机械设计中有关轴承的几个要点

今天我们聊聊在机械设计中，我们必须掌握轴承的几个要点内容！轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高。

按照承受载荷的方向，轴承可分为向心轴承（承受径向载荷，又称径向轴承），推力轴承（承受轴向载荷） 和向心推力轴承（同时承受径向和轴向载荷，又称径向止推轴承）。

1、滑动轴承

滑动轴承：在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力，但起动摩擦阻力较大。

▲滑动轴承

轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。

滑动轴承按能承受载荷的方向可分为径向(向心)滑动轴承和推力(轴向)滑动轴承两类。

1.1 径向滑动轴承

承受径向载荷的滑动轴承。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦，做成整圆筒形的轴瓦称为轴套装轴瓦的部分总称壳件，其上半部称为轴承盖，下半部称为轴承座。盖和座用螺柱联接，两者的接合面由止口或销钉定位，并可放置不同厚度的垫片以调节轴承间隙。

1.2 推力滑动轴承

承受轴向推力并限制轴作轴向移动的滑动轴承。两摩擦表面完全被流体膜隔开的推力轴承分为流体动压推力轴承和流体静压推力轴承，适用于高中速运行。两摩擦表面不能完全被流体膜隔开的推力轴承在边界润滑下工作，只适用于低速运行。

2、滚动轴承

滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。

2.1 滚动轴承的基本类型

2.2 滚动轴承的代号

GB/T272—93规定了滚动轴承代号的构成及表示方法。 滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号构成，其代表内容和排列的顺序。

2.3 滚动轴承的类型选择

轴承所受负荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据。

（1）负荷大小和性质：轻载和中等负荷时应选用球轴承；重载或有冲击负荷时，应选用滚子轴承。

（2）负荷方向：纯径向负荷时，可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。纯轴向负荷时，可选用推力轴承。即有径向负荷又有轴向负荷时，若轴向负荷不太大时，可选用深沟球轴承或接触角较小的角接触球轴承、圆锥滚子轴承；若轴向负荷较大时，可选用接触角较大的这两类轴承；若轴向负荷很大，而径向负荷较小时，可选用推力角接触轴承，也可以采用向心轴承和推力轴承一起的支承结构。

2.4 滚动轴承的计算准则

在确定轴承尺寸时，应针对轴承的主要失效形式进行必要的计算。对一般运转的轴承，主要失效形式是疲劳点蚀，应按基本额定动负荷进行寿命计算。对于不转，摆动或转速极低（n≤10 r/min）的轴承，主要失效形式是塑性变形，故应按额定静负荷进行强度计算。

3、轴承使用的注意事项

3.1 轴承的润滑

必须根据季节和地区，按规定选用润滑油。应定期加注润滑油（脂）。对油浴或压力润滑系统油池中的润滑油数量和质量应及时检查、补充和更换。压力润滑系统应供油充分，如油压失常应及时检查处理。

3.2 轴承的工作状况

轴承损坏主要凭籍工作情况异常来辨别。运转不平稳和运转噪音异常，可能是滑动轴承磨损过大，合金熔化、合金脱落，或是滚动轴承滚动面磨损，使径向游隙过大所致等。运转沉重和温度升高异常，可能由于滑动轴承合金脱落、合金刮伤、轴瓦和轴承座接触不良产生干摩擦等；或是滚动轴承的滚动面损坏。如金属剥落、破裂、烧蚀（即高温退火，颜色呈紫黑色）、轴承过紧以及润滑不良等原因，应及时检查处理。

3.3 检查轴承的完好程度

对机器进行定期维修时，应认真检查轴承的完好程度。轴瓦损坏或间隙超过允许极限应重新修配；滚动轴承损坏，松旷应更换；润滑系统的油路应清洗畅通。