轴承如何工作？
在浩瀚的机械世界中，您是否思考过这样一个问题："轴承是如何工作的？这些不起眼的装置在众多机器中发挥着重要作用。它们的任务是减少摩擦，实现平稳运行、 工业轴承 在无数应用中都是不可或缺的。
图 1 轴承类型
什么是轴承及其功能？
轴承是一种机械部件，可减少运动部件之间的摩擦，引导它们旋转或直线运动。它们是机器高效运行的关键。在旋转运动中，如汽车车轮或风扇，轴承允许部件绕轴旋转。在直线运动中，如机械或抽屉滑轨，它们允许直线运动。通过最大限度地减少直接接触，它们可以确保平稳运行并延长部件的使用寿命。
组件和结构
轴承由设计精巧的部件组成，这些部件协调工作，最大限度地减少摩擦，实现运动。以下是主要部件：
- 轴承套圈/滚道：环形部件
- 滚动体：在轴承套圈（滚道）之间滚动的部件；可以是 "球"，也可以是 "滚子"。
- 保持架/保持器:这样可以保持滚动体之间的间距，确保它们不会发生碰撞而增加摩擦。
当施加负载时，负载会从内圈通过滚动元件传递到外圈，从而以最小的阻力实现平稳的旋转或移动。
轴承运行背后的机械原理
轴承的功能基于载荷分布和动力学原理。其运行的主要方面包括
负载分布
轴承通过多个滚动体分配载荷，防止单点接触，因为单点接触会加剧磨损和摩擦。这种分布可减少运动部件之间的接触，从而确保平稳旋转。
滚动体的形状
- 滚珠：这些滚珠与轴承套圈点接触，用途广泛，可处理以下两种情况 径向和轴向载荷.
- 滚轮：滚轮采用线接触，可提供更宽的表面以分散载荷，适用于较重的应用。
- 布置：这些元件的位置，无论是角向还是线性，都决定了轴承管理特定载荷方向的能力，无论是组合载荷还是单纯的径向/推力载荷。
从本质上讲，轴承将载荷分布原理与滚动体的战略设计和位置相结合，可有效减少摩擦和磨损。
轴承套圈与滚道
轴承套圈
轴承套圈（包括内圈和外圈）通常用于径向轴承。
- 内圈： 位于内侧的轴承圈，将轴插入其中
- 外圈： 位于外侧并插入轴承座的圈。(轴承座 "指的是在轴承插入过程中与外圈啮合的元件）。
向心轴承承受的载荷垂直于轴的轴线。径向轴承中的套圈，如 薄壁轴承, 深沟球轴承因此，轴承的设计通常是以轴承的整个宽度来承受这些载荷。
图 2 密封向心球轴承的结构
轴承滚道
轴承滚道（包括轴滚道和轴承座滚道）用于推力轴承，包括 推力球轴承 和推力滚子轴承。
- 轴滚道：位于轴承内侧，直接与轴接触。其主要作用是传递 轴向载荷从轴到滚动体。它主要用于处理轴向力。
- 轴承座滚道：位于轴承外侧，与机器外壳配合。该部件承受滚动体的轴向载荷，并将其分散到轴承座中。其设计旨在防止变形并保持精确定位，确保轴承性能稳定。
两个滚道都经过精心设计，能够协调工作，使滚动体平稳移动，同时有效地处理轴向载荷。
图 3 推力轴承的结构
滚动要素的作用
滚动体是轴承的关键，决定着轴承的效率和功能。它们的主要目标是减少摩擦和保证稳定的运动。让我们深入了解这些重要部件。
球类
这些球面元件可与轴承滚道进行点接触。它们既适用于径向载荷，也适用于推力载荷，接触面积极小，是轻型应用的理想选择。
滚筒
与滚珠不同，滚轮提供线接触，适合承受较大的径向载荷。种类包括
- 圆柱滚子：接触面积较大，适合承受较大的径向载荷。
- 锥形滚子：独特的形状使其能够承受径向和轴向载荷。
- 滚针：纤细，适用于有径向限制但要求高承载能力的空间。
滚动体的选择取决于具体的应用要求，如负载类型、运行速度和环境条件。而 球轴承 在高速、低负荷情况下表现出色、 滚子轴承例如 织针, 外圆, 尖窄 和 球面滚子轴承它们专为高负荷、低速运行而设计。
确保运动受控：笼子
保持架是轴承结构中的关键部件，可确保轴承的高效运转。其主要作用是保持滚动体之间的间距一致，防止可能导致摩擦增加和轴承寿命缩短的潜在冲突。
保持架的设计多种多样，每种设计都能满足特定的轴承需求：
- 冲压保持架：一般用于低成本、低负荷和高速度应用。冲压保持架较轻，但强度通常不如机加工保持架。
- 机加工保持架：更常用于高负荷和低速应用。它们坚固耐用，但通常更重、更贵。
冲压和机加工保持架之间的选择取决于具体的负载、速度和性能要求。
图 4 冲压保持架与机加工保持架
集成组件，实现无缝旋转
轴承的效率取决于其核心部件：轴承套圈、滚动体和保持架的同步相互作用。套圈提供通路，滚动体承受载荷并确保平稳旋转，而保持架则使这些元件保持等距。它们的共同作用确保了最佳的摩擦减少效果，并促进了各种机械应用中流畅、无缝的旋转。
用润滑油提高耐久性和稳定性
在考虑轴承如何高效工作时，润滑剂是无名英雄。它可以减少摩擦，防止磨损、 轴承润滑剂无论是润滑脂还是润滑油，都对轴承的性能起着至关重要的作用。
除了减少摩擦，润滑剂还在轴承散热方面发挥着关键作用。轴承在运转过程中会产生热量；润滑剂可帮助将热量带走，从而保持最佳的工作温度。高效 润滑 不仅能保护轴承部件免受过早磨损，还能显著延长轴承的使用寿命，确保长期稳定的性能。
各组成部分的融合：凝聚功能
轴承是各种元素的和谐组合，每个元素对于稳定高效的旋转都至关重要。轴承套圈、滚动体和保持架的协同作用确保了精确和不间断的运动。作为补充，润滑剂进一步完善了这一过程，确保了平稳性并减少了磨损。这些组件和物质共同体现了轴承最佳运行的精髓。
总结：为恒定旋转铺平道路
那么，轴承是如何工作的呢？通过轴承套圈、滚动体、保持架和润滑剂的同步努力，它们确保了机器的连续、稳定和平稳旋转。轴承在工程领域的传统证明了其无与伦比的重要性。
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