沟球轴承等。带装球缺口的深沟球轴承由于内外圈都有装球缺口,因而,装球数量比普通深沟球轴承多,故载荷容量较大,但极限转速较低。因为有装球缺口,所以只能承受一个方向的轴向载荷。

2 调心球轴承

1)主要性能及应用

调心球轴承主要承受径向载荷,同时,也可承受较小的轴向载荷,一般不承受纯轴向载荷。该类轴承主要是双列轴承,有两列钢球,内圈有两条滚道,外圈滚道为内球面形,故具有自动调心的性能,可以自动补偿由于轴的挠曲和轴承座孔变形产生的同轴误差,适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中,但内外圈的相对倾斜度不能超过3°。其极限转速较深沟球轴承低,轴承为不可分离型,通常采用冲压保持架和尼龙保持架。

此类轴承主要用在联合收割机等农业机械、鼓风机、造纸机、纺织机械、木工机械、桥式吊车走轮及传动轴上。

2)主要结构型式(见图4-12~图4-14)

(1)圆柱孔调心球轴承10000 型。

(2)圆锥孔(锥度1:12)调心球轴承10000 K 型。

(3)装在紧定套上的调心球轴承10000 K+H0000 型。

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装在紧定套上的调心球轴承,轴承内圈的内孔锥度也是1:12,紧定套的外圆与轴承孔有相同的锥度,套的内孔是圆柱形,套的小端外圆有螺纹,并配有螺母和止动垫圈。这种轴承适应于安装在无轴肩的光轴上,安装和拆卸都很方便。用紧定套还可调整轴承的径向游隙,获得合适的游隙后,用止动垫圈将轴承在轴上的位置固定下来。

3 角接触球轴承

1)主要性能及应用

角接触球轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷,也可以承受纯轴向载荷,其轴向载荷能力由接触角α(载荷作用线与轴承径向平面之间的夹角)决定,接触角越大,承受轴向载荷的能力也越大。角接触球轴承的装球数量比深沟球轴承多,因而载荷容量在球轴承中最大,刚性也大,且可预调,工艺性好,公差等级是球轴承中最高的类型之一,尤其适用于高速、高精度的场合。

此类轴承适用于支承间距不大,刚性好的双支承轴上,如机床主轴,尤其是磨床砂轮轴,内燃机液力变速箱、蜗杆减速器、电钻、离心机和增压器等。

2)主要结构形式(见图4-15~图4-24)

(1)单列角接触球轴承

单列角接触球轴承有可分离型和不可分离型两种。

a)分离型角接触球轴承

基本型S70000为外圈可分离型,其外(内)圈和内(外)组件可以分别安装,典型的是磁电机轴承,公称接触角为15°。该类轴承承载能力较小,仅在安装或使用条件受限制而不能采用不可分离型轴承时才使用。还有内圈可分离型轴承。

《滚动轴承基础知识》第6章,滚动轴承基本尺寸用术语解释

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双半内圈角接触球轴承为可分离轴承,根据外滚道设计不同,在无载荷和纯径向载荷作用下,钢球与内外滚道可在三点或四点接触,故又分别称为三点和四点接触球轴承(见图4-17、图4-18)。其中QJS 0000 型具有双半内圈,三点接触,QJ 0000 型具有双半内圈,四点接触,接触角均为35°,四点接触球轴承的轴向定位精度比三点接触球轴承要高得多。双半内圈角接触球轴承可承受任一方向的轴向载荷,也可承受以轴向载荷为主的轴向径向联合载荷,在纯轴向载荷作用下,钢球与套圈为两点接触,可承受双向轴向载荷。该种轴承还可以承受力矩载荷,兼有单列和双列角接触球轴承的功能。该种轴承只有形成两点接触时才能保证正常工作,不宜承受以径向为主的载荷,主要在高温高速下工作,使用铜合金实体保持架。还有双半外圈三点或四点接触球轴承的结构,分别为QJT 0000 型和 QJF 0000 型。

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b)不可分离型角接触球轴承

不可分离型角接触球轴承的内圈和外圈不能分开安装,基本结构型式如下:

接触角 α=15°,锁口在外圈70000 C 型;

接触角 α=25°,锁口在外圈70000 AC 型;

