轴承的主要性能

轴承是机械基础件，为适应不同机械在各种工况条件的使用，使得轴承的类型和品种规格日益繁多，本章将介绍向心球和向心滚子轴承、推力球轴承和推力滚子轴承、组合轴承以及直线运动滚动支承和关节轴承中最基本、最常用的轴承结构、基本性能和应用领域。对于用于特殊工况的特殊结构的轴承，可以查找有关资料。

圆柱滚子轴承

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主要性能及应用

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圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导，保持架、滚子和引导套圈组成一个组合件，可与另一个轴承套圈分离，属于可分离型轴承。此种轴承安装、拆卸比较方便。尤其是当要求内、外圈与轴、轴承座孔都是过盈配合时更显其优点。

此类轴承一般只用于承受径向载荷，只有内、外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的恒定轴向载荷或较大的间歇轴向载荷，在滚子轴承中、其摩擦系数最小，极限转速最高。

圆柱滚子轴承的滚子与滚道呈线接触，与外形尺寸相同的深沟球轴承相比，具有较大的径向载荷能力。修正的滚子与滚道之间的接触线可以减小应力集中。对与此类轴承配合的轴、轴承座孔等相关零件的加工要求较高。

此类轴承主要用于大型电机、机床主轴、车轴轴箱、柴油机曲轴以及汽车、拖拉机、轧机等。

主要结构型式

(1)单列圆柱滚子轴承

a）外圈无挡边或内圈无挡边的圆柱滚子N型和NU型。

此种轴承可承受较大的径向载荷，极限转速高，不限制轴或外壳的轴向位移，不能承受轴向载荷。

b）内、外圈均带挡边的圆柱滚子轴承NF型、NJ+HJ型、NUP型

NF型、NJ型轴承可限制轴或外壳一个方向的轴向位移，除承受径向载荷外，也可承受较小的单向轴向载荷。NJ+HJ型、NUP型轴承，可在轴承的轴向间隙范围内限制轴或外壳两个方面的轴向位移，除承受径向载荷外，也可承受较小的双向轴向载荷。

c）无内圈或无外圈的圆柱滚子轴承RNU型和RN型

此种轴承用于径向尺寸受限制的部件中，轴颈或外壳孔表面直接作为滚动面，该滚动面的硬度、加工精度和表面质量应与套圈和滚道相同，其载荷能力与成套轴承NU型相当。

后缀带E的加强型圆柱滚子轴承是经过优化设计的结构，滚子数量多，滚子较长而且直径较大，因此载荷能力高，在设计应用中，应优先选用。

（2）双列圆柱滚子轴承

双列圆柱滚子轴承结构紧凑，具有较高的径向刚度，承受载荷时变形较小，因此特别适用于机床主轴、轧钢机械和印刷机械等。装拆方便，与径向尺寸相同的单列圆柱股你在轴承相比，能承受更大的径向载荷，但极限转速较低。结构型式主要有圆柱孔双列圆柱滚子轴承NN型、NNU型和圆锥孔双列圆柱滚子轴承NNK型、NNUK型，圆锥孔的锥度为12，调整带锥孔的双列圆柱滚子轴承内圈的轴向位置时，可以改变轴承原始径向游隙，一次达到所需要的的工作游隙。

（3）四列圆柱滚子轴承

该轴承主要有FC型四列圆柱滚子轴承、FCD型双内圈四列圆柱滚子轴承和FCDP型外圈带平挡圈的双内圈四列圆柱滚子轴承三种结构，径向承载能力强，不能承受轴向力，径向尺寸小，具有较高的极限转速。由于内圈无挡边，所以可以分别安装内圈和外圈组件。该种轴承制造精度高，多用于高精度高速轧机，轴承内圈与轧机辊颈过盈配合。代号表示方法不同于常规轴承代号方法。

调心滚子轴承

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主要性能及应用

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调心滚子轴承内圈有两列滚道、外圈为球面滚道，有两列对称型的球面滚子。外圈滚道面中心与轴承中心一致。因此具有自动调心性能，能补偿同轴度误差。其性能与同尺寸的调心球轴承相比，有更大的径向载荷能力和较低的运行温度，同时也能承受任一方向的轴向载荷，但不能轴承纯轴向载荷。特别适用于总在或震动载荷下工作，主要用于矿山、冶金和海运等重型机械。

