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不同類型的軸承:分類與選擇技巧

發售日期:20年2025月XNUMX日
最後修改日期:23年2026月XNUMX日

資訊圖表展示了不同類型的軸承,包括圓錐滾子軸承、軸承座軸承和直線軸承系統

不同種類的軸承

軸承是各種機械設備中的關鍵部件之一,服務於從汽車到石油天然氣、從製造業到航空航太等眾多行業。隨著時間的推移,軸承的種類不斷增加,現在大致可分為滑動軸承、滾珠軸承、滾子軸承和特殊用途軸承。 

每個類別都有一系列不同的版本,每個版本都針對特定情況而設計。種類繁多的產品通常會為許多經銷商、代理商和最終用戶帶來選擇上的挑戰。

購買時專注於速度、工作條件、負載要求和錯位考慮等重要因素有助於提高成功率 數控加工 專案.所有這些要點以及其他要點都已在本篇關於不同類型軸承的介紹中進行了討論。

繼續閱讀以獲得更多見解。 

 

什麼是軸承?

電動機的橫斷面剖面圖,顯示了支撐轉子軸的內部軸承

設定中的軸承

軸承是機械系統中用於執行各種功能的機械部件,主要作用是平滑和簡化運動或旋轉。軸承透過與力或運動源直接(接觸軸承)或間接(非接觸軸承)傳遞力和運動來實現上述功能。 

基本軸承部件包括: 

  • 內圈和滾道
  • 外圈和滾道
  • 滾動體 
  • 籠 

滾珠軸承組件的分解圖,顯示了密封件、外圈、滾動元件、保持架、內圈和帶標籤的密封件

軸承零件

內圈 是較小的一個,位於軸上。對於滾珠軸承,此環的滾道是凹槽,而對於滾柱軸承,它是平的。相同的滾道設計位於 外圈,但面向軸承的中心。 

軸承之所以能平穩旋轉,是因為內圈和外圈之間有滾珠或滾子。這些軸承部件通常被稱為 滾動體

由於這些部件承擔了大部分摩擦力,因此必須經過專業的設計和製造。滾動體的表面品質和對稱性必須達到完美,以提升性能並最大限度地減少熱量和噪音的產生。 

添加到軸承套件中,即可形成完整的軸承。其主要功能是確保滾動體保持在原位。 

 

軸承的作用是什麼?

軸承對於機械的平穩、高效和安全運作至關重要,它能夠提高機械效率並控制運動。雖然軸承的核心功能以及大多數人所關注的都是減少摩擦,但這些機械部件的用途遠不止於此。 

它們支撐負載、分配負載並散熱,確保機械安全運作。 

支撐和分配負載

軸承通常固定在 曲軸 軸承用於支撐負載的裝置和其他軸,例如汽車引擎軸。由於軸承支撐負載,軸可以平穩旋轉。 

軸承負荷圖顯示徑向負荷 (Fr)、軸向負荷/推力 (Fa) 以及標記箭頭的組合負荷方向

軸承上的負荷類型

減少摩擦 

這是軸承最顯著的功能。無論軸承用於何處,無論是在引擎的氣門傳動機構中 汽車引擎氣門、飛機的起落架、車輪或醫療設施中的機械手臂,它們用滾動運動代替滑動運動。 

這有效地減少了運動部件之間的摩擦。換句話說,我們這裡列出的軸承能夠改善固定軸上的旋轉或直線運動。 

最大限度地減少磨損

軸承透過支撐重量和運動,可以顯著減少運動部件的磨損。軸承為相反的力提供了一個光滑的表面,使其相互作用。除了提高這些部件的耐用性外,它還能最大限度地降低維護成本。

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不同種類軸承的分類

軸承通常分為滑動軸承、球軸承、滾子軸承、帶座軸承和特殊用途軸承。分析不同類型軸承的一個有效方法是根據這些機械部件的設計和功能進行大致分類。無論您專注於哪個行業,都可以進行分類。 