接触角 α=40°,锁口在外圈70000 B 型。

这种结构的角接触球轴承只能承受一个方向的轴向载荷,在承受径向载荷时,会引起附加轴向力,必须施加相应的反向轴向载荷,因此该种轴承几乎不单独使用,一般是两套或多套配置使用。锁口在内圈的轴承结构有B70000 DC、B70000 DAC和B70000 DB 型(见图4-22),极限转速更高。

(2)成对安装角接触球轴承

成对安装角接触球轴承是由两套相同规格的单列角接触球轴承以不同的组配方式构成,按其外圈端面的不同组合可以分为三种型式(见图4-19、图4-20、图4-21)。该种轴承能承受以径向载荷为主的径向、轴向联合载荷,也可以承受纯径向载荷。串联配置只能承受单一方向的轴向载荷,其他两种配置则可承受任一方向的轴向载荷。这种类型的轴承一般由生产厂商选配组合后成对提交给用户,安装后有预压过盈,套圈和钢球处于轴向预加载荷状态,因而提高了整组轴承作为单个支承的支承刚度和旋转精度。

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(3)双列角接触球轴承

该种轴承能承受较大的以径向载荷为主的径向、轴向双向联合载荷和力矩载荷,它能限制轴或外壳双向轴向位移,接触角为30°(见图4-23、图4-24)。与两个背靠背配置的单列角接触球轴承相似,但宽度比两套单列轴承窄,其极限转速比单列轴承低,多采用冲压保持架。

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4 带座外球面球轴承

1)主要性能及应用

外球面球轴承是由外径球面的外圈与具有双层密封装置、加宽内圈的深沟球轴承组合,外球面球轴承和各种结构型式的铸造轴承座或钢板冲压座组合而成的轴承就是带座外球面球轴承。带座轴承结构紧凑,重量轻、体积小,具有良好的自动调心性能,允许调心角度最大可达±10°,与相应尺寸装有剖分式轴承座的调心球轴承相比,有较大的承载能力和较高的极限转速。对主机相关件的加工精度要求较低,轴承内孔与轴通常为间隙配合,可直接用顶丝、偏心套或紧定套与光轴在任意位置上紧固,装拆方便,特别适用于多支承轴、长轴、刚度小易变形的轴的主机使用。

此类轴承多用于采矿、冶金、农业、化工、输送机械等。

2)主要结构型式(见图4-25~图4-27)

(1)带顶丝外球面球轴承:有宽内圈UC型和内圈一端平头UB型两种。带顶丝轴承适用于旋转方向变化的使用场合。

(2)带偏心套外球面球轴承:有宽内圈UEL型和内圈一端平头UE型两种,带偏心套轴承适用于旋转方向不变的使用场合。

(3)带紧定套外球面球轴承:该轴承由宽内圈UK型圆锥孔轴承与相应型号的紧定套组成UK+H型,适用于旋转方向变化,转速较高,且运转比带顶丝和偏心套轴承平稳的使用场合,有较大的轴向承载能力。

(4)外球面球轴承座主要结构型式有:铸造座有立式、方形、菱形、凸台圆形、环形、滑块座等多种结构型式;冲压座有立式、圆形、三角形、菱形等结构型式。

同种带座轴承按其座的结构变型或轴承的润滑方式、密封的不同还有多种结构型式。

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二 向心滚子轴承

1 圆柱滚子轴承

1)主要性能及应用

圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导,保持架、滚子和引导套圈组成一个组合件,可与另一个轴承套圈分离,属于可分离型轴承。此种轴承安装、拆卸比较方便,尤其是当要求内、外圈与轴、轴承座孔都是过盈配合时更显其优点。

此类轴承一般只用于承受径向载荷,只有内、外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的恒定轴向载荷或较大的间歇轴向载荷,在滚子轴承中,其摩擦因数最小,极限转速最高。

圆柱滚子轴承的滚子与滚道呈线接触,与外形尺寸相同的深沟球轴承相比,具有较大的径向载荷能力。修正的滚子与滚道之间的接触线可以减小应力集中。对与此类轴承配合的轴、轴承座孔等相关零件的加工要求较高。

此类轴承主要用于大型电机、机床主轴、车轴轴箱、柴油机曲轴以及汽车、拖拉机、轧机等。

2)主要结构型式(见图4-28~图4-38)

