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我所知道的轴承

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我所知道的轴承

中国是世界上较早发明滚动轴承的国家之一,在中国古籍中,关于车轴轴承的构造早有记载。从考古文物与资料中看,中国最古老的具有现代滚动轴承结构雏形的轴承,出现于公元前221~207年 (秦朝)的今山西省永济县薛家崖村。

一、滑动轴承分类

(1)按能承受载荷的方向可分为:

径向滑动轴承:整体式、剖分式、自动调心式、间隙可调整体式

止推滑动轴承:实心型、空心型、单环型、多环型

(2)按润滑剂种类可分为:

油润滑轴承、脂润滑轴承、其他

(3)按润滑膜厚度可分为:

薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。

(4)按轴瓦材料可分为

青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承 和含油轴承等。

(6)按轴瓦结构可分为:

圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。

二、滚动轴承分类

(1)按结构类型分类

1、轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为

向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角从0°到45°。按公称接触角不同,又分为:

径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承;

向心角接触轴承----公称接触角大于0°到45°的向心轴承。

推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承,其公称接触角大于45°到90°。按公称接触角不同又分为:

轴向接触轴承----公称接触角为90°的推力轴承;

推力角接触轴承----公称接触角大于45°但小于90°的推力轴承。

2、轴承按其滚动体的种类,分为:

球轴承----滚动体为球:

滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类,又分为:圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承,圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ;滚针轴承----滚动体是滚针的轴承,滚针的长度与直径之比大于3,但直径小于或等于5mm;圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承;调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。

3、轴承按其工作时能否调心,分为:

调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。

非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。

4、轴承按滚动体的列数,分为:

单列轴承----具有一列滚动体的轴承。

双列轴承----具有两列滚动体的轴承。

多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、 四列轴承。

5、轴承按其部件能否分离,分为:

可分离轴承----具有可分离部件的轴承;

不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。

6、轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。

(2)按尺寸大小分类

轴承按其外径尺寸大小分

1、微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。

2、小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。

3、中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承。

4、中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承。

5、大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。

6、特大型轴承----公称外径尺寸范围为440-2000mm的轴承。

7、重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。

三、特殊轴承

(1)陶瓷轴承

材料:氮化硅、氧化锆、碳化硅、氧化铝

性能:① 高速:具有耐寒性、受力弹性小、抗压力大、导热性能差、自重轻、摩擦系数小等优点,可应用在12000转/分~75000转/分的高速主轴及其它高精度设备中;

耐高温:材料本身具有耐高温度1200℃,且自润滑好,使用温度在100℃-800℃间不产生因温差造成的膨胀。可应用在炉窑,制塑、制钢等高温设备中;

③ 耐腐蚀:材料本身耐腐蚀的特性,可应用在强酸、强碱、无机、有机盐、海水等领域,如:电镀设备,电子设备,化工机械、船舶制造、医疗器械等。

④ 防磁:因无磁不吸粉尘,可减少轴承提前剥落、噪声大等。可用在退磁设备。精密仪器等领域。

⑤ 电绝缘:因电阻力高,可免电弧损伤轴承,可用在各种要求绝缘的电力设备中。

⑥ 真空:因陶瓷材料独具的无油自润滑特性,在超高真空环境中,氮化硅全陶瓷轴承可克服普通轴承无法实现润滑之难题。

使用范围:用于电子、机械、化工、冶金、纺织、电力等工业用的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐高电压的特殊用途。

(2)水润滑轴承

水润滑轴承把水作为润滑剂,一般是用在滑动轴承上,始于早期的船用推进器。初期的设计试图采用水润滑巴氏合金轴承,导致了灾难性的后果,水润滑巴氏合金轴承磨损率也非常高,轴承也必须连续的更新。当时的设计者很快发现最适宜的轴承材料是一种被称做铁梨木的既硬又纹理好的木材。把铁梨木切成板条,并且把其组装到一个凹型的槽室内。铁梨木作为艉管轴承,其运转相当好。铁梨木轴承,在清水中运转,能有望持续所需的4年之久(满足轮船进出坞的要求)。

水不像公认的润滑剂石油那样,具有高的粘度和润滑性。水确实具有有限的粘度和密度,因此,,因为在水在一定条件下能提供流体动力膜。上等的水润滑轴承的研发将基于材料和设计,该材料要具有好的自滑性,优良的抗摩擦性。

