向心軸承軸承材料

根據(jù)軸承工作能力的主要準(zhǔn)則，制作軸承的材料應(yīng)該具有一定的承載能力、嵌入性、導(dǎo)熱性、低摩擦系數(shù)、表面光滑、抗磨、抗疲勞和抗腐蝕。沒有一種材料能完全滿足所有的要求，這就是在絕大多數(shù)設(shè)計(jì)中常采用折中法的原因。

下面簡要介紹幾種軸承材料的性能和應(yīng)用 。

向心軸承軸承合金

軸承合金(巴氏合金)被廣泛使用。它們通常有兩種類型：錫基軸承合金和鉛基軸承合金，它們具有跑合快的特點(diǎn)，很容易將表面變得非常平滑，它們通常作為軸承襯附在鋼的軸瓦基體上。巴氏合金軸承具有很好的適應(yīng)性，對(duì)于較小的不對(duì)中或存在缺陷的軸具有自動(dòng)調(diào)節(jié)的特性。因?yàn)檫M(jìn)入到潤滑劑中的適量灰塵或外界雜物能被這種軟材料吸收，防止軸出現(xiàn)膠合破壞，故這種嵌入性使得它們成為極優(yōu)秀的軸承材料。軸頸材料可以是軟鋼、硬鋼或鑄鐵。

向心軸承青銅

青銅軸承適用于軸和軸承對(duì)中性好的低速重載的場合，可由多種合金成分制成以獲得各種不同的物理性能。

向心軸承鉛銅

這種軸承的承載能力高于軸承合金，其適應(yīng)性較差，因此用于軸的剛性好且對(duì)中性好的場合。

向心軸承鑄鐵

鑄鐵軸承材料廣泛應(yīng)用于要求不太嚴(yán)格的場合。軸頸的硬度必須高于軸瓦的硬度。工作表面要用石墨和油的混合膠質(zhì)仔細(xì)地加以跑合。要求軸頸與軸承之間必須良好地對(duì)中。

向心軸承多孔軸承

首先將金屬粉末進(jìn)行燒結(jié)，然后將其浸在油中，就可制作出所謂“自潤滑”或“多孔”軸承。各種不同成分的青銅被廣泛使用在多孔軸承上，而較少使用鐵。由于多孔軸承具有自潤滑性能，所以它主要用于當(dāng)使用一般潤滑方法時(shí)，軸承難以或不可能獲得可靠潤滑的場合。

向心軸承碳和塑料

在高溫場合，或傳統(tǒng)的潤滑方式不能使用時(shí)，純碳軸承可以達(dá)到滿意的效果。聚四氟乙烯是一種非常普通的塑料。由它做成的軸承具有極低的摩擦系數(shù)，并且用在無油潤滑的場合，它可以在低速或間歇擺動(dòng)且重載的工況下工作。實(shí)驗(yàn)表明，一些材料的組合可以很好地搭配工作，而有一些則不能。在一起不能很好搭配工作的材料組合將會(huì)出現(xiàn)過度的磨損 。

1、向心球軸承以面對(duì)面方式安裝，工作時(shí)主軸由于溫升作徑向和軸向膨脹，但由于內(nèi)環(huán)比外環(huán)伸長快，這樣膨脹的結(jié)果對(duì)軸承內(nèi)環(huán)產(chǎn)生額外的軸向負(fù)荷，亦即增加預(yù)加負(fù)荷。

2、背對(duì)背安裝的主軸軸承。當(dāng)軸承內(nèi)環(huán)的墊圈軸向伸長時(shí)，減少了原先調(diào)整好的預(yù)加負(fù)荷。

3、同 一軸頸上的兩對(duì)軸承，左、右各一對(duì)，都是作背對(duì)背安裝，其中左、右靠得近的兩個(gè)即中間兩個(gè)軸承是面對(duì)面的 ，工作時(shí)的溫升會(huì)使中間兩個(gè)軸承的預(yù)加負(fù)荷增大 。

4、 另一種布局方式 ，安裝同一軸頸上的兩對(duì)軸承 ，左 、右兩端 都是成對(duì)面對(duì)面地安裝 。 工作時(shí)主軸由于溫升作軸向伸長時(shí)，就造成外側(cè)的兩個(gè)軸承上增加了預(yù)加負(fù)荷，而 中間兩個(gè)軸 承減少了預(yù)加 負(fù)荷，甚至產(chǎn)生了間隙。