(1)单列圆柱滚子轴承

a)外圈无挡边或内圈无挡边的圆柱滚子轴承N 0000 型和NU 0000 型

此种轴承可承受较大的径向载荷,极限转速高,不限制轴或外壳的轴向位移,不能承受轴向载荷。

b)内、外圈均带挡边的圆柱滚子轴承NF 0000 型、NJ 0000+HJ 0000 型、NUP 0000 型

NF 0000 型、NJ0000 型轴承可限制轴或外壳一个方向的轴向位移,除承受径向载荷外,也可承受较小的单向轴向载荷。NJ0000 +HJ0000 型、NUP0000 型轴承,可在轴承的轴向间隙范围内限制轴或外壳两个方面的轴向位移,除承受径向载荷外,也可承受较小的双向轴向载荷。

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c)无内圈或无外圈的圆柱滚子轴承RNU 0000 型和RN 0000 型

此种轴承用于径向尺寸受限制的部件中,轴颈或外壳孔表面直接作为滚动面,该滚动面的硬度、加工精度和表面质量应与套圈和滚道相同,其载荷能力与成套轴承NU 0000型相当。

后缀带E的加强型圆柱滚子轴承是经过优化设计的结构,滚子数量多,滚子较长而且直径较大,因此载荷能力高,在设计应用中,应优先选用。

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(2)双列圆柱滚子轴承

双列圆柱滚子轴承结构紧凑,具有较高的径向刚度,承受载荷时变形较小,因此特别适用于机床主轴、轧钢机械和印刷机械等。装拆方便,与径向尺寸相同的单列圆柱滚子轴承相比,能承受更大的径向载荷,但极限转速较低。结构型式主要有圆柱孔双列圆柱滚子轴承NN 0000 型、NNU 0000 型和圆锥孔双列圆柱滚子轴承NN 0000K 型、NNU 0000K型等,圆锥孔的锥度为1:12,调整带锥孔的双列圆柱滚子轴承内圈的轴向位置时,可以改变轴承原始径向游隙,以此达到所需要的工作游隙。

(3)四列圆柱滚子轴承

该轴承主要有FC型四列圆柱滚子轴承、FCD型双内圈四列圆柱滚子轴承和FCDP型外圈带平挡圈的双内圈四列圆柱滚子轴承三种结构,径向承载能力高,不能承受轴向力,径向尺寸小,具有较高的极限转速。由于内圈无挡边,所以可以分别安装内圈和外圈组件。该种轴承制造精度高,多用于高精度高速轧机,轴承内圈与轧机辊颈过盈配合。代号表示方法不同于常规轴承代号方法。

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2 调心滚子轴承

1)主要性能及应用

调心滚子轴承内圈有两列滚道,外圈为球面滚道,有两列对称型的球面滚子。外圈滚道面中心与轴承中心一致。因此具有自动调心性能,能补偿同轴度误差。其性能与同尺寸的调心球轴承相比,有更大的径向载荷能力和较低的运行温度,同时也能承受任一方向的轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷。特别适用于重载或振动载荷下工作,主要用于矿山、冶金和海运等重型机械。

2)主要结构型式(见图4-39~图4-40)

(1)圆柱孔调心滚子轴承

a)20000 C型轴承 由内圈、外圈、活动中挡圈、两列对称球面滚子和两个钢板冲压保持架组成。中挡圈可以拆卸,工作时可作轴向移动,活动中挡圈由内圈引导,当轴承承受轴向载荷时,在一列滚子卸载而另一列滚子过载的情况下,起补偿作用,使载荷分布均匀,承载能力大,调心性能好。内圈无固定挡边,便于滚道磨削,提高精度。

b)20000 CC 型轴承 20000C型轴承的改进型,改进后的轴承滚子和滚道间的摩擦减小,载荷能力提高。

c)20000 CA(CAC)型轴承 采用对称球面滚子和实体保持架,内圈带固定小挡边和活动中挡圈。此种轴承主参数、额定载荷和极限转速与相应型号20000C(CC)型相同。

d)20000 TNI型轴承 采用对称球面滚子和尼龙成型保持架,内圈无固定挡边和活动中挡圈,保持架由滚子引导。

20000 CC型、20000 CAC型和20000 TNI型轴承是近年发展并经优化设计的结构型式,应优先选用。

(2)圆锥孔调心滚子轴承

系圆柱孔轴承的变型,只是将圆柱孔改为圆锥孔。内孔锥度为1:12的轴承,后置代号用K表示;内孔锥度为1:30的轴承,后置代号用K30表示。此类轴承在与圆锥形轴颈相配时,内圈沿轴向移动可以微量调整轴承的径向游隙。

