從小型超市手推車到大型發電廠，如果不使用某種形式的軸承，大量輕型和工業設備将無法運行。

軸承是許多類型機械的重要摩擦學部件，并以各種形式和形狀存在。它們可以定義為一個機器元件 ，它僅支持/允許系統中可能處于靜态或動态負載下的特定類型的運動（自由度的限制）。

一個例子是推拉門。門不能被擡起或從原位移開。它隻允許滑動打開它。可能的運動被軸承限制為滑動運動。

軸承的主要目的是防止兩個相對運動的元件之間直接金屬與金屬接觸。這可以防止摩擦、發熱，并最終防止零件磨損。由于滑動運動被低摩擦滾動所取代，它還降低了能源消耗。

它們還将旋轉元件的負載傳遞到外殼。該負載可以是徑向的、軸向的或兩者的組合。如上所述，軸承還将運動部件的運動自由限制到預定方向。

滾動軸承包含球狀或圓柱狀的滾動體。我們知道，滾動車輪比在地面上滑動更容易，因為滾動摩擦的大小低于滑動摩擦。同樣的原則在這裡工作。滾動元件軸承用于促進零件在旋轉運動中的自由運動。

即使我們在應用中需要直線運動，也很容易将旋轉運動轉換為滑動運動。考慮自動扶梯或傳送帶。盡管運動是線性的，但它是由電機驅動的滾輪提供動力的。

另一個例子是往複泵，它可以在連杆的幫助下将來自電機的旋轉能量轉換為平移運動。在這些應用中的每一個中，球軸承都用于支撐電機軸以及組件中其他滾子的軸。

由于滑動摩擦被滾動摩擦取代，滾動元件在沒有太大摩擦的情況下承載載荷。滾動軸承可分為兩大類：球軸承和滾子軸承。

球軸承是最常用的軸承類型之一。它由一排滾珠作為滾動體組成。它們被固定在兩個環形金屬片之間。這些金屬件被稱為種族。内圈可以自由旋轉，而外圈是靜止的。

滾珠軸承在滾動過程中提供非常低的摩擦，但承載能力有限。這是因為球和座圈之間的接觸面積很小。除了徑向載荷外，它們還可以承受兩個方向的軸向載荷。

球軸承用于控制擺動和旋轉運動。例如，在軸可以自由旋轉但電機外殼不能自由旋轉的電動機中，使用滾珠軸承将軸連接到電機外殼。

根據應用的不同，可以選擇不同類型的滾珠軸承。

滾珠軸承的優點：

• 耐磨性好

• 不需要太多潤滑

• 提供低摩擦，因此能量損失很小

• 使用壽命長

• 易于更換

• 小一般尺寸

• 比較便宜

• 可以處理推力負載

球軸承的缺點：

• 可能會因沖擊而破裂

• 噪音可能很大

• 不能處理大重量

這是使用最廣泛的滾珠軸承類型。夾在兩個滾道之間的是一圈滾珠，用于傳遞負載并允許兩個滾道之間進行旋轉運動。球由保持器固定到位。

它們具有非常低的滾動摩擦，并針對低噪音和低振動進行了優化。這使它們成為高速應用的理想選擇。

它們相對容易安裝并且需要最少的維護。安裝過程中必須小心以防止滾道凹陷，因為它們必須推入配合到軸上。

在這種球軸承類型中，内圈和外圈沿軸承軸線彼此相對位移。除了徑向載荷外，這種類型的設計還可以承受更大的兩個方向的軸向載荷。

由于内圈和外圈的移位，軸向載荷可以通過軸承傳遞到軸承座。該軸承适用于需要剛性軸向引導的應用。

角接觸軸承廣泛用于農業設備、汽車、變速箱、泵和其他高速應用。

這種類型的球軸承不受軸和軸承座之間由于軸偏轉或安裝錯誤而可能發生的不對中的影響。

内圈有類似于深溝球軸承的深溝，其次是兩列球和外圈。外圈呈凹形，這使内圈有一定的自由度，可以根據未對準情況重新排列自己。

推力球軸承是一種特殊類型的球軸承，專為承受軸向載荷而設計。它們根本無法承受徑向載荷。

推力球軸承具有低噪音、運行平穩且能夠高速應用的特點。

它們可用作單向或雙向軸承，選擇取決于負載是單向還是雙向。

因此，讓我們概述一些可能需要滾珠軸承的工作條件。

存在推力載荷。滾珠軸承的設計使其能夠承受軸向載荷。

沒有重載。由于具有球形滾動體，軸承将所有力集中到幾個接觸點上。這可能導緻高負載的早期故障。

高速。滾珠軸承的小接觸點也意味着更少的摩擦。因此需要克服的阻力較小，因此使用這些類型的軸承更容易實現高速。

滾子軸承包含圓柱形滾動元件而不是滾珠作為滾道之間的承載元件。如果一個元件的長度大于它的直徑（即使隻是稍微長一點），那麼它就被認為是一個滾子。由于它們與内圈和外圈呈線接觸（而不是球軸承的點接觸），因此它們可以承受更大的載荷。

