轴承的基本知识
种族发生
轴承(6个)
直线运动轴承的早期形式是在一排撬板下面放一排木棒。现代直线运动轴承使用相同的工作原理，但有时用滚珠代替滚柱。最简单的旋转轴承是套筒轴承，它只是一个夹在车轮和车轴之间的衬套。这种设计随后被滚动轴承所取代，即使用许多圆柱滚子来代替原来的衬套，每个滚子就像一个独立的轮子。
滚珠轴承的早期例子是在公元前40年建造于意大利纳诺湖的古罗马船上发现的:一个木制滚珠轴承被用来支撑一个旋转的桌面。据说达芬奇曾经描述过1500左右的一种滚珠轴承。在滚珠轴承的各种不成熟因素中，很重要的一点就是滚珠会发生碰撞，产生额外的摩擦力。但是把球放在小笼子里可以防止这种现象。17世纪，伽利略对“笼球”球轴承作了最早的描述。17世纪末，英国的C. Wallow设计制造了滚珠轴承，并放在邮车上试用，英国的P. Worth获得了滚珠轴承的专利。最早实用的带保持架滚动轴承是制表师约翰·哈里森在1760年发明的，用于制作H3计时表。18世纪末，德国的H.R. Hertz发表了一篇关于滚珠轴承接触应力的论文。在赫兹成果的基础上，德国R. Striebeck和瑞典A. Parmgren进行了大量的实验，为滚动轴承的设计理论和疲劳寿命计算的发展做出了贡献。随后，俄罗斯的N.P .彼得罗夫应用牛顿粘度定律计算轴承摩擦力。第一个关于球道的专利是由卡马森的菲利普·沃恩在1794年获得的。
1883年，弗里德里希·费希尔提出了用合适的生产机器磨出大小相同、圆度准确的钢球的思想，奠定了轴承工业的基础。英国的O. Reynolds对Thor的发现进行了数学分析，导出了Reynolds方程，奠定了流体动力润滑理论的基础。
工业概况
国家统计局数据显示，2011年，全国轴承制造业共有企业1416家，工业总产值1932.438+01亿元，同比2008年有所增长。销售收入191097万元，同比增长30.30%；利润总额6543.8+025.23亿元，比上年增长26.54%。预计到2015年，我国轴承产量有望突破280亿套，主营业务收入有望达到21000亿元，成为全球最大的轴承产销基地。
目前，我国轴承行业主要面临三个突出问题:生产集中度低、R&D和创新能力低、制造技术水平低。
一是工业生产集中度低。在全球约300亿美元的轴承销售额中，世界八大跨国公司占75% ~ 80%。德国两大公司占其全国总数的90%，日本五大公司占其全国总数的90%，美国1公司占其全国总数的56%。而瓦轴等全国最大的10家轴承企业的销售额仅占全行业的24.7%，前30强企业的生产集中度仅为37.4%。
二是研发创新能力低。全行业基础理论研究薄弱，参与国际标准制定能力弱，原创技术少，专利产品少。
目前我们的设计制造技术基本是模仿，产品开发能力低，表现在虽然国产主机匹配率达到80%，但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调、高级轧机等重要主机的匹配和维修轴承基本靠进口。
三是制造技术水平低。我国轴承行业制造技术和装备技术发展缓慢，车削数控率低，磨削自动化水平低。全国只有200多条自动生产线。可控气氛保护加热、双重精炼、贝氏体淬火等对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理技术和设备覆盖率低，许多技术难题尚未突破。新轴承钢种的研发、钢材质量的提高以及润滑、冷却、清洗、磨具等相关技术的研发，还不能满足提高轴承产品水平和质量的要求。因此工序能力指数低，一致性差，产品加工尺寸离散大，产品内部质量不稳定，影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。
轴承参数
生活
在一定载荷下，点蚀发生前轴承经历的转数或小时数称为轴承寿命。
滚动轴承的使用寿命是由转数(或某一转速下的工作小时数)来定义的:在此使用寿命内的轴承，任何一个轴承套圈或滚动体都应该有初始疲劳损伤(剥落或缺损)。但无论是在实验室测试中，还是在实际使用中，都可以清楚地看到，同样外观的轴承，在同样的工况下，实际寿命相差很大。此外，轴承“寿命”还有几种不同的定义，其中一种是所谓的“工作寿命”，是指轴承在损坏前的实际寿命是由磨损引起的，而损坏通常不是由疲劳引起的，而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因引起的。