每種類型的軸承的運動特性、應用和理想負載類型都是不同的,因此值得探索它們的特性。 

軸承類型1:滑動軸承

滑動軸承是最基本、最常用的類型,以其簡單和多功能而聞名。其機制很簡單:表面在潤滑的幫助下相互滑動。 

滑動軸承組件的橫截面圖,顯示帶有標籤的軸、滑動軸承和軸承座組件 

滑動軸承

與滾柱軸承和滾珠軸承等其他軸承不同,滑動軸承沒有活動部件。它們採用壓配合設計,軸承和活動部件直接接觸。其免維護特性適用於注重耐用性和低成本運作的應用,例如 凸輪軸

滑動軸承有多種類型,包括套筒軸承和法蘭軸承。 

軸承類型2:滾珠軸承

球軸承屬於滾動軸承,其特點是滾動部件呈球形,使機械裝置能夠有效承受軸向和徑向負荷。此類軸承包括角接觸球軸承、深溝球軸承、自調心球軸承和推力球軸承等。

角接觸球軸承

角接觸球軸承設計用於承受較大的軸向負荷。此類軸承的滾道向軸傾斜,使滾珠和滾道之間形成傾斜的接觸角。 

各種尺寸的角接觸球軸承系列,配有黃銅色保持架和鋼圈

角接觸球軸承

深溝球軸承 

這些滾珠軸承的內圈和外圈均帶有深槽,使滾珠能夠同時承受軸向和徑向負荷。這類軸承常用於高速應用,例如汽車啟動器、高精度數控主軸和旋轉鋸。 

自調心球軸承

此類滾珠軸承旨在最大程度地減少摩擦,並承受三度錯位軸的負荷。無論錯位是動態的還是軸向的,此類軸承均適用。 

這些軸承具有自我調節能力,可用於裝載機、發電機、泵浦和類似機械。 

推力球軸承

推力軸承的獨特應用是支撐軸上的軸向負荷,防止軸產生軸向推力。這些軸承不適合支撐徑向負荷,因為它們僅設計用於軸向負載。

推力球軸承,滾道內有可見的鋼球,並配有單獨的推力墊圈

推力球軸承

您可以在工具機主軸、汽車離合器、轉向齒輪以及其他應用中找到這些組件。 

軸承類型3:滾子軸承

對於滾子軸承類型而言,最獨特的部件是圓柱滾子,其設計用於承受巨大的負載。這類滾動軸承包括圓柱滾子軸承、滾針軸承、調心滾子軸承和圓錐滾子軸承。 

圓柱滾子軸承 

圓柱滾子軸承由滾道內的圓柱形滾子組成。它們與套圈的線性接觸增強了大面積的荷載分佈。這類軸承常用於承受較大徑向負荷的應用,例如汽車 傳動軸和電動機。 

滾針軸承型

滾針軸承的橫截面視圖,顯示外殼內的圓柱滾子

滾針軸承

這種類型的軸承在殼體內佈置有細長的軸承。這些軸承的端部可以是錐形或半球形。這種設計非常適合克服二行程引擎、紡織機械中的送線器以及工業機器人的伺服馬達等的高徑向負荷。 

調心滾子軸承

這些軸承非常適合承受較大的徑向負載和一些軸向負載。它們採用球面滾子,可承受角度偏差。這類軸承廣泛應用於風力渦輪機軸、採礦機械和軋機。 

圓錐滾子軸承

從名稱可以看出,這類滾子軸承的特徵是其旋轉軸線會聚的錐形滾子。這類軸承在汽車應用中很受歡迎,可承受徑向和軸向負荷。 

圓錐滾子軸承,帶有圓柱滾子和外圈杯  

圓錐滾子軸承

軸承類型4:特殊用途軸承

前兩類軸承已討論過,它們被認為是標準軸承,因此在與以下相關的應用中最為常見: CNC加工服務然而,在某些情況下,這些機械部件可能不夠用——非常嚴格的尺寸限制、極端的工作條件、獨特的負載要求等。 