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(3)装在紧定套上的调心滚子轴承

将后置代号为K、K30的圆锥孔调心滚子轴承,安装在相配的紧定套上,则成为后置代号为K+H型和K30+H型轴承。此种轴承可以装在没有轴肩的光轴上,适用于需要经常安装和拆卸轴承的场合。

若以上轴承外圈上有润滑油槽和三个润滑油孔的,其后置代号为W33。

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3 滚针轴承

1)主要性能及应用

滚针轴承径向结构紧凑(滚子长度L与直径d之比L/d大于3,直径d一般不大于6mm),特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。广泛应用于万向节轴、液压泵、薄板轧机、凿岩机、机床齿轮箱、汽车及拖拉机变速箱、连杆和轴(或外壳)有摆动运动的机械部件以及纺织设备中,其用途还在不断扩大。

滚针轴承一般只承受径向载荷,不能承受轴向载荷。当有轴向载荷时,应与其他轴承组合使用,不限制轴或外壳的轴向移动。安装轴承时,应注意轴和外壳孔中心的平行,轴承的内外圈轴线不允许倾斜,否则会破坏滚针和滚道的线接触,导致轴承不能正常工作或提前损坏。滚针轴承的极限转速较低,在主机转速较高的情况下,应尽量选用带保持架的滚针轴承。与其他类型的轴承相比,在径向尺寸相同时,滚针轴承的载荷容量最大,刚性较高,但摩擦力矩较大。

滚针轴承的结构型式较多,可以不带内圈或外圈,也可以同时不带内圈和外圈,只用滚针和保持架组件,此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面,为保证载荷能力和运转性能与有套圈的轴承相同,轴或轴承座孔滚动表面的硬度、加工精度和表面质量应与轴承套圈的滚道相当。

2)主要结构型式(见图4-41~图4-44)

(1)滚针和保持架组件K 000000型

滚针和保持架组件为一独立的轴承元件,其中每个滚针由保持架精确地引导和保持。此种轴承无套圈,以最小剖面高度承受较大载荷容量,适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面,其表面硬度一般为HRC58-64,表面淬硬层深度0.6-1mm,滚道表面粗糙度Ra最大值为0.20μm。当外壳孔的尺寸公差为G6时,轴的尺寸公差推荐于表4-1,轴和外壳孔滚道形状公差推荐于表4-2。

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(2)实体套圈滚针轴承

此种轴承有较低的截面高度和高的承载能力。如果轴的滚道面可以淬火和磨削,则宜用无内圈的滚针轴承RNA 0000型、NK1)型,由于无内圈,轴径可以加大,刚性也可以增大,因为不必考虑内圈公差的影响,可获得较高的旋转精度,极限转速高。但如果轴的滚道面不能淬火和磨削或不经济时,可采用带内圈的滚针轴承NA 0000型、NKI1)型。

该种轴承外圈有双挡边(或双锁圈)有保持架,可分别安装内圈和外圈组件(带滚针和保持架)。分单列和双列两种。

无内圈滚针轴承的滚针组内径的公差按F6规定。滚道表面硬度一般为HRC58~64,表面淬硬层深度0.6~1mm,滚道表面粗糙度Ra最大值为0.20μm。当轴承外壳采用K6或更松的公差配合时,轴的尺寸公差推荐于表4-3,滚道形状公差推荐于表4-2。

注:1)NKI和NK型轴承的外形尺寸不符合GB 273.3的规定,其代号按JB/T 2974的规定。

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(3)冲压外圈滚针轴承

冲压外圈滚针轴承由薄壁冲压外圈、保持架和整组滚针组成,无内圈,成本低,载荷容量大,适用于径向安装尺寸受限制的支承结构,与轴承相配的轴颈表面经过淬硬处理直接作为滚道。此种轴承一般采用压入配合装进座孔中,无须再对它进行轴向定位。轴承在装配前应注入足量的润滑脂,通常情况下,装配后不能再润滑。

