什么是滚动轴承?

[拼音]：gundong zhoucheng

[外文]：ball and roller bearing

在滚动摩擦下工作的轴承。滚动轴承是标准化程度很高的零件，互换性好，消耗润滑剂少，大多能用脂润滑，使用维护方便，工作可靠，静摩擦力矩接近动摩擦力矩，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。但高速时寿命低，声响较大。滚动轴承按承载方向可分为向心轴承和推力轴承(见图)。向心轴承主要承受径向力，也能同时承受不大的轴向力;推力轴承只能承受轴向力。向心推力轴承能同时承受径向力和轴向力。滚动轴承按滚动体形状又可分为球轴承、滚子轴承和滚针轴承。转速较高、载荷较小，要求旋转精度较高时宜选用球轴承；载荷大时宜选用滚子轴承；载荷大而径向尺寸又受限制时宜选用滚针轴承。向心轴承的套圈分内圈和外圈，内圈常与轴紧套并随轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。滚动体沿套圈的滚道滚动，由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到 HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，有的采用铜合金、夹布胶木或塑料制造。（参见彩图）

表中列出中国生产的滚动轴承的基本类型。各种类型的滚动轴承又分B、C、D、E、G5个精度等级。B为最高精度级。G为普通精度级，应用最普遍。转速高、对旋转精度有严格要求的主轴，应选用精度较高的轴承，如精密车床、铣床、镗床、磨床磨头、 航空发动机、增压器、精密仪表选C、D级；坐标镗床、高速磨头选B、C级。

滚动轴承的类型、结构、尺寸和精度等级等规定用代号表示。对没有特殊要求的普通滚动轴承，中国代号用四位阿拉伯数字标示。最前面一位是类型代号，其次为直径系列代号，最后两位数为内径尺寸代号。同一内径的轴承有几种不同的外径，分特轻、轻、中和重系列，分别用1、2、3、4表示。特轻系列外径最小，重系列外径最大。内径为20～459毫米的轴承，内径尺寸代号乘5即为轴承内径。例如6308：6代表向心推力球轴承，3代表中系列，08代表轴承内径为08×5=40毫米。

滚动轴承中任一元件出现接触疲劳磨损前的运转总转数或在一定转速下的总工作时数，称为轴承寿命。滚动轴承的寿命参差很大，同一批生产的轴承在相同条件下运转，其寿命可相差数倍甚至数十倍。同一批轴承中的90％在疲劳剥落前能达到或超过的总转数（或工作时数）时称为额定寿命L。额定寿命为100万转时所能承受的载荷为额定动负荷C。 承受载荷最大的滚动体与滚道接触处的塑性变形量之和达到万分之一滚动体直径时，所能承受的负荷为额定静负荷C0。额定负荷越大，轴承的负荷能力越强。向心轴承的额定负荷是纯径向负荷，推力轴承的额定载荷是纯轴向载荷。轴承的实际负荷情况常与额定负荷不同，须换算成当量负荷。在当量动负荷P作用下，轴承的寿命与实际负荷条件下的寿命相同。在当量静负荷P0作用下，负荷最大的滚动体和滚道接触处的总塑性变形量与实际载荷条件下的相同。轴承的额定寿命、额定动负荷与当量动负荷之间的关系为

式中ε为寿命指数：球轴承ε＝3，滚子轴承ε＝10/3。在选择轴承时通常取机器中修或大修期限作为轴承的预期寿命。例如，不经常使用的设备为500～2000小时；每天工作8小时连续使用的机器为2～3万小时;每天连续使用24小时的机器为 4～10万小时。实际上达到预期寿命时只有少数轴承损坏。

轴中心线相对轴承座孔中心线倾斜时，轴承仍能正常工作的能力。双列向心球面球轴承和双列向心球面滚子轴承具有良好的调心性能。滚子轴承和滚针轴承不允许内、外圈轴线有相对倾斜。各类滚动轴承允许的倾斜角不同，如单列向心球轴承为8′～16′，双列向心球面球轴承为2°～3°，圆锥滚子轴承≤2′。

在一定载荷和润滑条件下轴承所允许的最高转速。极限转速与轴承类型、 尺寸、精度、 游隙、保持架、负荷和冷却条件等有关。轴承工作转速应低于极限转速。 选用高精度轴承、 改善保持架结构和材料、采用油雾润滑、改善冷却条件等，都可以提高极限转速。

主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高，但摩擦力矩比油润滑大，不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1／2～1／3，否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好，但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.12～0.2厘米2／秒。负荷大，工作温度高时宜选用粘度高的油，转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑、滴油润滑、油雾润滑、喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时，油面应不高于最下方的滚动体中心。若按d性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度，则接触表面将被油膜隔开。这时，在稳定载荷作用下，轴承寿命可提高很多倍。

现代机器、仪器等设备正向高速、重载、精密、轻巧等方面发展，这对滚动轴承提出许多新的要求，如在减小尺寸的同时要求轴承保持甚至提高额定负荷，采用新技术改进工艺，提高制造精度，降低成本。通用滚动轴承已很难满足各式各样的要求，对生产量大的机器设备应设计制造专用轴承，在加强标准化的同时，增加品种，扩大专用轴承的比例。现代工业的发展还需要在特殊工况下工作的特种轴承，如在高速、高温、低温、强磁场或在酸、碱等介质中工作的轴承。

参考文章

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