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不同类型的轴承:分类和选择技巧

发布日期:20年2025月XNUMX日
最后修改日期:23年2026月XNUMX日

信息图展示了不同类型的轴承,包括圆锥滚子轴承、轴承座轴承和直线轴承系统

不同种类的轴承

轴承是各种机械设备中的关键部件之一,服务于从汽车到石油天然气、从制造业到航空航天等众多行业。随着时间的推移,轴承的种类不断增加,现在大致可分为滑动轴承、滚珠轴承、滚子轴承和特殊用途轴承。 

每个类别都有一系列不同的版本,每个版本都针对特定情况而设计。种类繁多的产品通常会给许多经销商、代理商和最终用户带来选择上的挑战。

购买时关注速度、工作条件、负载要求和错位考虑等重要因素有助于提高成功率 数控加工 项目。所有这些要点以及其他要点都已在本篇关于不同类型轴承的介绍中进行了讨论。

继续阅读以获得更多见解。 

 

什么是轴承?

电动机的横截面剖面图,显示了支撑转子轴的内部轴承

设置中的轴承

轴承是机械系统中用于执行各种功能的机械部件,主要作用是平滑和简化运动或旋转。轴承通过与力或运动源直接(接触轴承)或间接(非接触轴承)传递力和运动来实现上述功能。 

基本轴承部件包括: 

  • 内圈和滚道
  • 外圈和滚道
  • 滚动体 
  • 笼 

滚珠轴承组件的分解图,显示了密封件、外圈、滚动元件、保持架、内圈和带标签的密封件

轴承零件

内圈 是较小的一个,位于轴上。对于滚珠轴承,该环的滚道是凹槽,而对于滚柱轴承,它是平的。相同的滚道设计位于 外环,但面向轴承的中心。 

轴承之所以能平稳旋转,是因为内圈和外圈之间有滚珠或滚子。这些轴承部件通常被称为 滚动体

由于这些部件承担了大部分摩擦力,因此必须经过专业的设计和制造。滚动体的表面质量和对称性必须达到完美,以提升性能并最大限度地减少热量和噪音的产生。 

当。。。的时候 添加到轴承套件中,即可形成完整的轴承。其主要功能是确保滚动体保持在原位。 

 

轴承的作用是什么?

轴承对于机械的平稳、高效和安全运行至关重要,它能够提高机械效率并控制运动。虽然轴承的核心功能以及大多数人所关注的都是减少摩擦,但这些机械部件的用途远不止于此。 

它们支撑负载、分配负载并散热,确保机械安全运行。 

支撑和分配负载

轴承通常固定在 曲轴 轴承用于支撑负载的装置和其他轴,例如汽车发动机轴。由于轴承支撑负载,轴可以平稳旋转。 

轴承载荷图显示径向载荷 (Fr)、轴向载荷/推力 (Fa) 以及带有标记箭头的组合载荷方向

轴承上的载荷类型

减少摩擦 

这是轴承最显著的功能。无论轴承用于何处,无论是在发动机的气门传动机构中 汽车发动机气门、飞机的起落架、车轮或医疗设施中的机械臂,它们用滚动运动代替滑动运动。 

这有效地减少了运动部件之间的摩擦。换句话说,我们这里列出的轴承能够改善固定轴上的旋转或直线运动。 

最大限度地减少磨损

轴承通过支撑重量和运动,可以显著减少运动部件的磨损。轴承为相反的力提供了一个光滑的表面,使其相互作用。除了提高这些部件的耐用性外,它还能最大限度地降低维护成本。

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不同种类轴承的分类

轴承通常分为滑动轴承、球轴承、滚子轴承、带座轴承和特殊用途轴承。分析不同类型轴承的一个有效方法是根据这些机械部件的设计和功能进行大致分类。无论您专注于哪个行业,都可以进行分类。 