滾子軸承也有多種類型。在考慮載荷的類型和大小、使用條件以及錯位的可能性等因素後，可以選擇合适的類型。

滾子軸承的優點：

• 易于維護

• 低摩擦

• 可以承受高徑向載荷

• 圓錐滾子軸承可承受高軸向載荷

• 精度高

• 用于調整軸向位移

• 低振動

滾子軸承的缺點：

• 噪音大

• 成本高

這些是最簡單的滾子軸承系列。這些軸承可能面臨重徑向載荷和高速的挑戰。它們還具有出色的剛度、軸向載荷傳輸、低摩擦和較長的使用壽命。

通過避免使用通常用于固定圓柱滾子的保持架或保持架，可以進一步提高承載能力。這允許安裝更多的滾子來承載負載。

它們有單排、雙排和四排類型。它們還有分體式和密封式。

分體式變體用于難以進入的區域，例如發動機曲軸。在密封變體中，可以防止軸承污染并保留潤滑劑，使其成為免維護的選擇。

當軸容易錯位時，重的徑向和軸向載荷可能是一個更大的挑戰。

球面滾子軸承可以很好地處理這種情況。它們具有高承載能力，可以控制軸和軸承座之間的不對中。這降低了維護成本并提高了使用壽命。

調心滾子軸承滾道與軸承軸線成一定角度。滾子的球面不是直邊，而是球面，可以安裝到球面滾道上并适應小的錯位。

調心滾子軸承具有廣泛的用例。它們用于重載、中到高速和可能發生錯位的應用。一些示例用途是越野車輛、泵、機械風扇、船舶推進、風力渦輪機和齒輪箱。

圓錐滾子軸承包含圓錐部分作為承載元件。這些滾子安裝在兩個滾道之間，這兩個滾道也是空心錐體的一部分。如果滾道和滾子的軸被延長，它們都會在一個公共點相遇。

圓錐滾子軸承設計用于承受徑向載荷以外的更高軸向載荷。這種普通錐體的半角越大，它所能承受的軸向載荷就越大。因此，它們既可用作推力軸承，也可用作徑向載荷軸承。

滾針軸承是一種特殊類型的滾子軸承，其圓柱滾子因其直徑小而類似于滾針。

通常，滾子軸承中滾子的長度僅略大于其直徑。對于滾針軸承，滾子的長度至少是其直徑的四倍。

由于滾針軸承的直徑較小，因此可以在同一空間内安裝更多滾子，從而增加與滾道接觸的表面積。因此，它們能夠處理高負載。小尺寸也有助于空間有限的應用，因為它們需要軸和外殼之間的較小間隙。

滾針軸承用于汽車零部件，如變速器和搖臂樞軸。它們也用于壓縮機和泵。

滾子軸承是滾珠軸承最常見的替代品。那麼讓我們來确定什麼樣的工作條件最适合這種類型的軸承。

重載。滾子軸承提供相當大的接觸面積，從而更均勻地分布載荷。因此，它們不太容易發生故障并且可以承受很大的力。

較低的速度。這再次歸結為接觸區域。有更多的摩擦會導緻更高的溫度産生和更快的磨損。

滑動軸承是最簡單的軸承類型。它通常隻包括一個軸承面。沒有滾動元件。

軸承基本上是安裝在軸上并裝入孔中的套筒。滑動軸承價格低廉、結構緊湊且重量輕。它們具有很高的承載能力。

滑動軸承用于旋轉、滑動、往複或擺動運動。當軸頸在軸承内表面滑動時，軸承保持固定。為了促進平穩運動，選擇了摩擦系數低的材料對。例如，不同類型的銅合金很常見。

這種軸承可以适應一些不對中的多向運動，适用于靜态和動态載荷。它廣泛用于農業、汽車、船舶和建築行業。

柴油機中連接活塞和連杆的軸銷通過滑動軸承連接。

球面軸承也是一種滑動軸承，雖然它由兩部分組成——内圈和外圈。雖然它從一開始就看起來類似于球軸承和滾子軸承，但它們的兩個圈之間沒有滾動元件。

流體軸承是一種特殊類型的軸承，它依靠加壓氣體或液體來承載載荷并消除摩擦。這些軸承用于在應用中替代金屬軸承，在這些應用中，除了高噪音和高振動水平外，它們的使用壽命也很短。

它們也越來越多地用于削減成本。流體軸承用于在高速和高負載下工作的機器。雖然初始成本較高，但從長遠來看，惡劣條件下較長的使用壽命彌補了這一點。

機器運行時，兩個元件之間的接觸為零（啟動和停止期間除外），因此可以使用流體軸承實現接近零磨損。

流體軸承分為兩種類型：流體靜力軸承和流體動力軸承。

在這種類型中，外部加壓流體被強制在兩個相對運動的元件之間。加壓流體在運動部件之間形成楔形，并使它們保持分開。流體層可能很薄，但隻要沒有直接接觸，就不會有任何磨損。

流體通過泵循環。出口孔直徑可以調節，以确保流體在所有軸速度和負載下始終處于壓力之下。因此，可以進行精确的間隙控制。

這種類型的軸承利用軸頸的運動來推動軸和軸承座之間的流體。軸頸運動吸入運動部件之間的潤滑液，形成恒定的楔形。

然而，這意味着在啟動-停止以及低負載和低速度下，楔形結構可能不足以防止磨損。隻有在設計的速度下，系統才能完全按照需要工作。

磁性軸承使用磁懸浮概念将軸保持在半空中。由于沒有物理接觸，磁軸承是零磨損軸承。它可以處理的最大相對速度也沒有限制。

磁性軸承還可以适應軸設計中的一些不規則性，因為軸的位置會根據其質心自動調整。因此，它可能偏向一側，但仍能令人滿意地發揮作用。

它們大緻分為兩種類型：主動式和被動式磁軸承。

主動磁軸承在軸周圍使用電磁鐵來保持其位置。如果傳感器檢測到位置變化，系統會調整饋入系統的電流量并使轉子返回到其原始位置。

無源磁性軸承使用永磁體來維持軸周圍的磁場。這意味着不需要電源輸入。然而，由于該技術仍處于早期階段，因此該系統由于限制而難以設計。

在許多情況下，這兩種類型的磁軸承可以串聯使用，其中永磁體處理靜載荷，而電磁體用于保持位置的高精度。

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