主要结构型式

（1）圆柱孔调心滚子轴承

a）2C型轴承由内圈、外圈、活动中挡圈、两列对称球面滚子和两个钢板冲压保持架组成。中挡圈可以拆卸，工作时可作轴向移动，活动中挡圈由内圈引导，当轴承承受轴向载荷时，在一列滚子卸载而另一列滚子过载的情况下，起补偿作用，使载荷分布均匀，承载能力大，调心性能好。内圈无固定挡边，便于滚道磨削，提高精度。

b）2CC型轴承2C型轴承的改进型，改进后的轴承滚子和滚道间的膜材减小，载荷能力提高。

C）2CA（CAC）型轴承采用对称球面滚子和实体保持架，内圈带固定小挡边和活动中挡圈。此种轴承主参数、额定载荷和极限转速与相应型号2C（CC）型相同。

d）2TNI型轴承采用对称球面管子和尼龙成型保持架，内圈无固定挡边和活动中挡圈，保持架有滚子引导。

2CC型、2CAC和2TNI型轴承是近年发展并荆优化设计的结构型式，应优选选用。

（2）圆锥孔调心滚子轴承

系圆柱孔轴承的变型，只是将圆柱孔改为圆锥孔。内孔锥度为1:12的轴承，后置代号用K表示；内锥孔为1:30的轴承，后置代号用K30表示。此类轴承在与圆锥形轴径相配时，内圈沿轴向移动可以微量调整轴承的径向游隙。

（3）装在紧定套上的调心滚子轴承

将后置代号为K、K30的圆锥孔调心滚子轴承，安装在相配的紧定套上，则成为后置代号为K+H型和K30+H型轴承。此种轴承可以装在没有轴肩的光轴上，适用于需要经营安装和拆卸轴承的场合。

若以上轴承外圈上有润滑油槽和三个润滑油孔的，其后置代号为W33。

滚针轴承

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主要性能及应用

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滚动轴承径向结构紧凑（滚子长度L与直径d之比L/d大于3，直径d一般不大于6mm，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。广泛应用于万向节轴、液压泵、薄板轧机、凿岩机、机床齿轮箱、汽车及拖拉机变速箱、连杆和轴（或外壳）有摆动运动的机械部件以及纺织设备中，其用途还在不断扩大。

滚针轴承一般只承受径向载荷，不能承受轴向载荷。当有轴向载荷时，应与其他轴承组合使用，不限制轴或外壳的轴向移动。安装轴承时，应注意轴和外壳孔中心的平行，轴承的内外圈轴线不允许倾斜，否则会破坏滚针和滚道的线接触，导致轴承不能正常工作或提前损坏。滚针轴承的极限转速较低，在主机转速较高的情况下，应尽量选用带保持架的滚针轴承。与其他类型的轴承相比，在径向尺寸相同时，滚针轴承的载荷容量最大，刚性较高，但摩擦力矩较大。

滚针轴承的结构型式较多，可以不带内圈或外圈，也可以同时不带内圈和外圈，只用滚针和保持架组件，此时与轴承相配的轴径表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面，为保证载荷能力和运转性能与有套圈的轴承相同，轴或轴承座孔滚动表面的硬度、加工精度和表面质量应与轴承套圈的滚道相当。

主要结构型式

(1)滚针和保持架组件K00型

滚针和保持架组件为一独立的轴承元件，其中每个滚针由保持架精确地引导和保持。此种轴承无套圈，以最小剖面高度承受较大载荷容量，适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面，其表面硬度一般为HRC58-64，表面淬硬层深度0.6-1mm，滚道表面粗糙度Ra最大值为0.2um。当外壳孔的尺寸公差为G6时，轴的尺寸公差推荐于表4-1，轴和外壳孔滚道形状公差推荐与4-2。

（2）实体套圈滚针轴承

此种轴承有较低的截面高度和高的承载能力。如果轴的滚道面可以淬火和磨削，则宜用无内圈的滚针轴承RNA型，NK1）型，由于无内圈，轴径可以加大，刚性也可以增大，因为不必考虑内圈公差的影响，可获得较高的旋转精度，极限转速高。但如果轴的滚道面不能淬火和磨削或不经济时，可采用带内圈的滚针轴承NA型、NKI1）型。