嘉兴固润轴承有限公司生产的水润滑轴承基于具有自润滑性能的材料,结合水在一定条件下的润滑性,以用于水电站等领域。

磨损形式

A、粘附磨损

粘附磨损是由轴的轴承间过大的接触压力或者轴的低速运转造成的。通过选用合适的轴承材料,合理的轴承设计和安装,粘附磨损一般可获得控制。低摩擦系数的材料将会减少轴承材料粘附在轴上,并且脱离轴承表面的机率。典型的最新等级的轴承材料的静摩擦系数为0.15~0.20之间。

B、磨粒磨损

它是由于其它颗粒夹在轴和轴承之间,以致磨去轴或轴承表面上的材料。当冷却液注入到艉管的前端,然后流过轴的表面,此时就会出现磨粒磨损。能够被挡住的颗粒大小取决于轴和轴承间的膜厚,其典型规格为10微米,为了对此进行观察,100微米大约有食盐大小,比此小的颗粒通常穿过轴上的流体膜而与轴承接触很小,并且从艉管的尾部漏出。

(3)气体轴承

气体轴承(gas bearing):用气体作润滑剂的滑动轴承。最常用的气体润滑剂为空气,根据需要也可用氮、氩、氢、氦或二氧化碳等。在气体压缩机、膨胀机和循环器中,常以工作介质作为润滑剂。

特点:

①摩阻极低:由于气体粘度比液体低得多,在室温下空气粘度仅为10号机械油的五千分之一,而轴承的摩阻与粘度成正比,所以气体轴承的摩阻比液体润滑轴承低。

②适用速度范围大:气体轴承的摩阻低,温升低,在转速高达5万转/分时,其温升不超过20~30℃,转速甚至有高达130万转/分的。气体静压轴承还能用于极低的速度,甚至零速。

③适用温度范围广:气体能在极大的温度范围内保持气态,其粘度受温度影响很小(温度升高时粘度还稍有增加,如温度从20℃升至100℃,空气粘度增加23%),因此,气体轴承的适用温度范围可达-265℃到1650℃。

④承载能力低:动压轴承的承载能力与粘度成正比,气体动压轴承的承载能力只有相同尺寸液体动压轴承的千分之几。由于气体的可压缩性,气体动压轴承的承载能力有极限值,一般单位投影面积上的载荷只能加到0.36兆帕。

⑤加工精度要求高:为提高气体轴承的承载能力和气膜刚度,通常采用比液体润滑轴承小的轴承间隙(小于0.015毫米),需要相应地提高零件精度。

类型:

1.按形成承载气膜的机理分:

气体动压轴承:是利用气体在楔形空间产生的流体动压力来支承载荷的。常在轴颈或轴瓦的表面做出浅螺纹槽,利用槽的泵唧作用提高承载能力。气体动压螺旋槽推力轴承:为气体动压螺旋槽推力轴承。

气体静压轴承:气体静压轴承的供气压力一般不超过0.6兆帕。气体通过供气孔进入气室,然后分数路流经节流器进入轴承和轴颈的间隙,再从两端流出轴承,在间隙内形成支承载荷的静压气膜。气体静压轴承的内孔表面一般不开气腔,以增大气膜刚度,提高稳定性。

2.按承受载荷的方向不同,又可分为气体径向轴承、气体推力轴承和气体径向推力组合轴承。

材料

制造气体轴承的材料有工具钢、青铜、钨钴钼合金、粉末冶金多孔材料、陶瓷和工程塑料等。

(4)磁流体轴承

磁流体轴承用导电流体作润滑剂并有外加磁场的滑动轴承。磁流体轴承是 20世纪 60年代配合核动力设备而发展起来

的新型轴承。常用的导电流体有:高温下多

用熔融的钠、钾和钠钾共晶合金;在常温环

境中则用水银。磁流体轴承与液体润滑的滑

动轴承一样,可做成液体动压轴承和液体静

压轴承,按结构型式分为圆柱径向轴承、平

面推力轴承、球形轴承和锥形轴承等。图1

为磁流体动压径向轴承,图2为磁流体静压推

力轴承。磁场由

永磁体或电磁

线圈产生,磁场

方向垂直于导

电流体的流动方向。流体中的感生电流与磁场相互

作用产生洛仑兹力,其大小与流体的导电率、速度

和磁感应强度平方成正比,其方向与流体的流动方

向相反,对流体的运动起阻滞作用,使流体的等效

粘度成倍增加,从而大大地提高轴承的承载能力。

(5)电磁轴承

电磁轴承利用电场力、磁场力使轴悬浮的滑动轴承。

分类:

