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第3讲 轴承的结构是什么样的?~减轻摩擦的结构和各零件的作用

来源: 发布日期:2019-06-28 15:33

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轴承可以使物体的旋转更顺畅。
那么,大家知道轴承是如何使物体顺畅旋转的吗?
在第3讲中,大家将先容轴承的结构及各构成零件的作用。

 

 

1.轴承的原理
     要使旋转更顺畅,“必须减小摩擦”,这一点大家在第1讲中已经讲过。
什么是轴承?~必须了解的基础常识及轴承的作用~
轴承是怎样减轻摩擦的呢?

轴承通过滚动运动减轻摩擦
     专栏第2讲中,大家讲过轴承的历史是从用“滚动的原木”搬运“重型石材”开始的。
如图1所示,当“轴”开始旋转时,轴承内的多个“滚动体(“滚珠”或“滚子”)”会开始滚动。
轴承就是通过这种“滚动运动”来减轻摩擦的。

 


图1 轴承和滑动轴承的结构

与“滑动运动”的滑动轴承相比,“滚动运动”的轴承更能减轻摩擦,减少旋转能量的消耗。
那么,轴承结构是什么样的呢?下面就为大家详细先容。

     2. 轴承的结构
     现代轴承虽然种类繁多,但其基本结构与约500年前列奥纳多·达·芬奇构思的轴承结构大致相同。
列奥纳多·达·芬奇是“轴承之父”!?~轴承的意外历史~

     轴承的构成零件有:
● 滚道圈...环状零件
● 滚动体...在滚道圈间滚动的零件(滚动体有“滚珠”和“滚子”) 
● 保持架...为避免滚动体之间相互接触、使滚动体保持一定间隔的零件。

滚道圈

     图2中所示的轴承叫做“径向轴承”,支撑轴垂直的方向的所受的力。
滚珠轴承的滚动体使用“滚珠”,滚柱轴承的滚动体使用“滚子”。
 

图2 径向轴承的结构
   

  滚道圈用于这种径向轴承。
     组装到轴上的内侧的滚道圈叫做内圈。
     外侧的滚道圈叫做外圈,外圈组装到外壳(※1:见图3)中。

※1 外壳

     外壳是指组装轴承时与轴承外圈接触的零件。
 

 

图3 外壳
 

参阅:轴及外圈的设计详情,请点击这里


滚道圈

      图4中所示的轴承叫做“推力轴承”,支撑轴同方向的力。
      滚道圈用于这种推力轴承。

      组装到轴侧的滚道圈叫做轴圈。
      组装到外壳侧的滚道圈叫做座圈。
 

   图4 推力轴承的结构

 为了实现顺畅旋转,轴承滚道圈中滚动体滚动的表面加工得十分光滑。

滚动体
     如表1所示,滚动体有“滚珠”和“滚子”。

表1 滚动体的种类

 

 

 根据支撑的大小、旋转速度等轴承的使用条件,有各种不同类型的滚动体可供选择。
     关于轴承的型式,大家将在第4讲轴承专栏中进行先容,有兴趣的学员可参阅下一页内容。
参阅:轴承的选型 - 轴承的基础常识

保持架

     如图5所示,当轴承内圈旋转时,滚动体也会开始滚动。此时,如果轴承中没有保持架,相邻的滚动体会互相接触。
     接触表面两个滚动体的滚动方向相反,会对滚动体的滚动运动形成障碍。
    


 

图5 无保持架时滚动体的滚动运动

 为防止这种情况,使用保持架将相邻的滚动体隔开,以使滚动体能够顺畅滚动。
     根据支撑力的大小、旋转速度等轴承的使用条件,有各种不同类型的保持架可供选择。
图6中所示为代表性的保持架种类。

 

图6 代表性的保持架


由此可见,滚道圈、滚动体、保持架各自发挥着不同的作用。这些作用相互配合,轴承才能顺畅旋转。
然而,仅有这些构成零件,轴承仍然无法“稳定”地持续顺畅旋转。
下面,大家就为大家先容轴承的另一个重要物品。

     3.稳定旋转所需的润滑剂
     大家一定有过这样的体验:当盘子表面有油时,盘子便很容易从手中滑落。也就是说,接触的表面间如果有油,摩擦力便会减小,这一点想必大家都能从经验中获知吧。
     为了保证轴承能“稳定”、顺畅地旋转,就必须减小滚动运动的摩擦,并防止零件的磨损。“润滑剂”便可以发挥这种作用。
     轴承的“润滑剂”大多使用半固体状(膏状)的“润滑脂”和液体状的“润滑油”。
     此外,“润滑剂”还有降低旋转轴承内部发热、延长轴承寿命的作用。
     因此,“润滑剂”也是确保轴承“稳定”顺畅旋转的“重要物品”。
参阅:关于润滑的目的和方法,请点击这里

总结  确保轴承“稳定”、顺畅旋转的零件和润滑剂
     轴承的零件包括滚道圈、滚动体、保持架,它们各自发挥着不同的作用,这些作用相互配合,轴承才能顺畅旋转。
并且,“润滑剂”能减小滚动运动的摩擦,防止零件磨损。
各个零件发挥自己的重要作用,轴承才能“稳定”地持续顺畅旋转。

 

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