每种类型的轴承的运动特性、应用和理想载荷类型都是不同的,因此值得探索它们的特性。 

轴承类型1:滑动轴承

滑动轴承是最基本、最常用的类型,以其简单和多功能而闻名。其机制很简单:表面在润滑的帮助下相互滑动。 

滑动轴承组件的横截面图,显示轴、滑动轴承和外壳组件(带标签) 

滑动轴承

与滚柱轴承和滚珠轴承等其他轴承不同,滑动轴承没有活动部件。它们采用压配合设计,轴承和活动部件直接接触。其免维护特性适用于注重耐用性和低成本运行的应用,例如 凸轮轴

滑动轴承有多种类型,包括套筒轴承和法兰轴承。 

轴承类型2:滚珠轴承

球轴承属于滚动轴承,其特点是滚动部件呈球形,使机械装置能够有效承受轴向和径向载荷。此类轴承包括角接触球轴承、深沟球轴承、自调心球轴承和推力球轴承等。

角接触球轴承

角接触球轴承设计用于承受较大的轴向载荷。此类轴承的滚道向轴向倾斜,使滚珠和滚道之间形成倾斜的接触角。 

各种尺寸的角接触球轴承系列,配有黄铜色保持架和钢圈

角接触球轴承

深沟球轴承 

这些滚珠轴承的内圈和外圈均带有深槽,使滚珠能够同时承受轴向和径向载荷。这类轴承常用于高速应用,例如汽车启动器、高精度数控主轴和旋转锯。 

自调心球轴承

此类滚珠轴承旨在最大程度地减少摩擦,并承受三度错位轴的载荷。无论错位是动态的还是轴向的,此类轴承均适用。 

由于具有自调节能力,这些轴承可用于装载机、发电机、泵和类似机械。 

推力球轴承

推力轴承的独特应用是支撑轴上的轴向载荷,防止轴产生轴向推力。这些轴承不适合支撑径向载荷,因为它们仅设计用于轴向载荷。

推力球轴承,滚道内有可见的钢球,并配有单独的推力垫圈

推力球轴承

您可以在机床主轴、汽车离合器、转向齿轮以及其他应用中找到这些组件。 

轴承类型3:滚子轴承

对于滚子轴承类型而言,最独特的部件是圆柱滚子,其设计用于承受巨大的载荷。这类滚动轴承包括圆柱滚子轴承、滚针轴承、调心滚子轴承和圆锥滚子轴承。 

圆柱滚子轴承 

圆柱滚子轴承由滚道内的圆柱形滚子组成。它们与套圈的线性接触增强了大面积的载荷分布。这类轴承常用于承受较大径向载荷的应用,例如汽车 传动轴和电动机。 

滚针轴承类型

滚针轴承的横截面视图,显示外壳内的圆柱滚子

滚针轴承

这种类型的轴承在壳体内布置有细长的轴承。这些轴承的端部可以是锥形或半球形。这种设计非常适合克服二冲程发动机、纺织机械中的送线器以及工业机器人的伺服电机等的高径向载荷。 

调心滚子轴承

这些轴承非常适合承受较大的径向载荷和一些轴向载荷。它们采用球面滚子,可承受角度偏差。这类轴承广泛应用于风力涡轮机轴、采矿机械和轧机。 

圆锥滚子轴承

从名称可以看出,这类滚子轴承的特点是其旋转轴线会聚的锥形滚子。这类轴承在汽车应用中很受欢迎,可承受径向和轴向载荷。 

圆锥滚子轴承,带有圆柱滚子和外圈杯  

圆锥滚子轴承

轴承类型4:特殊用途轴承

前两类轴承已讨论过,它们被认为是标准轴承,因此在与以下相关的应用中最为常见: CNC加工服务然而,在某些情况下,这些机械部件可能不够用——非常严格的尺寸限制、极端的工作条件、独特的负载要求等。 