在這種情況下,需要使用特殊用途的軸承。它們主要有三種:空氣軸承、直線軸承和磁力軸承。

空氣軸承 

帶有螺栓孔的空氣軸承,適用於安裝應用 

空氣軸承

這種軸承也可稱為空氣動力軸承或空氣靜力軸承,因為它們的設計是基於支撐負載的薄空氣膜的概念,而不是標準的直接接觸 CNC零件

這些部件以低振動和出色的旋轉精度而聞名,這些特性在坐標測量機 (CMM) 和微加工等應用中至關重要。 

直線軸承

這是另一種獨特的軸承類型,在線性運動應用中非常流行。這類軸承通常沿著直線運動,通常在軸或軌道上,並使用循環滾珠軸承。 

製造廠中配備拋光鋼軸和軸承座的工業直線軸承系統

直線軸承

磁力軸承

這些軸承利用磁力支撐負載並確保平穩移動或旋轉。這些軸承的配置可以是100%磁性的,也可以包含傳統的軸承配置。雖然這類軸承種類繁多,但主動磁力軸承 (AMB) 的應用最為廣泛。 

流體軸承

流體軸承是一種使用薄層潤滑液的特殊軸承。這類軸承主要依賴油作為潤滑劑,廣泛應用於衛星、發電機、燃氣渦輪機、汽車和航空航太等產業。

流體軸承的橫截面圖,顯示潤滑液膜和運動方向

流體軸承 

軸承類型5:帶座軸承

帶座軸承(或稱為軸承單元)是預先組裝的,並配有軸承座。它們設計用於更方便的安裝和維護,軸承座通常由不銹鋼或鑄鐵製成。

常用的安裝軸承有法蘭軸承座、吊架軸承座和枕式軸承座。 

法蘭軸承

 帶有兩個安裝孔和油脂嘴的綠色鑄鐵法蘭軸承單元 

法蘭軸承

這種帶座軸承的特點是帶有滾珠軸承襯套和法蘭軸承座。其軸承座不僅對安裝至關重要,而且在暖通空調、物料搬運和相關應用中,還能保護軸承免受污染。 

吊架軸承 

帶螺紋安裝孔和油脂嘴的藍色鑄鐵吊架軸承

吊架軸承

如其名,吊掛軸承設計用於懸掛在驅動軸組件上,尤其適用於航空航天和汽車應用。它最適合或最常與螺絲組件搭配使用。 

帶座軸承

帶有四個安裝孔的藍鑄鐵軸承座

軸承座軸承

帶座軸承的安裝孔與軸垂直。該軸承採用沖壓鋼和鑄鐵製成,堅固耐用,非常適合工業應用。 

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如何選擇不同類型的軸承 

軸承的選擇會影響機械的性能和耐用性。因此,在決定提供或使用哪種軸承之前,請務必充分考慮所有因素。 

考慮到我們上面概述的所有選項,操作條件、負載性質、精確度和剛度等因素在選擇過程中都很重要。 

速度範圍

旋轉或運動速度是所有類型軸承的關鍵考慮因素。高速軸承通常採用相符的材料、形狀和方向設計。一般而言,滾子軸承適用於低速應用,而球軸承則適用於高速應用。 

工作環境 

工作條件是指所有可能影響軸承性能的因素,包括天氣因素和人為因素。軸承在高溫、灰塵、振動、潮濕等環境下是否能保持最佳性能? 

例如,溫度會改變材料特性和潤滑效果。在高溫環境下使用的軸承必須經過精心設計,以承受高溫。 

不對中公差 

在許多情況下,軸承會接觸到未對準的零件。在這種情況下,軸承的公差至關重要。即使存在 馬達軸 偏差,軸承應能達到最佳工作狀態。考慮使用調心滾子軸承,以便在未對準的設定中獲得最佳性能。 

裝載要求 

負荷大小及其方向是軸承類型和用途的重要考慮因素。該部件應同時承受徑向力和伴隨的軸向力。錐形軸承擅長承受軸向負荷,而滾子軸承則能優異地承受較大的徑向負荷。 

進一步閱讀: 定制汽車內飾和製造, 定制汽車內飾材料和製造

 

結語

如果要列出機械領域的無名英雄,那麼各種軸承都名列其中。在航空航太零件、工業機械、消費品等眾多應用領域中,系統運作平穩、效率卓越,都歸功於這些動力之馬。 

在ProleanTech,我們深知選擇適合應用的軸承至關重要。我們在CNC精密加工方面擁有深厚的專業知識,確保軸承和其他零件發揮最佳性能。 

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