为了确定轴承寿命的标准，轴承寿命与可靠性联系在一起。
由于制造精度和材料均匀性的差异，即使是同批次、同材质、同尺寸的轴承，在相同的工况下也会有不同的使用寿命。如果统计寿命为1个单位，最长相对寿命为4个单位，最短为0.1-0.2个单位，最长与最短寿命之比为20-40倍。90%的轴承不产生点蚀，所经历的转数或小时数称为轴承的额定寿命。[1]。
额定动载荷
为了比较抗点蚀的承载能力，规定当轴承额定寿命为一百万转(106)时，其所能承受的最大载荷为基本额定动载荷，用c表示。
也就是说，在额定动载荷C下，这种轴承工作一百万转(106)不发生点蚀失效的可靠性为90%，C越大，承载能力越高。
对于基本额定动载荷
1.径向轴承是指纯径向载荷。
2.推力球轴承是指纯轴向载荷。
3.向心推力轴承是指产生纯径向位移的径向部件
行业地位
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《中国轴承制造业产销需求预测及转型升级分析报告》数据显示，2009年至2013年，中国轴承制造业工业总产值一直呈逐年增长趋势。2013年，全行业工业总产值2493.63亿元，同比增长12.92%。
通过分析近五年的数据发现，2009年至2013年，我国轴承制造业的销售收入也在逐年增长。2013年实现销售收入249012亿元，同比增长11.80%。
随着我国轴承工业的快速发展，轴承品种由少到多，产品质量和技术水平由低到高，行业规模由小变大，形成了产品门类基本齐全、生产布局合理的专业化生产体系。
结构分类
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方位分级
滑动轴承
滑动轴承没有内外圈，没有滚动体，一般用耐磨材料制成。常用于低速、轻载、润滑油加注和维修困难的机械转动部位。
关节轴承
关节轴承的滑动接触面为球面，主要适用于摆动运动、倾斜运动和旋转运动。
滚动轴承
滚动轴承根据所能承受的载荷方向或公称接触角，分为径向轴承和推力轴承。径向接触轴承是标称接触角为0°的径向轴承，径向接触轴承是标称接触角大于0°至45°的径向轴承。轴向接触轴承是公称接触角为90°的推力轴承，推力角接触轴承是公称接触角大于45°但小于90°的推力轴承。
根据滚动体的形状，可分为滚珠轴承和滚柱轴承。滚子轴承分为圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承和调心滚子轴承。
根据工作时能否调心，可分为调心轴承——能适应两个滚道轴线间角偏差和角运动的球面滚道轴承和非调心轴承(刚性轴承)——能抵抗滚道轴线间角偏差的轴承。
根据滚动体的列数，分为单列轴承、双列轴承和多列轴承。
根据其部件(环)是否可分离，可分为可分离轴承和不可分离轴承。
根据其结构形状(如是否有填充槽，是否有内圈、外圈以及套圈的形状，法兰的结构，甚至是否有保持架等。)，也可以分为各种结构类型。
根据其外径，分为微型轴承(440毫米)。
按应用领域分为电机轴承、轧机轴承和主轴承。
按材料分为陶瓷轴承和塑料轴承。
深槽滚珠轴承
深槽滚珠轴承
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深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承。与同尺寸的其他类型轴承相比，这种轴承具有摩擦系数小、极限转速高、结构简单、制造成本低、精度高、无需频繁维护、尺寸范围大、形式多等优点，是应用最广泛的轴承。主要承受径向载荷，也可以承受一定的轴向载荷。当它只承受径向载荷时，接触角为零。
深沟球轴承安装在轴上后，在轴承的轴向游隙范围内，可以限制轴或壳体两个方向的轴向位移，因此可以两个方向轴向定位。深沟球轴承在径向游隙较大时，具有角接触轴承的性能，可以承受较大的轴向载荷。在大轴向载荷的高速运转条件下，深沟球轴承优于推力球轴承。此外，这种轴承还具有一定的调心能力。相对于轴承座孔倾斜2′~ 10′时，仍能正常工作，但对轴承寿命有一定影响。
向心推力球轴承