用电场力悬浮的为静电轴承,用磁场力悬浮的为磁力轴承,用电场力和磁场力共同悬浮的为组合式轴承。后一种轴承既有电极又有磁极,在电路连接上使电容和电感相互对应调谐,其刚度比前两者要高得多,而最大力所对应的位移却很小。

应用:

电磁轴承因轴与轴承无直接接触,不需润滑,能在真空中和很宽的温度范围内工作,摩擦阻力小,不受速度限制(有的转速高达2300万转/分,线速度高达3倍音速),使用寿命长,结构可多样化。静电轴承需要很大的电场强度,应用受到限制,只能在少数仪表中使用。磁力轴承具有较大的承载能力和刚度,已用于超高速列车、超高速离心机、水轮发电机、空间飞行器的角动量飞轮、流量计、密度计、功率表、真空泵、精密稳流器和陀螺仪等。随着磁性材料和电子技术的发展,电磁轴承的应用正日益扩大。

电场力与电场强度、电位移和电极面积成正比,磁场力与磁场强度、磁感应强度和磁极面积成正比。适当选择电场或磁场参数和几何尺寸,可得到一定的轴承承载能力和刚度。静电吸力或磁引力与物体间距离的平方成反比,根据安尔休定理,这种静力学系统是静不定的,所以除采用抗磁体或超导体的轴承外,在静电场或静磁场下工作的轴承是不稳定的。为使电磁轴承能稳定工作,必须采用伺服装置或调整电路参数等方法进行控制。实际使用的电磁轴承一般由径向轴承、推力轴承、伺服控制回路、阻尼器、速度传感器或位置传感器等组成。

四、外国轴承品牌

(1)品牌

瑞典SKF集团的SKF、特色轴承Explorer探索者系列;

德国舍弗勒(Schaeffler)集团的两大轴承品牌INA和FAG;

美国TIMKEN(铁姆肯)公司Timken P900轴承 、DuraSpexx轴承、AquaSpexx轴承、Timken抗磨轴承等系列;

日本精工株式会社(NSK)的NSK轴承;

日本恩梯恩(NTN)公司轴承品牌NTN;

日本Koyo( 光洋精工株式会社)公司的Koyo轴承系列,现为JTEKT;

日本汤姆逊(IKO)公司的IKO轴承系列;

日本美蓓亚(NMB)集团的NMB轴承系列。

(2)成就

SKF集团是轴承科技与制造的领导者,执世界滚动轴承业之牛耳。

FAG是世界历史上第一家滚动轴承生产厂。历史上该公司的专用钢球磨床,第一次使得利用研磨工艺生产出完全球体的钢球成为可能。该发明被认为是滚动轴承工业的奠基石。

TIMKEN公司是北美最大的轴承、轴承钢及其他高端钢材的生产企业。公司的创办人亨利·铁姆肯先生为当时的车轴发明圆锥滚子轴承。姆肯公司近日宣布,为目前国内最大规格的矿渣立磨提供轴承解决方案。

日本精工株式会社(NSK)是日本国内第一家设计生产轴承的厂商。球轴承的市场占有率世界第一;汽车轴承的市场占有率世界第一;滚珠丝杠的市场占有率世界第一。

日本Koyo公司( 光洋精工株式会社) 1984年(昭和59年)10月与株式会社东芝联合开发成功陶瓷轴承。

日本IKO滚针轴承以其特殊的内部构造实现机械设计的小型、轻量化。 日本NMB是世界上最大的微型和小型轴承生产企业之一。

五、国内轴承品牌(括号内为轴承品牌)

(1)洛阳轴承有限公司 (LYC)

中国轴承行业规模最大的综合性轴承制造企业之一,LYC品牌轴承在国家航空航天、铁路、风力发电、矿山冶金等领域发挥着越来越突出的作用。特别是LYC成功地为“神舟”系列和“嫦娥”飞船提供配套轴承,彰显了强大的技术研发实力。

(2) 辽宁瓦房店 轴承集团有限责任公司(ZWZ )

中国驰名商标,最具竞争力品牌,瓦轴集团的主导产品是重大技术装备配套轴承、轨道交通轴承、汽车车辆轴承、军事装备轴承等,主导产品的国内市场占有率均在20%以上。在设计、制造、试验检测三大技术平台和制造水平均具有一定的国际市场竞争能力。

(3)哈尔滨轴承有限公司 (HRB)

第一批国产轴承品牌,哈轴开发研制生产的铁路提速客车轴承被铁道部确认为定点生产厂家。哈轴新研制开发的YRT系列精密数控机床主轴轴承,填补了国内空白,实现了国产化。

(4) 浙江万向钱潮股份有限公司 (QC)

