实用轴承分类及轴承应用指南赶紧收藏和田玉

2022-10-08 10:34

实用轴承分类及轴承应用指南，赶紧收藏！

一、生产机械

机床轴承

主轴轴承作为机床的基础配套件，其性能直接影响到机床的转速、回转精度、刚性、抗颤振动切削性能、噪声、温升及热变形等，进而影响到加工零件的精度、表面质量等。因此，高性能的机床必须配用高性能的轴承。特别是高速精密数控机床轴承。滚动轴承的精度一般分为 P0、P6、P5、P4和P2五个等级，用于精密机床主轴上的轴承精度应为 P5及其以上级，而对于数控机床、加工中心等高速、高精密机床的主轴支承，则需选用 P4及其以上级超精密轴承。

机床用主轴轴承通常包括深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承、圆锥滚子轴承和推力轴承等六种结构类型。

印刷机械轴承

印刷机轴承用于单张纸印刷机和卷筒纸印刷机的主滚筒。由于应用需求的复杂性，只有很小的一部分印刷机械轴承可以实现标准化。因此印刷机轴承包含众多型号和尺寸。除了典型的多列、高精度圆柱滚子轴承NN、NNU、N4N、N4U，还包括帯或不帯偏心套圈的浮动轴承单元、定位轴承单元、多边形轴承、线性和转动轴承组合单元以及圆锥滚子轴承单元。轴承有帯密封和不帯密封两种。滚筒两端轴颈可为圆柱形或圆锥形设计。

纺织机械轴承

在纺纱或机织、精加工或处理过程中，现代纺织机械都是高度自动化的，并且要求在高产量无故障情况下能够不间断运行。所谓“好的轴承”意味着摩擦低、精度高、零游隙、安装简便、维护少、寿命长、矂音低以及可靠性高。这些皮帯轮润滑方便并且惯性矩很低。所以，它们很快就能达到工作转速。此外，这些皮帯张紧轮可以在高达每分钟600次的交变旋转运动中实现连续运转并且能耗很低。这些特点使得在获得均一高质量织物的同时，机器的产量有极大提高而成本却显著降低。

食品与包装行业轴承

食品生产必须既经济又高效。通常都是自动化的生产过程，也经常发生极端的运转状态。这就需要高度的安全性和可靠性。适用于连续工作高质量机器组件的设计在这里就是必不可少的元素。结实耐腐蚀的轴承，有效的密封和多数工况下终身润滑，适用于可靠的不间断运行。

木工机械轴承

在很多情况下，深沟球轴承能够很好满足木工牛头刨床中轴承布置的高速及相对低载荷的工况。对于很高的转速，则通常要使用主轴轴承。

二、动力传输与铁路

铁路车辆轴承

铁路机车车辆轴承指用于机车和车辆之中的轴承。机车上的轴承包括轴箱轴承、牵引电动机轴承、传动系统轴承、动力装置轴承和冷却系统轴承等多种，而车辆上的轴承主要是轴箱轴承，客车轴箱多用短圆柱滚子轴承，货车轴箱主要采用圆锥滚子轴承，车辆轴承的品种、结构、性能等基本与机车轴箱轴承相似。

齿轮箱轴承

现代齿轮箱可以在很小的空间内传递很高的功率。这就需要我们认真选择高性能的滚动轴承。除了承载能力外，相邻结构的合理设计、润滑和密封也成为可靠且经济的轴承布置的先决条件。为了考虑这些因素对轴承寿命的影响，就要采用扩展的寿命计算方法进行分析。

由于齿轮箱设计和齿轮啮合形式不同，几乎所有类型的滚动轴承都可用于动力传输行业。

●圆柱形齿轮单元的输入轴经常采用调心滚子轴承或圆锥滚子轴承来支撑。在特别高的转速下，选择圆柱滚子轴承来承受径向力及四点接触球轴承来承受轴向力的组合更加合适。对于中间轴和输出轴，通常选用调心滚子轴承作浮动布置。

●在锥形齿轮单元中，为确保齿轮啮合，需要有一个小的轴向引导间隙。可以采用轴向可调的或配对安装的圆锥滚子轴承或角接触球轴承。

●涡轮单元中蜗杆上大的轴向力可通过配对或可调圆锥滚子轴承来传递。对于蜗杆，要求啮合齿轮可以调节和具有小的轴向间隙。常使用深沟球轴承或者可调的圆锥滚子轴承。

●行星齿轮箱中的行星轮一般由单列或者多列圆柱滚子轴承支撑，特殊情况下则可采用调心滚子轴承。对于较小的行星轮，可以直接安装滚针或滚柱。这样，滚动体直接在行星齿轮的芯轴上运行。为了保证行星齿轮轴承布置的承载能力和工作寿命，必须保证滚道的硬度曲线和表面质量达到特定要求。