一般称为以36型、46型轴承为代表的六类轴承，角接触一般为15度、25度、45度等。
自动调心球轴承
自动调心球轴承
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调心球轴承是在两个滚道的内圈和带球面滚道的外圈之间装有球面滚珠的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，因此具有与调心球轴承相同的调心功能。当轴和外壳弯曲时，可自动调整，不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受两个方向的径向载荷和轴向载荷。调心球轴承径向承载能力大，适用于重负荷和冲击负荷。内圈带锥孔的轴承可以直接安装。或者使用紧固套筒和拆卸气缸安装在圆柱轴上。保持架由钢板和聚酰胺冲压而成。调心球轴承适用于承受重负荷和冲击负荷、精密仪器、低噪声电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、制糖等行业和通用机械。
轴向接触球轴承
推力球轴承分为单向和双向两种。它们只能承受轴向载荷，而决不能承受任何径向载荷。推力轴承分为两部分:紧环和动环。紧箍与轴套紧固，动环支撑在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢，淬火后的表面硬度应达到HRC 60 ~ 65。保持架多由低碳钢冲压而成，也可用铜合金层压胶木或塑料制成。
双向推力角接触球轴承
双列圆锥滚子轴承
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推力角接触球轴承的接触角一般为60°。常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承，主要用于精密机床的主轴。一般与双列圆柱滚子轴承配套使用，可承受双向轴向载荷，具有精度高、刚性好、温升低、转速高、拆装方便等优点。
推力滚柱轴承
包括推力圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力滚针轴承和推力调心滚子轴承。
滚针轴承
滚针轴承
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滚针轴承配有细长的滚子(滚子长度为直径的3~10倍，直径一般不超过5mm)，所以径向结构紧凑。当内径和承载能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸有限的支承结构。滚针轴承可根据不同的应用场合选择无内圈或滚针与保持架组件的轴承。此时与轴承匹配的轴颈面和壳孔面直接作为轴承的内外滚动面。为保证与带圈轴承相同的承载能力和运转性能，轴或壳孔滚道表面的硬度、加工精度和表面质量应与轴承圈相同。用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部分组成的轴承单元，结构紧凑，体积小，回转精度高，在承受较高径向载荷的同时，还能承受一定的轴向载荷。产品结构形式多样，适应性广，易于安装。组合滚针轴承广泛应用于机床、冶金机械、纺织机械、印刷机械等机械设备中，可以使机械系统设计得非常紧凑和灵巧。
外球面球轴承
外球面球轴承外圈的外径面为球面，可以起到调心的作用。
自动调心滚子轴承
自动调心滚子轴承
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调心滚子轴承有两排对称的球面滚子，主要承受径向载荷和任意方向的轴向载荷，不能承受纯轴向载荷。这种轴承的外圈滚道为球面，调心性能好，可以补偿同轴度误差。重要零件弯曲或安装不同中心时，轴承仍能正常使用。调心性能因轴承尺寸系列而异。一般允许的自位角为1~2.5度。这种轴承承载能力大，除承受径向载荷外，还能承受两个方向作用的轴向载荷，抗冲击性能好。适合在重负荷或振动负荷下工作。
带法兰盘轴承
法兰轴承外轮有法兰凸缘。其特点是简化了主机的结构，减小了主机的体积，使轴承更容易定位。
滚动轴承单元
向心轴承与底座结合的部件。有一个底板，用于在平行于轴承轴线的支撑面上安装螺钉。
组合轴承
