一、 轴承的功能和分类
(一)、轴承的分类
轴承分为滑动轴承和滚动轴承两大类。
⒈滑动轴承的分类
1 按照承受载荷的方向主要分为向心滑动轴承和推力滑动轴承。
2 按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴承 、磁流体轴承和电磁轴承。
3 按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚润滑轴承两类
4 按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
5 按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
2、滚动轴承的分类
滚动轴承的主要类型有调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承八大类。
(二)、轴承的功能介绍
1、滑动轴承的功能
滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。
2、滚动轴承的功能
支承转动的轴及轴上零件,并保持轴的正常工作位置和旋转精度,滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大。
3、各滚动轴承的功能介绍
(1)调心球轴承
能自动调心,适用于多支点和弯曲刚度不足的轴。
(2)调心滚子轴承
可自动调心,承受很大的径向载荷和少量的轴向载荷,抗振动、冲击。
(3)圆锥滚子轴承
能同时承受较大的径向载荷和轴向载荷。外圈可分离,游隙可调,装卸方便,适用于刚性较大的轴,一般成对使用,对称安装。
(4)推力球轴承
只能承受轴向载荷,且载荷作用线必须与轴线重合。单列球轴承仅承受单向轴向载荷;双列球轴承可承受双向轴向载荷。该轴承适用于轴向载荷大但转速不高的场合。
(5)深沟球轴承
可承受径向载荷和一定量的轴向载荷。当转速很高而轴向载荷不太大时,可代替推力球轴承承受纯轴向载荷。适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合。这是最具代表性的轴承。
(6)角接触球轴承
能同时承受径向、轴向联合载荷,公称接触角越大,轴向承载能力也越大。主要适用于高速及高精度旋转。
(7)圆柱滚子轴承
能承受较大的径向载荷,不能承受轴向载荷。适用于承受重载荷与冲击载荷,也适用于高速旋转N型及NU型可轴向移动。
(8)滚针轴承
只能承受径向载荷,承载能力大,径向尺寸特小,带内圈或不带内圈。
二、 轴承的基本参数和型号
1、轴承的基本参数
D—轴承孔的直径;
d—轴径的直径;
ψ=D-d/d,D-d是轴承直径间隙,直径间隙与轴颈直径之比称为相对间隙
ψ;
B/d—宽径比,B是轴瓦宽度;
e—偏心距,轴颈中心与轴瓦中心距离;
χ—偏心率,偏心距与半径间隙之比;
hmin=rψ(1-χ),最小油膜厚度。
2、轴承的型号
⑴类型代号
0类:双列角接触球轴承(通常省略)
1类:调心球轴承
2类:调心滚子轴承
3类:圆锥滚子轴承
4类:双列深沟球轴承
5类:推力球轴承
6类:深沟球轴承
7类:角接触球轴承滚动轴承的特点
8类:圆柱滚子推力轴承
N类:圆柱滚子轴承
NA类:滚针轴承
⑵尺寸系列代号
代号 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
宽度系列 | ----- | 特窄 | ----- | 窄 | 正常 | 宽 | 特宽 | |||
直径系列 | 超特轻 | 超轻 | 特轻 | 轻 | 中 | 重 | -------- | |||
⑶内径尺寸系列代号
内径尺寸的系列代号 | 00 | 01 | 02 | 03 | 04-99 |
轴承的内径尺寸/mm | 10 | 12 | 15 | 17 | 数字×5 |
除此之外,轴承型号还由前置代号和后置代号确定。所以轴承型号是很多的。
三、 轴承的试验
1、轴承试验的种类
目前,轴承试验的种类大致有寿命试验、模拟试验、性能试验、零部件试验、材料试验、设计验证试验、强化试验等。寿命试验即确定轴承疲劳寿命的试验。模拟试验是在试验机上按照轴承的实际工况,如转速、轴向载荷、径向载荷、环境温度、润滑状态等进行运转,达到预定寿命或直到轴承失效,常见的有轮毂轴承模拟试验、汽车离合器分离轴承模拟试验、汽车水泵轴连轴承模拟试验等。性能试验考核轴承的某种特殊性能,如极限转速试验、润滑性能试验、防尘试验、轴承打滑试验等。零部件试验主要是针对钢球、滚子、密封圈的试验,强化试验是寿命试验的一种,即给定试验载荷为轴承额定载荷的0.5倍,用以缩短试验时间。设计验证试验是根据轴承试验的数据,如温升、振动及噪声等提出设计改进意见。
2、试验机
轴承试验机有寿命试验机、模拟试验机、性能试验机、零部件试验机等。这些试验机的主体结构、测试技术、加载技术、控制技术、驱动技术都是基本相同的。试验机主体结构包括试验轴承、轴系及支承部份,是试验机的核心,决定试验机的最高转速和承受的最大载荷。
任何一种试验机所试验的轴承尺寸均有一定范围,结构设计的主要目的就是要解决转速、载荷和轴承尺寸范围的矛盾。
1 桥式结构:主要用于寿命机,1次可试验深沟球轴承或圆柱滚子轴承4套、角接触球轴承或圆锥滚子轴承2套。其特点是加工精度高,适用于高转速试验。
2 悬臂结构:每次只能试验1套轴承,拆装和测试方便,可用于润滑状态测试、油膜厚度测试,内圆温度测试以及轴心运动轨迹测试等,适用于性能试验及研究。
3 组合式结构:实际也是一种桥式结构,有3个活动的方块在方箱内,试验轴承跨距在一定范围内可调,结构紧凑,试验轴承的范围较大。由于支承试验轴承的衬套没有固定,转速较低,当转速超过一定值后,整机振动较大,影响试验效果。
3、测试技术
测试技术是试验机的关键技术,直接影响数据的准确性。常用的测试技术均采用不同类型计算机测试,在计算机和传感器之间安装接口电路,测试频率,测试精度有计算机和传感器确定。
1 单片机测试
测试方法简单,成本低,但内存较小,对数据要求高的试验机一般不采用。
2 计算机直接测试
测试结构如图所示 ,由传感器、滤波器A/D转换盒计算机组成。能存储大量信息,可记录轴承的全部试验数据 ,记录间隔按秒,分,时可以任意设置,真正做到无人看守、无人记录。但由于受CPU的限制,采样频率较低,每秒钟采样低于100次,若需要更高的采样频率,则CPU只能停止其他工作,在某一段时间内采样频率每秒可达几千次。采样精度则根据A/D采集卡的位数确定,一般高于0.1%。
3 计算机网络测试
这种测试系统复杂、造价高、但抗干扰性好、测试速度快,一般用于振动信号的采集和分析,采样频率要求较高的场合。
3、加载技术
载荷是试验机的主要指标,其加载精度和加载速度决定了试验结果的准确度,加载精度和速度的不同可能导致加载系统的价格相差几倍或更高。这种技术主要有弹簧加载、液静压加载、杠杆砝码加载、液压比例自动加载和液压伺服加载等。
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