冲压外圈滚针轴承主要有满装滚针和带保持架两种,两种结构又各有穿孔型和封口型。满装滚针结构与带保持架结构相比,由于无保持架,轴承在回转时,相邻两个滚针摩擦严重,转速较低,滚针易歪斜,引起滚针端部和套圈挡边的磨损,甚至引起轴承卡死,导致轴承的损坏。因此有被带保持架的结构取代的趋势。

无内圈有保持架的穿孔型HK和封口型BK。BK型轴承的一端面封闭,用于轴颈无伸出端的支承中,并能承受较小的轴向游动力,端面封闭起密封作用。

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4 圆锥滚子轴承

1)主要性能及应用

圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷,而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径、轴向联合载荷。圆锥滚子轴承为分离型轴承,其内圈组件(带圆锥滚子和保持架)和外圈可以分别安装,所以装拆方便。圆锥滚子轴承轴向游隙的大小,对轴承能否正常工作有直接影响,当游隙过小时,温升较高;游隙较大时,轴承容易损坏。故在安装和使用过程中要特别注意调整轴承的轴向游隙,必要时也可以预过盈安装,以增加轴承的刚性。

圆锥滚子轴承的外形尺寸、公称接触角和外圈滚道最小直径都已国际标准化,设计圆锥滚子轴承时,其内、外套圈滚道与滚子中心线的延长线相交于轴承轴线的一点。圆锥滚子轴承的使用量仅次于深沟球轴承和圆柱滚子轴承,多用于汽车后桥轮毂、大型机床主轴、大功率减速器、车轴轴箱、输送装置的滚轮,以及轧钢机上的支承辊和工作辊等。

2)主要结构型式(见图4-45~图4-47)

(1)单列圆锥滚子轴承30000型

此种轴承能够限制轴或外壳一个方向的轴向位移,承受一个方向的轴向载荷。单列圆锥滚子轴承在径向载荷作用下会产生附加轴向力,因此,一般在轴的两个支承中,轴承的外圈和内圈的同名端面相对安装,如单独使用,其外加轴向力必须大于附加轴向力。313系列圆锥滚子轴承具有比较大的接触角(27°~30°),可以承受较大的轴向载荷。其他系列的圆锥滚子轴承接触角为10°~18°。

《滚动轴承基础知识》第6章,滚动轴承基本尺寸用术语解释

(2)双列圆锥滚子轴承350000型

双列圆锥滚子轴承主要结构是有一双滚道外圈和两个内圈,两内圈之间有一中隔圈,改变隔圈的厚度可以调整轴承的游隙,此种轴承在承受径向载荷的同时可承受双向轴向载荷,可在轴承的轴向游隙范围内限制轴或外壳的双向轴向位移。多用于机床主轴、铁路机车车辆的轴箱。

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(3)四列圆锥滚子轴承380000型

此种轴承采用两个双滚道内圈,一个双滚道外圈和两个单滚道外圈,内圈、外圈之间均有用于调整游隙的隔圈,其性能与双列轴承基本相同,可以承受大的径向载荷,但极限转速低。主要用于轧钢机等重型机械。该类轴承使用渗碳轴承钢制造,大型轴承还使用空心滚子和支柱保持架,以延长轴承寿命。

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三 推力球轴承

1 推力球轴承

1)主要性能及应用

推力球轴承是分离型轴承,接触角为90°,只能承受轴向载荷,极限转速低。

此类轴承常用于立式钻床、立式水泵、车床顶针座、机床主轴、汽车离合器、蜗杆减速器、千斤顶、阀门、钻探机转盘、起重机和天车吊钩等机械中。

推力球轴承有单向推力球轴承和双向推力球轴承两种,除了带平座圈的结构型式外,还有带球面座圈和垫圈的结构型式。

2)主要结构型式(见图4-48~图4-50)

(1)单向推力球轴承 此种轴承只能承受一个方向的轴向载荷,可以限制轴和外壳一个方向和轴向移动。

(2)双向推力球轴承 此种轴承能承受两个方向的轴向载荷,可限制轴和外壳两个方向的轴向移动。

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2 推力角接触球轴承

1)主要性能及应用

该类轴承的接触角大于45°小于90°,可承受单向或双向以轴向为主的联合载荷。单向轴承通常是将两个以上的轴承成对双联,施加预载荷后使用。接触角为60°的推力角接触球轴承,作为机床精密滚珠丝杠轴承。双向轴承是作为机床主轴而特别设计的高精度轴承,可以承受双向轴向联合载荷,刚性大,转速高。该类轴承还用于汽车转向器。

