轴承构造大揭秘:部件组成、疲劳应对及材料选择?

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这种机械元件的构成是怎样的呢?现在我们进行一番探讨。常见的这类装置一般由若干组件组成:

一个内圈

一个外圈

球或滚子,作为滚动体

一个保持架

一、轴承套圈

轴承套圈的磨损和反复挤压的作用在轴承运转时引发套圈的疲劳现象,为了解决这个问题,需要对轴承的钢制套圈实施强化加工。

轴承套圈和垫圈所用的标准钢材是 100Cr6,这种材料里含有大约百分之一的碳和百分之一点五的铬,偶尔为了满足特殊的要求,也会选用不锈钢或者耐热钢,又或者是一些其他的材料。

二、滚动体

滚动体,包括球和滚子,在内圈和外圈之间承担载荷作用。轴承套圈和垫圈通常与滚动体选用相同的钢材。依据具体要求,滚动体也可以选用陶瓷等材料进行制造。采用陶瓷滚动体的轴承被称作混合陶瓷轴承,并且这种类型轴承的使用频率正在不断提升。

三、保持架

保持架的主要用途是:

分离滚动体以减小轴承产生的摩擦热量

使滚动体均匀隔开,以优化载荷分布

在轴承的无载区引导滚动体

对于分离式轴承,当需要安装或移除其中一个套圈时,可以使得所有滚动体连成一体

保持架径向引导(图1)于以下任一位置:

滚动体

内圈

外圈

图1

冲压轴承的材料_滚动轴承构造组成_轴承套圈硬化处理工艺

滚动体引导的保持架有助于润滑剂便捷地到达轴承内部。套圈引导的保持架则具备更优越的导向性能,一般应用于轴承需要承受高速运转、强烈振动或影响轴承整体活动的外力情形。

主要的保持架类型有:

冲压金属保持架

冲压金属保持架(钢板或黄铜薄板)重量轻且可耐受高温。

机削金属保持架

机削金属保持架是用黄铜、钢或轻合金制造的。 它能够承受高速,高温,高加速度,高振动。

聚合物保持架

这种保持架选用聚酰胺 66、聚酰胺 46、聚醚醚酮等聚合物打造而成。这类聚合物保持架具备出色的滑动性能,几乎不产生摩擦,所以适合在高速环境下使用。即便在润滑条件欠佳的情况下,它们也能持续发挥作用,从而减少设备突然失效和进一步损坏的可能性。

穿销式保持架

这种保持架采用销钉将滚子串联起来,专门用于大尺寸滚子轴承。它的重量比较低,能够容纳更多的滚子。

四、内置密封

内部封装能够显著增加轴承的耐用程度,它将润滑物质锁在轴承里面,同时阻止杂质进入其中,轴承能够配备多种多样的封闭结构

防尘盖

防尘盖与内圈之间存在一个微小的空隙。配备防尘盖的轴承(下图),主要用于环境较为干净的场合,或者当速度要求或工作温度条件需要极低摩擦力时也必须采用。

密封件

采用带封闭装置的轴承,是中等污染等级配置的理想选择。当无法隔绝水分和潮气时,一般使用接触型封闭件。该封闭件会与其中一个轴承圈的滑动面直接接触。低阻力封闭件和非接触型封闭件,能够耐受与配备防尘罩的轴承相同的转速,不过其密封性能得到了提升。