一组滚动轴承同时由两个或两个以上的轴承结构组成。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球轴承组合轴承、滚针和角接触球轴承组合轴承等。
线性轴承
直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承。
金属直线轴承是一种低成本生产的直线运动系统，用于无限行程和圆柱轴。因为轴承滚珠与轴是点接触，所以使用负荷小。钢球以最小的摩擦阻力旋转，从而可以获得高精度的平滑运动。
塑料直线轴承是一种具有自润滑特性的直线运动系统。它和金属直线轴承最大的区别是金属直线轴承是滚动摩擦，轴承与圆柱轴是点接触，所以适合低负荷高速运动。塑料直线轴承为滑动摩擦，轴承与圆柱轴为面接触，适用于高负荷中低速运动。
轴承材料
轴承钢的特性:
一.接触疲劳强度
在周期性载荷的作用下，轴承的接触面容易被耗尽而损坏，即出现裂纹和剥落，这是轴承的一种重要失效情况。因此，为了提高轴承的使用寿命，轴承钢必须具有高的接触疲劳强度。
第二，耐磨性
在轴承工作过程中，套圈、滚子和维护架之间不仅发生滚动摩擦，而且还发生滑动摩擦，使轴承零件一直处于磨损状态。为了增加轴承零件的磨损，保持轴承精度的稳定性，延长使用寿命，轴承钢应具有良好的耐磨性。
第三，硬度
硬度是轴承质量的重要品质之一，对接触疲劳强度、耐磨性和弹性极限有间接影响。轴承钢在工作条件下的硬度应达到HRC61~65，使轴承获得较高的接触疲劳强度和耐磨性。
四。耐锈蚀性
为了防止轴承零件和成品在加工、储存和使用过程中被腐蚀和生锈，要求轴承钢应具有良好的防锈性能。
动词 （verb的缩写）加工性能
轴承零件在消耗过程中要经过许多冷热工序。为了满足小批量、高效率、高质量的要求，轴承钢应具有良好的工作性能。例如，冷和热成形性、机械加工性、淬透性等。
轴承钢除上述基本要求外，还应满足化学成分适当、外部组织一般、非金属杂质少、外观缺陷符合规范、表面脱碳层不超过规定浓度的要求。
用途应用
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承重作用
它的作用应该是支撑，也就是字面上的承载轴，但这只是其作用的一部分，其本质是能够承受径向载荷。也可以理解为是用来固定轴的。包括自动选择轴承。它是固定轴，使其只能旋转，并控制其轴向和径向运动。没有轴承，马达根本不能运转。因为轴可能向任何方向运动，而电机要求轴工作时只能转动。理论上不可能实现传输的功能。而且轴承也会影响传动。为了减少这种影响，高速轴的轴承必须良好润滑。有些轴承已经被润滑，这就是所谓的预润滑轴承，而大多数轴承必须有润滑油，这不仅增加了能耗，而且容易在高速运转时因摩擦损坏轴承。把滑动摩擦变成滚动摩擦是片面的，因为有个东西叫滑动轴承。
润滑
滚动轴承的润滑目的是减少轴承的内部摩擦和磨损，防止烧损和粘损；延长其使用寿命；排出摩擦热和冷却，防止轴承过热和润滑油自身老化；还具有防止异物侵入轴承或防止生锈腐蚀的作用。
润滑方法
轴承的润滑方式可分为脂润滑和油润滑。为了使轴承发挥良好的功能，首先要选择适合使用条件和用途的润滑方式。如果只考虑润滑，油润滑的润滑性占主导地位。然而，油脂润滑具有简化轴承周围结构的优点。比较了脂润滑和油润滑的优缺点。特别注意润滑的量，不管是油润滑还是脂润滑。润滑过少不会完全影响轴承寿命，过多会产生很大阻力，影响转速。
海豹
轴承的密封可分为自密封和外密封。所谓轴承自密封，就是把轴承本身做成具有密封性能的装置。如带防尘罩的轴承、密封圈等。这种密封占用空间小，安装拆卸方便，成本相对较低。所谓轴承外密封性能装置，就是在安装端盖内部制作的具有各种性能的密封装置。轴承外部密封分为非接触密封和接触密封。其中非接触式密封适用于高速高温场合，有间隙、迷宫、垫片等不同的结构形式。接触密封适用于中低速工况，常用的结构形式有毛毡密封、杯形密封等。
根据轴承工况和工作环境对密封程度的要求，工程设计中往往综合运用各种密封形式，以达到较好的密封效果。在选择轴承外部密封时，应考虑以下主要因素:
轴承润滑剂和类型(油脂和润滑油)；
轴承的工作环境和占用空间的大小；
轴的支撑结构的优点和允许的角度偏差；
密封面的圆周速度；
轴承的工作温度；
制造成本。