2)主要结构型式(见图4-51~4-53)

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四 推力滚子轴承

推力滚子轴承包括推力调心滚子轴承、推力圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承和推力滚针轴承。主要结构型式(见图4-54~图4-57)。

1 推力调心滚子轴承29000型

此种轴承用于承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷。但径向载荷不得超过轴向载荷的55%,并具有调心性能。与其他推力滚子轴承相比,此种轴承摩擦系数较低,转速较高,是经过优化设计的加强型轴承。主要用于石油钻机、远洋货轮螺旋桨轴、联合掘进机、高架起重机、大型塔吊转盘、钻探机转盘等。

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2 推力圆柱滚子轴承80000型

此种轴承一般为分离型轴承,只能承受单向轴向载荷和轻微冲击,但其载荷能力比推力球轴承大得多。能限制轴(或外壳)单向轴向位移,因此可以作单向轴向定位,适用于转速低的场合。双向推力圆柱滚子轴承可以承受双向轴向载荷。

此种轴承主要用于重型机床、大功率船用齿轮箱、石油钻机、立式钻机等机械中。

3 推力圆锥滚子轴承90000型

此种轴承只能承受单向载荷,能限制轴承单向位移,故可单向定位。与推力圆柱滚子轴承相比,载荷能力大,极限转速稍高于推力圆柱滚子轴承。

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4 推力滚针轴承 AXK型

此种轴承只能承受轴向载荷,能限制轴承单向轴向位移,故可用作单向轴向定位。与其他推力滚子轴承相比,在承受轴向载荷相同的情况下,轴向尺寸较小,适用于轴向尺寸受限制的机械中。

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五 组合轴承

由两种或两种以上的滚动体联合承受几个方向载荷的同一轴承称为组合轴承。该类轴承结构紧凑,能限制轴或外壳的轴向位移,极限转速较低,适用于尺寸受限制的部件中。该类轴承具有不同的组合型式,可根据主机对轴承受力的不同要求,选用相应的结构型式。

1 滚针和推力球组合轴承

1)主要性能及应用

此种轴承适用于径向尺寸特别受限制的部件,可承受较大的径向和单向轴向的联合载荷。主要有不带内圈和带内圈的结构,带外罩起防尘作用。

2)主要结构型式(见图4-58)

NKX00型——滚针和推力球组合轴承;

NKX00Z型——滚针和带外罩的推力球组合轴承;

NKX00+IR型——有内圈的滚针和推力球组合轴承;

NKX00Z +IR型——有内圈的滚针和带外罩的推力球组合轴承。

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2 滚针和推力圆柱滚子组合轴承

1)主要性能及应用

此种轴承适用于径向尺寸特别受限制的部件,可承受径向和单向轴向的联合载荷。主要有不带内圈和带内圈的结构,带外罩起防尘作用。

滚针和双向推力圆柱滚子组合轴承相当于一套双向推力圆柱滚子轴承和一套滚针轴承,可承受径向和轴向的联合载荷,而轴向尺寸较两套小,结构紧凑,适用于轴向、径向尺寸受限制的部件。

2)主要结构型式(见图4-59)

NKXR型——滚针和推力圆柱滚子组合轴承

NKXR…Z型——滚针和带外罩推力圆柱滚子组合轴承

NKXR+IR型——有内圈滚针和推力圆柱滚子组合轴承

NKXR…Z+IR型——有内圈滚针和带外罩推力圆柱滚子组合轴承

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3 滚针和角接触球组合轴承

1)主要性能及应用

此种轴承相当于一套滚针轴承和一套分离型角接触球轴承,结构紧凑,适用于径向尺寸受限制的部件,可同时承受径向和较小的单向轴向载荷。如角接触球轴承采用双半内圈(三点接触),则可同时承受径向和较小的双向轴向载荷。

2)主要结构型式(见图4-60)

NKIA 0000 型——滚针和角接触球组合轴承

NKIB 0000 型——滚针和三点接触球组合轴承

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六 滚动轴承综合性能比较

由于滚动轴承的结构型式繁多,下面将常用滚动轴承的性能作一总结列入表4-4中,以便参考使用。

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未完待续,欢迎关注。 下期预告:第4章 轴承的主要性能(2)

(来源:《滚动轴承基础知识》)