工程机械轴承

在工程机械众多的轴承布置中，振动设备中激振轴的轴承布置需要特别关注。压路机、夯机、振动马达、振动打桩机和振动平板夯是通过机械振动方式进行工作的。激振轴和偏心块高速运转。

在此，深沟球轴承（用于小型振动设备）、调心滚子轴承和圆柱滚子轴承（N、NU设计）都有成功的应用。为了补偿不对中和轴的挠度，圆柱滚子轴承的滚子和内圈滚道按对数曲线修形。这样，在不影响寿命的情况下，如果需要更大的调心能力，截面形状需要修改。

工业叉车轴承

叉车上使用了很多特殊设计的轴承。传感器轴承结合了滚动轴承技术和现代传感器技术，用于传动、控制和监测。

这套即装即用的系统解决方案大大降低了成本，性能优良。

风力发电机轴承

目前，风力发电机的功率等级已超过3MW。轴承必须能够承受中等到较高的载荷，且适于摆动和振动工况。低摩擦的标准滚动轴承适合用于风力发电机。轴承安装在标准或特殊的轴承座中。在特殊情况下，也可使用特殊滚动轴承。

用于风力发电机的滚动轴承在很多情况下必须满足高质量的要求，主轴承布置可以是主轴轴承布置或轮毂轴承布置的形式，在固定/浮动端的轴承布置中采用调心滚子轴承、圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承均有成功的范例。

在轮毂轴承布置中，两个圆锥滚子轴承可以相互调整。另一种方案是采用一配对的圆锥滚子轴承作为固定端，一个圆柱滚子轴承作为浮动端。对于单个轴承设计，则要选择多列滚动轴承同时承受力和力矩。

三、重工业

钢铁行业轴承布置

通常情况下，钢厂轧机中的轴承布置需要承受极高的载荷，而且在大多数情况下都是在工作温度很高、环境污染严重的工況下工作。因此，除了使用标准滚动轴承，也需要使用一些适合这些工况的特殊轴承。

●转炉所使用的滚动轴承不但要支撑很大的重量，而且还要承受很高的冲击载荷。剖分式或整体式的大型调心滚子轴承可满足这些要求。

●连铸生产线中钢包回转设备上的旋转臂是由大型滚动轴承支撑。推力调心滚子轴承通常用来支撑重量，而圆柱滚子轴承用来承受倾覆力矩。

●在从动辊的内侧支撑点，使用的是剖分式滚子轴承。为了防止轴承受到高温钢坯、氧化铁皮和冷却水的影响，轴承座需要进行水冷。密封包括片式密封盒迷宫式密封。对于非从动辊或从动辊的外侧的支撑，可采用整体式轴承。密封调心滚子轴承可以减少润滑剂的消耗量以及降低对环境造成的危害。

为了能够承受轧机上很大的径向载荷，常选用双列或四列圆柱滚子轴承，同时采用推力深沟球轴承、角接触球轴承、双列圆锥滚子轴承、推力圆锥滚子轴承或推力调心滚子轴承作为推力轴承。如果采用双列或四列圆锥滚子轴承，则通常不需要额外的推力轴承。

调心滚子轴承通常用于轴向引导精度要求不高且速度较低的场合。

●工作辊多选用带密封的多列圆锥滚子轴承，可以减少润滑剂的损耗以及对环境造成的影响，压力主轴采用推力圆锥滚子轴承，由于其摩擦力小，故所需调整力也小。

在棒材生产线和线材生产线上的高速轧机常用单列圆柱滚子轴承和单列或双列角接触球轴承。

●重型轧机的传动轴本身的重量就相当大。以前的设计中一般采用滑动轴承进行支撑。而现在，采用了特殊设计的剖分式圆柱滚子轴承，因此磨损现象和润滑剂的消耗量显著降低。

●轧机的齿轮箱经常使用调心滚子轴承。在新的设计中，轴的支撑采用双列圆柱滚子轴承作为浮动端轴承，而双列圆锥滚子轴承作为固定端的轴承布置。这种布置方式使轴在径向和轴向的定位精度都相当高。

