軸承(Bearing)
- 支承軸的部件,用來引導軸的旋轉運動,並承受由軸傳遞給機架的載荷。
- 軸承的基本功能是「降低機械的摩擦」。
- 提高機械的工作效率
- 延長機械的使用壽命
- 防止咬粘,減少機械故障
- 軸承又被稱為機械的關節
如果沒有軸承,車輪將咯咯作響,變速箱的齒輪無法咬合
- 大部分由不含有害化學物質的鋼鐵材料製成,可被循環再利用,且冶煉工藝相對簡單
- 當代機械車輛中舉足輕重不可缺少的基礎零部件
- 可降低摩擦,提高傳動效率,有利於節能(人們常說「軸承環保」的原因)
軸承分類:滑動軸承與滾動軸承
選擇原則:優先選用滾動軸承;特殊情況用滑動軸承(滑動軸承面接觸;特殊結構要求是特大結構,滑動軸承成本低)
滑動軸承 - 軸頸和軸承之間是面接觸,接觸錶面間為滑動摩擦
- 滑動軸承結構是軸頸配上軸瓦
- 易磨損、潤滑及散熱較困難,不適於大量生產,所以價格昂貴
- 根據軸承所受載荷的方向,滑動軸承分為三類:
- 徑向軸承:承受徑向載荷,載荷方向與軸中心線垂直;
- 止推軸承:承受軸向載荷,載荷方向與軸中心線平行;
- 徑向-止推軸承:同時受徑向和軸向載荷
- 按摩擦狀態分為:
- 非液體摩擦滑動軸承:乾摩擦或邊界摩擦
- 液體摩擦滑動軸承:處於液體摩擦
滾動軸承 - 滾動體與滾道之間為點或線接觸,其間的摩擦為滾動摩擦
- 按承受載荷方向可分為:
- 向心軸承:主要承受徑向載荷作用
- 推力軸承:主要承受軸向載荷作用
- 按滾動體形狀可分為:滾珠軸承和滾子軸承
- 軸承中的滾動體有單列和雙列。
- 按負荷方向或公稱接觸角、滾動體的種類綜合分為許多種類
- 轉速高時滾動軸承壽命急劇下降
- 載荷大、衝擊大時,滾動軸承點或線接觸
滾珠軸承
用途最廣泛的軸承
- 主要包含四個基本元件:滾珠、內環、外環與保持器
- 一般情況下,滾動摩擦阻力只有滑動摩擦阻力的四十分之一到六十分之一
- 沒有裝滾珠軸承的車子,車輪的軸承與軸頸間的摩擦,也是滑動摩擦,阻力比較大
- 裝上滾珠軸承的車輪,車輪的軸就在滾珠上滾動,滾珠又沿著軸承外圍的滾道滾動,把滑動摩擦變成滾動摩擦
滾針軸承 - 具有較小的截面積與體積,卻有更高的荷重能力,特別適用於徑向空間受限制的場合
- 所受迴轉扭力(迴轉半徑小)及動量慣性力能有效降低,進而提升機械效率
- 厚度較寬、重量輕、外徑與體積較小,能承受高負荷,有利機械小型、輕量化、精密化
- 受力為線接觸,在結構上適合應用於震動或搖動的場所中。
- 高轉速下有優異表現,由特殊形狀高剛性及精密度之保持器正確引導,尺寸誤差極低
保持器
- 確保滾針的平行性
- 使滾針在運動中能與內外軌道面成為線接觸狀態,使滾針能承受大的負荷
- 若保持器各滾針槽孔的平行度不良,或保持器發生破損,皆會使滾針歪斜而與軌道面成為點接觸,致使滾針折損破壞
- 滾針 / Needle:受力及滾動件,故其荷重能力強及真圓度、圓筒度佳為首要條件
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