滚珠轴承类型、滚珠轴承零件和设计简介

发布时间：2022-09-29 12:33:32

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滚珠轴承主要用于支撑机械设备中的旋转轴，从个人电脑到乘用车，几乎无所不在，滚珠轴承设计简单，可以批量精确制造，可以在较宽的速度范围内支持重载，并且几乎无摩擦，滚珠轴承有许多不同的尺寸和形状，相对便宜，并且几乎不需要维护，具有可预测的设计寿命和操作特性，是当今旋转设备行业的核心部件。

滚珠轴承由内圈（IR）、外圈（OR）、一组滚珠和一个容纳滚珠的保持架组成，内圈的外径（IROD）和外圈的内径（ORID）有一个凹槽，滚珠在其中滚动，这个凹槽通常称为滚道，滚道两侧的凸起表面称为轴肩，这些滚珠由保持架围绕，等间距固定，轴承的基本尺寸为孔径（B）、外径（OD）和宽度（W）。

对于大多数轴承，内圈滚道的曲率半径保持在球直径的51-52%，而外圈滚道的弯曲半径保持在球直径的53-54%，当滚道曲率半径接近球直径的50%（半径的100%）时，球和滚道之间的应力减小，然而，当球围绕轴承旋转时，它也会将球的接触点向滚道壁上方移动，产生更多的摩擦力，对于滚珠轴承，应力和摩擦之间的最佳平衡是通过滚道曲率略高于50%来实现的。

如前所述，滚道两侧的凸起表面称为轴肩，通向内圈外径和外圈内径的滚道最深部分之间的径向差称为轴肩高度，在大多数轴承中，内圈的轨迹曲率为球直径的22-30%，外圈的轨迹曲线曲率为18-22%，肩部的设计高度是一个平衡点，即足够高以支持相称的高推力（侧）负载，足够低以能够将尺寸合适的保持架组装到轴承中，另一个设计考虑因素是内外圈滚道底部的最小壁厚，该部分必须足够厚，以同时支撑内部球的压缩应力和外部压配合组件的环向应力。

三种最常用的滚珠轴承是深沟球轴承、角接触球轴承、双列自调心球轴承和推力球轴承，径向滚珠轴承主要用于适应径向载荷，但在轴承寿命逐渐缩短之前，深沟型轴承将支持高达径向载荷35%的双向推力载荷，组装好的径向轴承是不可分割的，可能配有密封件、防尘盖及卡环。

角接触球轴承是单列轴承，其设计使球与内外圈滚道之间的接触线与轴承旋转轴成90°角，两条线之间的角度称为接触角，在角接触球轴承设计中，其中一个滚道肩部被移除，以允许装配最大数量的滚珠，从而提高承载能力，角接触球轴承支持径向和高单向推力载荷。

背靠背安装的双列角接触球轴承具有良好的轴向和径向刚度，能够抵抗倾覆力矩和轴的角偏转，面对面安装的双列角接触球轴承具有与背靠背安装相同的轴向和径向刚度，但抗倾覆力矩的能力较小，更符合轴的不对中或弯曲，串联安装的双列角接触球轴承可抵抗高单向推力负载。

双列滚珠轴承支持重型径向载荷、任意方向的推力载荷或组合径向和推力载荷，通常用于径向载荷超过具有类似孔径和外径的单列轴承承载能力的位置，双列轴承的内径和外径与单列轴承相同，但比两个单列轴承窄。