纯滚动轴承的工作原理
轴承工作原理
轴承工作原理轴承是一种用来减少机械部件之间摩擦和保持运动精度的机械元件，它的主要作用是承受旋转轴的重量和转动力，同时减少机械部件之间的摩擦损失，从而使机器能够更加平稳地工作。
轴承的基本原理是利用滚动摩擦来减小摩擦力，包括摩擦和滚动两个操作。
摩擦是指载荷作用于轴承时所产生的摩擦力，滚动是指轴承内置的滚动体在载荷作用下以滚动方式在内外圈之间滚动。
不同的轴承类型有不同的工作原理。
在常见的滚动轴承中，由于轴承内部有滚珠或滚子滚道，使外环和内环之间的接触面积相对较小，从而减小了摩擦损失，同时也使轴承的寿命有了大幅提升。
而在滑动轴承中，由于轴承内部没有滚珠或滚子，因此只能靠润滑油来减小摩擦力，从而达到减少摩擦损失的目的。
不过，由于滑动轴承的摩擦损失相对较大，因此在高速转动和高负荷条件下，滑动轴承往往不能够满足使用要求，需要改为使用滚动轴承。
无论是滚动轴承还是滑动轴承，都需要选取适当的润滑方式来提高工作效率。
常见的润滑方式包括干式润滑、润滑脂润滑、油润滑等，油润滑方式通常被认为是最有效的润滑方式之一，因为它能够保证高速运转和高负荷条件下的长期稳定运行。
为了保证轴承的正常工作，需要对轴承进行定期的维护和保养。
最重要的一项是检查轴承内部的润滑状态，以确保轴承内部充足的润滑油或润滑脂，并及时更换或添加润滑剂。
还需要定期检查轴承的加工精度和轴承座的磨损情况，以及及时更换磨损的轴承部件。
轴承作为机器的重要组成部分，其工作原理和运行稳定性对于机器的长期运行和性能发挥都具有至关重要的作用。
在实际应用中，需要根据不同的机器类型和工作条件来选择适当的轴承类型和润滑方式，并对其进行定期的检查和维护，以确保机器的长期稳定运行。
轴承大致可以分为滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承由外圈、内圈、滚珠或滚子、保持架等部件组成。
当旋转轴向载荷作用在轴承上时，由于内外圈之间有滚珠或滚子作为滚动介质，减少了运转摩擦，从而使摩擦转矩和功耗降低。
但轴承中滚珠或滚子滚动时会产生接触应力，容易导致滚珠或滚子和滚道的疲劳损伤，需要加强润滑和使用高质量的轴承；滑动轴承则通过外套环作为滑动介质减少摩擦，但摩擦热和功耗较大。
轴承的工作原理和结构设计
轴承的工作原理和结构设计
轴承是一种用于支撑和减少摩擦的机械元件，广泛应用于各种机械设备中。
它的工作原理是利用滚珠、滚子或滑动面在轴和座之间形成的滚动或滑动摩擦来支撑和传递载荷。
轴承的结构设计通常包括内外圈、滚动体和保持架等部分。
内圈与轴紧密配合，外圈与座壳配合，内外圈之间通过滚动体进行接触，以减少摩擦。
滚动体通常有滚珠、滚子或者滚柱等，通过滚动来承受载荷。
保持架则用于固定滚动体在合适的位置，并保证其正常运转。
轴承的结构设计还包括密封装置、润滑系统和预紧装置等。
密封装置主要用于阻止进入尘土和其他杂质，确保轴承的正常工作。
润滑系统用于减少摩擦和延长使用寿命，通常使用润滑油或者脂润滑。
预紧装置则用于调整轴承的游隙，保证其能够正常工作。
轴承的结构设计和选用需根据具体应用需求进行考虑。
有时需要考虑承受的载荷、转速、温度、环境等因素，选择合适的轴承类型和尺寸。
此外，轴承的维护和保养也需要注意，及时更换润滑油或脂，清洁轴承以确保其正常工作。
轴承产品的基本结构和工作原理
轴承产品的基本结构和工作原理轴承是机械设备中常用的组件，它用于支持旋转或往复运动的轴，以减小摩擦和传递载荷。
