滚珠轴承的介绍与选型
图一、滚珠丝杠模组中深沟球轴承的应用
(1) 在一般工作情况中,滚珠轴承摩擦系数小,不会随着摩擦系数的变化而变化,比较稳定;起动、运转力矩小,功率损失小,效率高。
(3) 滚珠轴承轴向宽度小,有的轴承同时承受径向和轴向的复合载荷,结构紧凑,组合简单。
相较滑动轴承而言,滚珠轴承还有以下几点缺点,在设计时应当注意。
(2) 振动和噪声较大。
(4) 滚珠轴承的内外圈采用整体式结构,不能采用部分结构,造成长轴中间的轴承安装比较困难。
使用滚珠轴承的常见设备有:电动机传动轴、轻型(民用)机动车的传动部分、机加工设备、工厂生产线机械传动总成等。根据结构,滚珠轴承可分为以下几类。如图三所示:
从上图可知滚珠轴承的种类丰富,在选型时应当根据不同使用场景进行选择。下面给大家介绍几种常用的滚珠轴承类型及其特点:
推力调心滚子轴承是鼓形滚子倾斜排列的推力轴承,座圈滚道呈球面形,所以具有调心功能。轴向承载能力大,在承受轴向载荷的同时也可以承受一定的径向载荷。一般使用钢板冲压保持架或铜合金车制保持架。
滚珠轴承的种类繁多,结构复杂,在选购过程中应当遵循以下几点:
- 工作温度——选择材质、热处理、润滑方式、密封形式。
- 工作环境——材料要求、选择润滑方式、密封形式。
- 安装形式——选择润滑方式、密封形式(水平还是竖直)。
- 其 它——内圈旋转或外圈旋转。
1)润滑
- 承载的润滑油膜
- 起到一定密封作用,防止外界污染物进入
- 防锈
- 油杯滴油润滑——高速轻载、多余的油可以留出轴承。
- 油浴润滑——油位需达到最低滚动体的中心线。
- 循环油润滑——有冷却效果,油量取决于工况和轴尺寸,需要设置过滤系统。
脂润滑的优点是易于维护、设计简单、成本低。需要根据工况选择润滑脂的组成、粘度。具体的选择参见厂家资料。
滚珠轴承的密封是为了阻止灰尘、水、和其它杂物进入轴承,并阻止润滑剂流失。密封形式分为外部密封和集成密封两种。其中外部密封根据使用环境等因素可分为非接触式和接触式。非接触式外部密封是在轴与轴承座端盖之间设计小间隙的密封方法。此方式密封结构与轴不接触,因而无摩擦、磨损,适用于高速旋转。为加强密封效果,可在间隙处填充润滑脂。详细构造请参见图八(非接触式外部密封)。
接触式外部密封是钢制骨架上硫化合成橡胶的端部或唇部接触轴的密封方式,其密封性好于非接触式密封,但摩擦力大,温升相对变高。需要润滑轴和密封圈的接触区,通常采用与轴承相同的润滑剂。详细构造请参见图九(接触式外部密封的典型结构)。除了使用各种油封以外也可以使用Z型/V型密封圈进行密封。
集成式密封形式主要有防尘盖型、非接触式密封型、接触式密封型。各密封形式优缺点总结如以下图表(图十)。
结构 | 防尘盖型 | 非接触式橡胶密封圈型 | 接触式橡胶密封圈型 | |
(ZZ型) | (VV型) | (DDU型) | ||
构造 | ||||
性能比较 | 摩擦力矩 | 小 | 小 | 因为是接触密封,所以比ZZ型和VV型大 |
高速 | 良好 | 良好 | 有一定限制 | |
脂密封性 | 良好 | 比ZZ型好 | 比VV型略好 | |
防尘性 | 良好 | 比ZZ型好 (多少有些分成条件下也可以使用) | 最好 (粉尘多的环境条件下也可以使用) | |
防水性 | 不适 | 不适 | 良好 (飞溅的条件下也可以使用) | |
使用温度 | -10~+110℃ | -10~+110℃ | -10~+100℃ |
在配置轴承时,将一套深沟球轴承作为固定端轴承,用于进行轴向定位固定。固定端轴承之外的其他轴承必须为“自由端”轴承,仅承受径向载荷以解决轴膨胀和轴收缩问题。避免温度变化引起的轴的伸缩,造成轴承因受到异常的轴向载荷,造成的早期损坏。自由端轴承,使用内外圈可分离、可轴向移动的圆柱滚子轴承(NU、N型等)、向心滚针轴承等,这类轴承易于安装和拆卸。将非分离型轴承用于自由端时,一般外圈和轴承座采用间隙配合,与轴承一起吸收轴在运转中产生的膨胀。另外,还可以通过内圈和轴的配合面吸收。在轴承间隔小,轴伸缩影响可忽略不计的情况下,可以使用两套对置的角接触球轴承或圆锥滚子轴承。安装后的轴向游隙(轴向位移量)使用螺母或垫片来调整。如图十一所示