滚动轴承的结构特点及其适用范围
滚动轴承一般是按其所能承受的载荷方向、滚动体种类和列数的综合分类来进行命名。
1. 向心轴承
向心轴承按载荷的大小、极限转速快慢等工况进行归类的情况表1。每一类向心轴承都具有各自的结构特点。
深沟球轴承主要用于承受纯径向载荷,也可同时承受径向载荷和轴向载荷。当其仅承受纯径向载荷时,接触角为零。当深沟球轴承具有较大的径向游隙时,具有角接触球轴承的性能,可承受较大的轴向载荷。深沟球轴承的摩擦系数很小,极限转速也很高。深沟球轴承结构简单,与其他类型轴承相比易于达到较高的制造精度。
角接触球轴承可同时承受径向负载和轴向负载,能在较高的转速下工作。接触角越大,轴向承载能力越高。在轴向力作用下,接触角会增大。单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负载,在承受径向负载时,将引起附加轴向力。若是成对双联安装,使一对轴承的外圈相对,即宽端面对宽端面,窄端面对窄端面,这样可避免引起附加轴向力。一般常用的接触角为 40°、25°和 15°。接触角为 40°,多用于承受较大的轴向载荷;接触角为25°,多用于精密主轴轴承;接触角为15°,多用于较大尺寸精密轴承。
双列角接触球轴承的特点是可以同时承受径向载荷和轴向载荷的联合载荷,限制轴双向的轴向位移。这种轴承的极限转速高,刚性好,可承受倾覆力矩大。
圆柱滚子轴承通常是由一个轴承套圈、两个挡边引导、保持架、滚子和引导套圈组成的一个组合件,属于可分离轴承。一般只用于承受径向负载,只有内、外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。圆柱滚子轴承具有较大的径向载荷能力,并适用于高速旋转。
圆锥滚子轴承主要承受以径向为主的径向、轴向联合载荷。轴承的承载能力取决于外圈的滚道角度,角度越大承载能力越大。圆锥滚子轴承属可分离轴承。
滚针轴承仅能承受径向载荷,但是具有较高的负载承受能力。因为滚针轴承具有较小的截面,特别适用于径向空间受限制的场合。
调心球轴承具有自动调心性能,能够适应角偏差及角运动,主要承受径向载荷,可承受少量的轴向载荷,但是不能承受纯轴向载荷。调心球轴承极限运转速度比深沟球轴承低,多用于在载荷作用下易发生弯曲的双支轴承及轴不能保证严格同轴的场合,一般内圈中心线与外圈中心线的相对斜度不超过3°。
调心滚子轴承与调心球轴承一样,具有调心性能,但是其内圈中心线和外圈中心线的相对斜度为 1°~2.5°,主要用于承受径向载荷,同时也可承受正反向的轴向载荷,但是不可承受纯轴向载荷。由于调心滚子轴承可承受较大的径向载荷,特别适用于重载或有振动载荷的场合。
2. 推力轴承
推力轴承按载荷的大小、转速快慢、有无冲击等工况进行归类的情况见表2。每一类推力轴承也都具有各自的结构特点。
推力球轴承是接触角为90°的球轴承,属于可分离轴承,包括单向推力球轴承和双向推力球轴承。单向推力球轴承只能承受一个方向的轴向载荷,双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向载荷,但是均不能承受径向载荷。
推力圆柱滚子轴承只能承受单向轴向载荷和轻微冲击,可以限制一个方向的轴向位移。推力圆柱滚子轴承承载能力大,轴向刚度强,但其滚动体在滚动时,滚子两端线速度不同,导致滚子在滚道上产生滑动,因此其极限转速较低,仅适用于低速运转场合。
推力圆锥滚子轴承包含单向和双向两类,单向轴承可承受单向轴向载荷,双向轴承可承受双向轴向载荷。推力圆锥滚子轴承的承载能力比推力圆柱滚子轴承大,且相对滑动小,但是极限转速也较低。
推力角接触球轴承的接触角为45°~90°,主要承受轴向载荷,同时也可承受径向载荷。推力角接触球轴承承受轴向载荷的能力随接触角的增大而增大,极限转速较高。
推力调心滚子轴承具有调心性能,轴承承载能力强,在承受轴向载荷的同时还可以承受一定的径向载荷。
推力滚针轴承只能承受单向轴向载荷,极限转速低,特别适用于承载能力要求高,且占用空间小的场合。