轴承的工作原理是基于摩擦学的理论，通过滚动或滑动的方式，将载荷转化为摩擦力，以使轴能够顺利转动。
一、轴承的基本结构轴承通常由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
1.内圈：内圈是与轴直接接触的部分，它的内孔直径与轴的外径匹配。
内圈通常采用孔加工或热处理的方法来加工。
2.外圈：外圈是与轴承座直接接触的部分，它的外径与轴承座的内孔直径匹配。
外圈通常采用圆柱加工或热处理的方法来加工。
3.滚动体：滚动体是轴承的核心部分，它在内圈和外圈之间滚动，从而减小轴承的摩擦力。
滚动体通常有球、圆柱、锥形或滚针等不同形状。
滚动体通常由钢球、陶瓷球或合成材料制成。
4.保持架：保持架用于保持滚动体的间距，并使其保持相对的位置，以防止滚动体之间的相互干涉。
保持架通常采用金属或塑料材料制成，常见的形状有球形、圆柱形、锥形、桶形等。
二、轴承的工作原理轴承工作原理是基于摩擦的存在而建立的。
当轴承承载时，轴的旋转或往复运动将荷载转化为滚动或滑动摩擦力。
轴承的设计目的是最小化摩擦力，从而减小能量损失和部件的磨损。
1.滚动摩擦轴承：滚动摩擦轴承是最常见的轴承类型之一，它通过滚动体在内圈和外圈之间的滚动来减小摩擦力。
滚动体通常是球形或圆柱形的，这使得滚动更加平稳。
当轴旋转时，滚动体在内外圈之间滚动摩擦产生的摩擦力小于滑动摩擦。
2.滑动摩擦轴承：滑动摩擦轴承是另一种常见的轴承类型，它通过两个相互接触表面之间的滑动来减小摩擦力。
在滑动摩擦轴承中，内圈和外圈之间通常添加了润滑剂，如润滑油或润滑脂，以减小摩擦力和热量的产生。
无论是滚动摩擦轴承还是滑动摩擦轴承，轴承的工作原理都是通过摩擦力将载荷转化为旋转或滑动的运动。
这种摩擦力可以减小能量损失和磨损，以提高轴承的效率和寿命。
三、轴承的应用轴承广泛应用于各种机械设备中，特别是在旋转或往复运动的部件上。
滚动轴承的工作情况
滚动轴承的特点与优势
滚动轴承具有较高的旋转精度和刚度，能够承受较大的 径向和轴向载荷。
滚动轴承的安装和维护相对简单，能够适应各种不同的 工作条件和环境。
02
球轴承由内圈、外圈、滚动体（ 球或柱）和保持架组成，滚子轴 承则由内圈、外圈、滚动体（滚 子）和保持架组成。
滚动轴承的结构与工作原理
滚动轴承的结构紧凑，主要由内圈、外圈、滚动体和保持架 组成。内圈与轴颈配合，外圈与轴承座配合，滚动体在内圈 和外圈之间滚动，保持架则用来保持滚动体的位置和引导滚 动体在轴承内正确滚动。
如果工作温度过高，会导致轴承材料软化，降低其承载能力和使用寿命；如果工作温度过低，可能会导 致轴承内部润滑剂凝固或结冰，影响轴承的正常运行。
工作载荷
滚动轴承在工作过程中需要承受 一定的载荷，包括径向载荷和轴
向载荷。
滚动轴承的载荷能力取决于其结 构、尺寸、材料和润滑条件等因
素。
在设计滚动轴承时，需要考虑到 其承受的载荷大小和方向，以确 保其能够正常工作并具有较长的
与滑动轴承相比，滚动轴承的摩擦阻力小，因此具有较 高的效率和使用寿命。
滚动轴承的规格标准化和系列化，方便选用和设计。
02
滚动轴承的工作环境与条件
工作温度
滚动轴承的工作温度受到多种因素的影响，如润滑剂的类型和粘度、轴承的转速、轴承的尺寸和材料 等。
在理想情况下，滚动轴承的工作温度应该保持在适当的范围内，以确保其正常运行和较长的使用寿命。
润滑剂的添加与更换
按照规定的时间间隔或根据需要进行 润滑剂的添加和更换，确保轴承的正 常运转。