●剖分式圆柱滚子轴承经常用在皮尔格冷轧机的曲轴上。对于皮尔格冷轧机工作轧辊上的轴承布置，经常采用带锥孔和具有特殊内部结构设计的调心滚子轴承，这些调心滚子轴承能够满足皮尔格冷轧机的特殊载荷工况的应用。

●多辊冷轧机的滚动轴承布置必须确保轧制的板材具有很高的表面质量且厚度均匀。多列圆柱滚子轴承或圆锥滚子轴承可以作为支撑辊轴承来满足这些要求。

造纸行业轴承布置

现代大型造纸机大量使用各种类型和尺寸系列的滚动轴承。为了避免昂贵的停机，所使用的轴承都必须具有很高的运行可靠性。

不同的造纸机及内部组件有不同的特殊要求。纸机湿部轴承，应特别注意防腐，而干部轴承的设计，则必须考虑高温情况。对于湿部的抽吸辊，通常使用具有高的运转精度的锥孔或圆柱孔调心滚子轴承。

●在轴承外圈旋转的情况下，经常使用内圈带润滑孔的调心滚子轴承。

● 对于极高转速工况，需要安装高运转精度和大游隙组的调心滚子轴承。

● 用在中心压轧辊上的轴承需要具有角度调整能力和高的承载能力，所以采用调心滚子轴承。

为了防止喷溅水侵入轴承，湿部需要使用结构复杂的迷宫密封。可控中高辊的辊套围绕着固定的辊轴旋转。辊套由调心滚子轴承支撑，这些轴承需要具有更高的运转精度和更大的内部游隙，且内圈带有润滑孔。

在驱动轧辊上，有时会用到三环轴承。轴由轴承内圈支撑。旋转的中间套圈将动力传递到轧辊套。

烘干部位的运转特点是工作温度很高且有热膨胀。调心滚子轴承通常用作固定端轴承。如果工作宽度不超过 5m，调心滚子轴承可作为浮动轴承使用，可通过在轴承座内的轴向移动来补偿烘缸，由于热膨胀导致长度的变化。对于较大的工作宽度，应在通常的轴承座中优先选择自调心双列圆柱滚子轴承。调心滚子轴承内部游隙增加到C4游隙组，圆柱滚子轴承径向游隙增加到 C5游隙组。

对于烘干部导辊，必须考虑环境高温对其长度变化的显著影响。这些轴承与烘缸的循环油系统相连。完成部的热压光辊通常采用调心滚子轴承支撑。由于其工作温度较高，轴承需要具有大的内部游隙，有时带锥形内孔。热量可由大流量的油带走。在大型、高速的纸机上，带锥形孔内圈的轴承应直接安装在辊子的锥形轴颈上，从而使得运转更加平稳。通常这里使用的调心滚子轴承具有增大的径向内部游隙C3。

在高速运转的舒展辊中，钢质套圈和陶瓷球结合的复合深沟球轴承有很好的应用。由于这些轴承中钢球的数量是普通轴承的一半，所以降低了打滑的风险。

井下采矿和露天开采设备布置

用于井下采矿和露天开采的机器需要完成十分艰巨的工作。

隧道挖掘机钻头的轴承布置需要具有很高的承载能力，通常采用圆柱滚子轴承和调心滚子轴承。重量和作业中的偏载产生的倾覆力矩由双列圆柱滚子轴承或调心滚子轴承来支撑。钻孔力则由推力调心滚子轴承支撑。

在大型或结构紧凑的挖掘机中，钻头部位的轴承布置是即装即用单元。它包括一个双列圆锥滚子轴承或一个带冠状齿轮的三环推力/向心圆柱滚子轴承。这个轴承单元可以承受所有的载荷组合包括轴向力、径向力和倾覆力矩。

作用在隧道挖掘机上主动小齿轮上的力，完全由一个调心滚轴承和一个圆柱滚子轴承支撑。在物料转运和提升设备中，主要需求是各种类型、不同尺寸不同设计的标准化轴承。

四、消费品行业

滚动轴承几乎出现在我们周围的任何地方：在家里、在办公室，甚至在闲暇时候。然而，在大多数情况下，轴承几乎不为人们所注意。滚动轴承应用于家用电器、通讯设备、自制工具以及运动器械和医疗设备等电气设备中。

家用电器通常要求运行过程中噪音低、振动小。为了实现轴承的高性价比，则要求轴承的寿命长和维护少。对于小型设备，结构简单的带密封预填脂的深沟球轴承可满足这些要求。

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