在这种情况下,需要使用特殊用途的轴承。它们主要有三种类型:空气轴承、直线轴承和磁力轴承。

空气轴承 

带有螺栓孔的空气轴承,适用于安装应用 

空气轴承

这种轴承也可称为空气动力轴承或空气静力轴承,因为它们的设计是基于支撑负载的薄空气膜的概念,而不是标准的直接接触 数控零件

这些部件以低振动和出色的旋转精度而闻名,这些特性在坐标测量机 (CMM) 和微加工等应用中至关重要。 

直线轴承

这是另一种独特的轴承类型,在线性运动应用中非常流行。这类轴承通常沿直线运动,通常在轴或轨道上,并使用循环滚珠轴承。 

制造工厂中配备抛光钢轴和轴承座的工业直线轴承系统

直线轴承

磁性轴承

这些轴承利用磁力支撑负载并确保平稳移动或旋转。这些轴承的配置可以是100%磁性的,也可以包含传统的轴承配置。虽然这类轴承种类繁多,但主动磁力轴承 (AMB) 的应用最为广泛。 

流体轴承

流体轴承是一种使用薄层润滑液的特殊轴承。这类轴承主要依靠油作为润滑剂,广泛应用于卫星、发电机、燃气轮机、汽车和航空航天等行业。

流体轴承的横截面图,显示润滑液膜和运动方向

流体轴承 

轴承类型5:带座轴承

带座轴承(或称轴承单元)是预装配的,并配有轴承座。它们设计用于更方便的安装和维护,轴承座通常由不锈钢或铸铁制成。

常用的安装轴承有法兰轴承座、吊架轴承座和枕式轴承座。 

法兰轴承

 带有两个安装孔和油脂嘴的绿色铸铁法兰轴承单元 

法兰轴承

这种带座轴承的特点是带有滚珠轴承衬套和法兰轴承座。其轴承座不仅对安装至关重要,而且在暖通空调、物料搬运和相关应用中,还能保护轴承免受污染。 

吊架轴承 

带螺纹安装孔和油脂嘴的蓝色铸铁吊架轴承

吊架轴承

正如其名,吊挂轴承设计用于悬挂在驱动轴组件上,尤其适用于航空航天和汽车应用。它最适合或最常与螺钉组件搭配使用。 

带座轴承

带四个安装孔的蓝铸铁轴承座

枕块轴承

带座轴承的安装孔与轴垂直。该轴承采用冲压钢和铸铁制成,坚固耐用,非常适合工业应用。 

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如何选择不同类型的轴承 

轴承的选择会影响机械的性能和耐用性。因此,在决定提供或使用哪种轴承之前,务必充分考虑所有因素。 

考虑到我们上面概述的所有选项,操作条件、负载性质、精度和刚度等因素在选择过程中都很重要。 

速度范围

旋转或运动速度是所有类型轴承的关键考虑因素。高速轴承通常采用匹配的材料、形状和方向设计。一般而言,滚子轴承适用于低速应用,而球轴承则适用于高速应用。 

工作环境 

工作条件是指所有可能影响轴承性能的因素,包括天气因素和人为因素。轴承在高温、灰尘、振动、潮湿等环境下是否能够保持最佳性能? 

例如,温度会改变材料特性和润滑效果。在高温环境下使用的轴承必须经过精心设计,以承受高温。 

不对中公差 

在许多情况下,轴承会接触到未对准的部件。在这种情况下,轴承的公差至关重要。即使存在 电机轴 偏差,轴承应能达到最佳工作状态。考虑使用调心滚子轴承,以便在未对准的设置中获得最佳性能。 

装载要求 

载荷大小及其方向是轴承类型和用途的重要考虑因素。该部件应同时承受径向力和伴随的轴向力。锥形轴承擅长承受轴向载荷,而滚子轴承则能出色地承受较大的径向载荷。 

进一步阅读: 定制汽车内饰和制造, 定制汽车内饰材料和制造

 

结语

如果要列出机械领域的无名英雄,那么各种轴承都名列其中。航空航天部件、工业机械、消费品等众多应用领域中,系统运行平稳、效率卓越,都归功于这些动力之马。 

在ProleanTech,我们深知选择适合应用的轴承至关重要。我们在CNC精密加工方面拥有深厚的专业知识,确保轴承和其他部件发挥最佳性能。 

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