滚动轴承原理
滚动轴承原理
滚动轴承是一种常见的机械传动装置，用于支撑和转动轴或轴颈。
其工作原理是利用滚动体在轴承内滚动，减少滑动摩擦，从而降低能量损耗和磨损。
滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
内圈与轴紧密配合，外圈与座孔配合，滚动体则放置在内外圈之间的滚道内。
滚动体可以是滚针、滚子或滚珠，其形状和数量根据不同应用需求而变化。
当外部力作用于轴承时，滚动体会在内外圈的滚道上滚动，从而产生滚动摩擦力和滚动阻力。
相比于滑动轴承，滚动轴承具有较小的摩擦系数和惯性，能够提供更高的转速和较大的负载承受能力。
滚动轴承的工作原理可以归结为以下几个方面：
1. 滚动摩擦：滚动轴承通过滚动摩擦代替滑动摩擦，减小了能量损耗和磨损，提高了效率和使用寿命。
2. 分散载荷：滚动体的滚动分散了承载力，在相同尺寸下能够承受更大的载荷。
3. 定位作用：内外圈滚道和滚动体的结构设计，使得轴承能够精确定位和保持轴的位置。
4. 吸收冲击：滚动体的滚动还能吸收轴传递来的冲击力，减少振动和噪音的产生。
总之，滚动轴承通过滚动摩擦和分散载荷的作用，提供了可靠的支撑和转动功能，被广泛应用于各种机械设备和工业领域中。
滚动轴承课件
二、滚动轴承的失效形式与计算准则
1．失效形式
疲劳点蚀 —— 最主要的失效形式 滚动体表面、套圈滚道都可能发生点蚀。 防止点蚀破坏，是计算滚动轴承的主要目的。
塑性变形 —— 低速轴承的主要失效形式 接触应力过大，元件表面出现较大塑性变形。 原因是载荷过大或冲击载荷作用。
磨损、胶合、保持架断裂等 使用维护不当而引起的，属于非正常失效。
3．静强度计算公式
C0 S0 P0
式中，C0为额定静载荷（N）； P0为当量静载荷（N）； S0为安全系数，查表14-10。
4．当量静载荷的计算公式
P0 X 0 Fr Y0 Fa
式中，X0、Y0分别为径向、轴向静载荷系数，查表14-11。
第七节 滚动轴承的极限转速
nlim 规定为一般润滑条件下，P＝0.1C 的普通级轴承的最高转速值。当 P >0.1C 要乘降低系数，实际允许最高转速为 nmax ≤ f1f2 nlim
对于将两个相同的单列角接触球轴承或圆锥滚子轴承以面 对面或背对背形式安装于一个支点上（如上图中的右端支点） 的轴承计算，可以近似地将其视为一个双列轴承，认为该支 点的支反力Fr通过两轴承中点，派生轴向力相互抵消。
计算当量动载荷时的径向系数和轴向系数均采用双列轴承的数值，由表
14－7或手册查出。该支点轴承总的径向基本额定动载荷CrΣ和径向基本额定 静载荷C0Σ按下式计算：
1、两端单向固定
两端各用一个深沟球轴承
特点：
确定派生轴向力 确定压紧和放松轴承
确定轴向力
由力分析确定作用于轴 承上的径向力
根据轴承类型和径向力 的大小确定
根据轴向外载荷FA和派 生轴向力S1和S2 三者的 关系确定
压紧轴承所受轴向载荷的大 小等于除本身派生轴向力以 外的其他所有轴向力的代数 和；放松轴承的轴向载荷等 于本身的派生轴向力
《滚动轴承讲解》课件
安装滚动轴承的步骤
• 清洁轴承和匹配面 • 涂上适当的润滑剂和密封胶 • 轴承套装入合适的位置 • 调整轴承的预紧力和安装顺序
滚动轴承的维护和保养
适当的维护和保养可以延长轴承的使用寿命，减少故障和更换成本。需要定期检查和清洗轴承，加注 适当的润滑剂和控制温度和湿度等环境因素。
1
维护方法
定期检查和清洗