上述四種布局都不太理想 ，存在著一定的毛病。高精度、高轉(zhuǎn)速 的主軸若采用上述 四種 中的任何一種布局方式安裝都會(huì)影響主軸的回轉(zhuǎn)精度及軸承的壽命。正確的布局方式，兩對(duì)“同向‘’安裝的向心球軸承 ，承擔(dān)切削或磨削的一端一對(duì)軸承的外環(huán)與軸 承座孔軸向是固定的 ，則 另一端一對(duì)軸承的外環(huán)與軸承座孔其軸 向脫空 ，而兩端軸承內(nèi)環(huán)與主軸其 軸向是固緊的，主軸無軸 向竄動(dòng) 。這樣，當(dāng)主軸受熱伸長時(shí) ，非切削端一對(duì)軸承可以在套 筒里向中間移 動(dòng)，因而補(bǔ)償了主軸 的熱膨脹，軸承仍保持原有的預(yù)加負(fù)荷 。

這種軸承一般有三種不同布置方式 ：

背對(duì)背式布置 (即寬邊相對(duì)) ；

面對(duì)面式布置 (即狹邊相對(duì)) ；

同向排列布置 (即并列) 。

它們可以成對(duì)緊靠在一起，也可用墊圈或套筒隔開 ，某些設(shè)計(jì)的布置按主軸的要求把三個(gè)以上的軸承排列在一起 。高速主軸(如內(nèi)圓磨具) 大都采用單個(gè)軸承，并常用壓縮彈簧來消除軸承內(nèi)、外環(huán)與滾珠的間隙。

向心軸承背對(duì)背式布置

采用這種方式安裝后，軸承的滾珠與內(nèi)、外環(huán)接觸點(diǎn)的連線，即接觸角線沿著回轉(zhuǎn)軸線方向擴(kuò)散，因此增加了徑向和軸向剛性 ，抗變形能力最大。

向心軸承面對(duì)面式布置

用這種方式安裝，軸承滾珠與內(nèi)、外環(huán)的接觸點(diǎn)的連線，即接觸角線沿著回轉(zhuǎn)軸線方向收斂，同時(shí)軸承內(nèi)環(huán)伸出外環(huán)，當(dāng)兩軸承的外環(huán)壓緊到一起時(shí)，外環(huán)間的原始間隙開始消除。

向心軸承同向排列布置

選用這種方式安裝的軸承、兩個(gè)旋有預(yù)加負(fù)荷的 向心球軸承可分擔(dān)工作載荷。這樣的布局方式使軸承接觸角線同 向而且平行，但為了保證安裝的軸向穩(wěn)定性，必須在軸兩端分別對(duì)放兩個(gè)同向排列軸承。

1.徑向接觸軸承—公稱接觸角為0°的向心軸承。

2.角接觸向心軸承—公稱接觸角為0°～45°的向心軸承。

向心軸承是承受靜向載荷的，按照載荷方向是固定的、搖擺的、反向的、回轉(zhuǎn)的等不同情況，可采用單墊的、雙墊的和多墊的向心軸承。單墊單腔向心軸承，只適于承受大小和方向都穩(wěn)定的徑向載荷，單墊四腔向心軸承，它能承受一些側(cè)向載荷和偏心載荷, 即在徑向載荷的方向上，距離油墊中線允許存在一些傾斜角和偏心距；雙墊向心軸承，當(dāng)兩墊相隔120°時(shí)，可允許載荷在- 40 ～40°范圍內(nèi)搖擺。對(duì)于反向載荷，使用對(duì)置雙墊軸承。但是，機(jī)床中的向心軸承廣泛采用多墊或多腔的，這不僅是為了能承受方向變化的徑向載荷，更重要的是為了能獲得較大的剛度和較好的回轉(zhuǎn)精度，故一般多采用四墊或四腔的，也有采用三墊或三腔的以及六墊或六腔的。在多墊軸承和多腔軸承中，各油腔大多是等面積的。在向心軸承中，油腔的形狀大多是矩形的，在重載軸承中，常采用槽形油腔，在單墊軸承中有時(shí)也用圓形油腔 。

軸承外徑是指向心軸承的外圈外徑或推力軸承的座圈外徑。

中文名稱

軸承外徑

英文名稱

bearing outside diameter

定　　義

向心軸承的外圈外徑或推力軸承的座圈外徑。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科），機(jī)械零件（二級(jí)學(xué)科），滾動(dòng)軸承（三級(jí)學(xué)科）