万向轴承绝大多数是汽车轴承,优点是在配合汽车轴承的使用环境和寿命的同时也在保护汽车在使用过程中的性能。

(5) 浙江 人本集团有限公司 (人本C&U)

2002年《人本集团1000万套精密低噪音轿车发电机轴承项目》被国家科技

部列入科技发展计划,是国家级火炬计划项目,同时被列为国家级重点新产品。人本(C&U)轴承多次获中国“精品轴承”称号。

(6) 浙江天马轴承股份有限公司 (TMB)

天马轴承国内市场占有率均排名全国第一,成为细分市场冠军。

(7)宁夏 西北轴承股份有限公司( NXZ )

西北轴承广泛用于铁路、石油、冶金、矿山、化工、建筑、汽车、电机、农机、工程机械等行业的主机配套,畅销国内30个省、直辖市、自治区,远销美、英、法、俄、德、意等50多个国家和地区。

(8)湖北襄阳汽车轴承股份有限公司 (ZXY)

襄轴“ZXY”轴承除整车供应东风、解放、江淮、北京、南京、长安和“五十铃”N系列车型和其他各类汽车、拖拉机及机械配套维修外,还可为用户设计制造特殊用途的轴承及零件,现已形成重型、中型、轻型、微型、轿车等各种车型配套轴承的体系。

(9)福建龙溪轴承(集团)股份有限公司 (LS)

龙溪轴承生产经营关节轴承、圆锥滚子轴承、齿轮、变速箱及汽车配件的上市公司,是国家火炬计划重点高新技术企业、国家创新型(试点)企业,具备年产关节轴承1500万套、汽车圆锥滚子轴承和AG轴承800万套、齿轮200万件,变速箱1万台套、汽车动力转向器15万台套、轴套2000万件的生产能力。

(10)山西晋西车轴股份有限公司

晋西车轴首家获得出口火车轴、地铁轴资格并且目前出口车轴最多的生产厂家,国内市场占有率超过1/3。晋西车轴主要从事铁路车辆、车轴、轮对、转向架等产品的生产销售及自营进出口业务,并在精密锻造和非标制造等方面具备较强的技术和装备实力。

(11)重庆长江轴承股份有限公司(CJB)

主要以生产高品质低噪音密封深沟球轴承、角接触球轴承、轮毂单元、圆锥滚子轴承及变型品种,坚持“替代进口、主机配套”的生产经营理念,注册商标以“CJB”品牌为首的产品广泛应用于汽车、摩托车、机床设备、工程机械、电机、通机等行业。产品品质100%达P5级、80%达P4级精度。

(12)洛阳轴研科技股份有限公司(ZYS)

我国航天轴承领域的主要研制单位,曾圆满完成了我国航天发展史上三个里程碑即第一颗人造地球卫星、载人飞船和嫦娥探月卫星的轴承配套任务,为我国的国防建设做出了突出贡献。

(13)张家港市AAA轴承有限公司(AAA)

公司主要产品有深沟球轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、圆柱滚子轴承等六大系列,共2000多种型号规格。公司拥有自己的轴承技术研发中心,能研制、开发、生产各类非标轴承和专用轴承。现已形成

年产各类轴承3000万套的能力,客户网络遍及五大洲。

(14)江苏南方轴承股份有限公司(原武进南方轴承有限公司)(NF)

江苏南方轴承股份有限公司,原名为常州市武进南方轴承有限公司。

在汽车领域,南方公司系列产品已向法雷奥、博世、西门子、麦格纳等世界著名汽车零部件生产商批量供货。在摩托车领域,南方公司已成为本田、铃木、雅马哈,大长江等知名摩托车生产厂家主要配套供应商。在工业应用领域,南方公司的产品不仅给百得、喜利得、牧田等电动工具生产企业配套,而且还广泛应用于园林机械、纺织机械、门控系统等相关行业。 目前公司产品已出口美国、英国、法国、德国、意大利、西班牙、加拿大、韩国、日本、泰国、印度、台湾等国家和地区,并在上海、北京、广州、重庆、美国和加拿大设立办事处。

(15)常州光洋轴承有限公司(NRB)

常州光洋轴承股份有限公司坐落于专业生产各种滚针轴承、圆柱滚子轴承、离合器分离轴承、四点接触球轴承等各类精密专用轴承,向心滚针和保持架组件的产量在国内位居第一。产品达到了替代同类进口产品的质量水平。


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