圆锥滚子轴承是一种可承受很高轴向和径向载荷的滚动轴承，具有受力均匀、旋转平稳、密封性好 等特点。适用于大型载重设备，如汽车、船舶、铁路车辆等。
1
特点
受力均匀、旋转平稳、密封性好
2
应用场景
汽车、船舶、铁路车辆等
3
安装要求
安装时需要注意端面与轴线的垂直度，以及轴承的预载、润滑等问题。
圆柱滚子轴承的特点和应用
滚动轴承的结构及工作原理
滚动轴承的结构和工作原理相对简单而可靠。内外圆盘之间放置滚珠或滚子，并加入保持器，当承受轴 向或径向载荷时，滚珠或滚子起到支撑作用，保持器则保证滚珠或滚子正常运转。
滚动轴承的结构
滚动轴承的结构包括内外圆盘、滚珠或滚子和保 持器。
滚动轴承的工作原理
滚动轴承通过滚珠或滚子的运转，将旋转运动变 为滚动运动，降低了动摩擦和静摩擦。
• 光亮处理和氧化处理 • 镀铬、镀锌、镀镍等
滚动轴承的市场竞争分析
滚动轴承市场竞争激烈，主要竞争者有国内外大型轴承企业和各种中小企业。企业需要提高产品质量和 稳定性，降低成本和价格，采用更加优化的技术和管理手段来提高竞争力。
主要竞争者
瑞典 SKF、日本 NSK、德国FAG等大型国际品 牌，以及国内的南方轴承、海格尔等企业
冶金机械、矿山机械、纺织机 械等大型重载设备的轴承。
滚动轴承设计原理与应用技术
滚动轴承设计原理与应用技术
滚动轴承是一种广泛应用于机械制造和运输设备中的机械部件。
它的
设计原理和应用技术对于各种机械设备的性能和寿命都具有重要的影响。
滚动轴承主要由内外套筒、滚动体和保持架组成。
其设计原理是通过
滚动体的滚动来降低摩擦，减少磨损，提高机械传动效率和寿命。
滚
动轴承的滚动体有球形、圆锥形和圆柱形等多种形式，不同形式的滚
动体可以适用于不同形式的机械运动。
在滚动轴承的应用技术方面，首先需要考虑的是轴承的选型和安装。
选型需要考虑负荷、转速、工作环境条件和轴承的寿命等多个参数。
安装时需要保证轴承和轴承座的配合精度，避免在运转过程中发生异响、振动和过热等异常情况。
另外，滚动轴承的维护和保养也非常重要。
维护要求包括加油、清洗、检查和更换轴承等方面。
特别是在高温、高速、潮湿等恶劣环境下，
轴承的维护要求更为严格。
滚动轴承在机械制造和运输设备中具有广泛应用。
例如，汽车、飞机、火车、船舶、轮船等各类运输设备都需要使用大量的滚动轴承。
在工
业制造中，滚动轴承也被广泛应用于机床、冶金设备、矿山机械、石化设备和农业机械等领域。
总之，滚动轴承设计原理和应用技术是机械制造和运输设备中不可或缺的技术领域。
其设计原理的优化和应用技术的提高，对于提高机械传动效率、降低能耗和提高设备寿命都具有积极的作用。
因此，未来需要进一步加强对滚动轴承的研发和应用推广。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纯滚动轴承的工作原理（申请号：201910757011.7）
在申请号为201910757011.7的发明专利中，公布了一些可以纯滚动方式工作的轴承结构。
纯滚动轴承之所以能够以纯滚动方式工作，是因为磁场使滚动体之间自动保持间距，从而不用保持架，没有了保持架与滚动体之间的滑动摩擦，对于有滚道的球形滚动体轴承、滚珠丝杠、对称球面滚动体轴承、对称锥形滚动体轴承等轴承就可以实现纯滚动工作方式。
现以原申请文件中图52的推力球形滚动体轴承为例对轴承滚动体自动保持间距和磁场代替滚道的无滚道原理进行说明。