该种轴承外圈有双挡边（或双锁圈）有保持架，可分别安装内圈和外圈组件（带滚针和保持架）。分单列和双列两种。

无内圈滚针轴承的滚针组内径的公差按F6规定。滚道表面硬度一般为HRC58-64，表面淬硬深度0.6-1mm，滚道表面粗糙度Ra最大值为0.2um。当轴承外壳采用K6或更松的公差配合时，轴的尺寸公差推荐于表4-3，滚道形状公差推荐于表4-2。

注：1）NKI和NK型轴承的外形尺寸不符合GB.3规定，其代号按JB/T的规定。

（3）冲压外圈滚针轴承

冲压外圈滚针轴承由薄壁冲压外圈、保持架和整组滚针组成，无内圈，成本低，载荷容量大，适用于径向安装尺寸受限制的支承结构，与轴承相配的轴径表面经过淬硬处理直接作为滚道。此种轴承一般采用压入配合装进座孔中，无须再对它进行轴向定位。轴承在装配钱应注入足量的润滑脂，通常情况下，装配后不能再润滑。

冲压外圈滚针轴承主要有满装滚针和带保持架两种，两种结构又各有穿孔型和封口型。

满装滚针结构与带保持架结构相比，由于无保持架，轴承在回转时，相邻两个滚针摩擦严重，转速较低，滚针易歪斜，引起滚针端部和套圈挡边的磨损，甚至引起轴承卡死，导致轴承的损坏。因此有被带保持架的结构取代的趋势。

无内圈有保持架的穿孔型HK和封口型BK。BK型轴承的一端面封闭，用于轴径无伸出端的支承中，并能承受较小的轴向游动力，端面封闭起密封作用。

圆锥滚子轴承

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主要性能及应用

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圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷，而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径、轴向联合载荷。圆锥滚子轴承为分离型轴承，其内圈组件（带圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装，所以装拆方便。圆锥滚子轴承轴向游隙的大小，对轴承能否正常工作有直接影响，当游隙过小时，温升较高；游隙较大时，轴承容易损坏。故在安装和使用过程中药特别注意调整轴承的轴向游隙，必要时也可以预过盈安装，以增加轴承的刚性。

圆锥滚子轴承的外形尺寸、公称接触角和外圈滚道最小直径都已国际标准化，设计圆锥滚子轴承时，其内、外套圈滚道与滚子中心线的延长线相较于轴承轴线的一点。圆锥滚子轴承的使用量仅次于深沟球轴承和圆柱滚子轴承，多用于汽车后桥轮毂、大型机床主轴、大功率减速器、车轴轴箱、输送装置的滚轮，以及轧钢机上的支承辊和工作辊等。

主要结构型式

（1）单列圆锥滚子轴承3型

此种轴承能够限制轴或外壳一个方向的轴向位移，承受一个方向的轴向载荷。单列圆锥滚子轴承在径向载荷作用下会产生附加轴向力，因此，一般在轴的两个支承中，轴承的外圈和内圈的同名端面相对安装，如单独使用，其外加轴向力必须大于附加轴向力。系列圆锥滚子轴承具有比较大的接触角（27°-30°），可以承受较大的轴向载荷。其他系列的圆锥滚子轴承接触角为10°-18度。

（2）双列圆锥滚子轴承35型

双列圆锥滚子轴承主要结构是有一双滚道外圈和两个内圈，两内圈之间有一中隔圈，改变隔圈的厚度可以调整轴承的游隙，此种轴承在承受径向载荷的同时可承受双向轴向载荷，可在轴承的轴向游隙范围内限制轴或外壳的双向轴向位移。多用于机床主轴、铁路机车车辆的轴箱。

（3）四列圆锥滚子轴承38型

此种轴承采用两个双滚道内圈、一个双滚道外圈和两个单滚道外圈，内圈、外圈之间均有用于调整游隙的隔圈，其性能与双列轴承基本相同，可以承受大的径向载荷，但极限转速低。主要用于轧钢机等重型机械。该类轴承使用渗碳轴承钢制造，大型轴承还使用空心滚子和支柱保持架，以延长轴承寿命。

未完待续…

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完