图中上下座圈中设置有与座圈相应的圆环形状限位永磁体，磁体磁场方向相同，球形滚动体为软磁材料，上下座圈为非磁性材料，磁场方向如图。
轴承滚动体保持间距的作用原理为：
当图中球形软磁材料滚动体处于限位磁体的磁场中，软磁材料滚动体被限位磁体的磁场磁化为一个个独立的磁体，这些被磁化为磁体的滚动体的磁场方向与限位磁体的磁场方向相同，只要限位磁体的磁场方向不变，那么无论被磁化滚动体的滚动方向如何变化，被磁化滚动体的磁场方向始终与限位磁体磁场的方向相同，即所有被磁化滚动体的同一侧为同名磁极，因而相邻被磁化滚动体之间因同名磁极之间的相互排斥，始终会保持间距，这种原理适用于所有形状的滚动体在滚动中保持间距；
轴承无滚道的原理：
因为软磁材料滚动体被限位磁体磁化为一个个独立的磁体，每个被磁化的滚动体与限位磁体之间的吸引作用相当于两个异名磁极之间的吸引作用，这种异名磁极吸引作用会把两个
磁体自动限定在作用力最大的位置，只要偏离这个作用力最大的位置，就会产生恢复力矩，直到滚动体恢复到作用力最大的位置，恢复力矩消失，这个滚动体与限位磁体之间作用力最大的位置就相当于轴承的轨道，这就是限位磁体对软磁材料滚动体的磁场滚道限位作用，简称磁滚道。
这种作用可以使图中的轴承在没有滚道的情况下正常工作，并且因为上下座圈的磁体相互吸引，轴承不会散架。
这种限位磁体对软磁材料滚动体保持间距的作用和滚道限位的作用适用于所有形状的软磁材料滚动体和所有类型的轴承。
轴承具体的工作过程，可参考本人发布在爱奇艺视频网站上的“纯滚动轴承工作原理”视频。
当轴承只用限位磁体磁场代替刚性滚道而对滚动体限位时，径向轴承的主要载荷在径向方向，轴向轴承的主要载荷在轴向方向，那么，
（1）当轴承的应用环境允许轴承在轴向上或径向上的一定范围内窜动，轴承在轴向上或径向上的窜动力要小于限位磁体的限位力，就可以保证径向轴承内外圈或轴向轴承两个座圈的相对对齐和工作的相对稳定；
（2）当轴承的限位力小于外力时，对于径向轴承而言，轴承内外圈之间的相对位置可以在轴向的一定范围内移动，其效果类似于无内圈轴承或无外圈轴承；
（3）当轴承的限位力小于外力时，对于轴向轴承而言，两个轴承座圈之间的相对位置可以在一定范围内延径向移动，使轴向轴承的座圈两边的轴可以不在同一条直线上；
（4）如果只用限位磁体代替轨道对滚动体限位，又要求限位精度高，可以同时使用径向轴承和轴向轴承对支撑载荷定位，用一个径向轴承可以对支撑载荷径向精确定位，用一个轴向轴承对支撑载荷轴向一个方向精确定位，两个轴向轴承可以对支撑载荷轴向两个相反方向精确定位，这样就可以达到所需的定位精度要求，也可以使用只用限位磁体代替轨道的径向和轴向组合轴承达到对支撑载荷径向和轴向两个方向的精确定位，或者还可以用角接触轴承组合实现轴向与径向定位或其他方向定位；
（5）如果只用限位磁体代替轨道对滚动体限位，又要求限位精度高，可以同时使用两个单列圆锥滚子轴承、一个双内圈双列圆锥滚子轴承、一个四列圆锥滚子轴承等对支撑载荷径向和轴向两个方向精确定位。
上述的磁滚道轴承，在一定的范围内，当偏离限位磁体限位位置的外力消失时，在磁力的作用下，轴承内外圈或两个座圈自动恢复到限位磁体限定的位置，并且这些磁滚道轴承全部是纯滚动轴承。
轴承的磁体限位可以与轨道限位相结合形成相对稳定的限位，当偏离限位磁体限位的外力小于磁体限位力时，则以磁体限位为主，当偏离限位磁体的外力大于磁体限位力时，则限位磁体与轨道同时对滚动体限位。
普通的圆柱滚动体轴承、圆锥滚动体轴承等轴承要以纯滚动方式工作，则可参照上述（4）、（5）实现纯滚动工作方式。