軸承作為機(jī)械產(chǎn)品的重要組成部分,在支撐旋轉(zhuǎn)軸中發(fā)揮著重要作用。根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同,軸承分為滾動摩擦軸承(以下簡稱滾動軸承)和滑動摩擦軸承(以下簡稱滑動軸承)。這兩種軸承在結(jié)構(gòu)和性能上都有自己的特點(diǎn)。在選擇時,應(yīng)綜合考慮實(shí)際情況。
滾動軸承與滑動軸承的比較
01
比較結(jié)構(gòu)和運(yùn)動方式
滾動軸承和滑動軸承最明顯的區(qū)別在于是否有滾動體。
1)滾動軸承有滾動體(球、圓柱形滾子、圓錐形滾子、滾針),通過旋轉(zhuǎn)支撐旋轉(zhuǎn)軸,接觸點(diǎn)為一個點(diǎn),滾動體越多,接觸點(diǎn)越多。
2)滑動軸承沒有滾動體,旋轉(zhuǎn)軸由光滑的表面支撐,因此接觸部分是一個表面。
兩種結(jié)構(gòu)的差異決定了滾動軸承的運(yùn)動模式是滾動,滑動軸承的運(yùn)動模式是滑動,因此摩擦情況完全不同。
02
比較承載能力
一般來說,由于滑動軸承的壓力面積較大,其承載能力一般高于滾動軸承 ,滾動軸承的沖擊載荷不高,但完全液體潤滑軸承可承受較大的沖擊載荷,因?yàn)闈櫥湍て鸬骄彌_和吸振作用。當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時,滾動軸承中滾動體的離心力增加,以降低其承載能力(高速時容易產(chǎn)生噪聲)。對于動壓滑動軸承,其承載能力隨轉(zhuǎn)速的增加而增加。
03
摩擦系數(shù)與啟動摩擦阻力的比較
滾動軸承的摩擦系數(shù)一般低于滑動軸承,值穩(wěn)定。
軸承潤滑易受轉(zhuǎn)速、振動等外部因素的影響,摩擦系數(shù)變化較大。
啟動時,由于滑動軸承沒有形成穩(wěn)定的油膜,阻力大于滾動軸承,但 靜壓滑動軸承的啟動摩擦阻力和工作摩擦系數(shù)很小。
04
適用于工作轉(zhuǎn)速比較
05
比較功率損失
由于滾動軸承摩擦系數(shù)小,其功率損失一般較小,小于不完全液體潤滑軸承,但當(dāng)潤滑和安裝不當(dāng)時會急劇增加。完全液體潤滑軸承的摩擦功率損失較低,但靜壓滑動軸承的總功率損失可能高于動壓滑動軸承。
06
比較使用壽命
由于材料點(diǎn)蝕和疲勞的影響,滾動軸承的一般設(shè)計(jì)壽命為5~10年或大修期間更換。不完全液體潤滑軸承的軸瓦磨損嚴(yán)重,需要定期更換。理論上,完全液體潤滑軸承的使用壽命是無限的。事實(shí)上,由于應(yīng)力循環(huán),特別是動壓滑動軸承,軸瓦材料可能會疲勞損壞。
07
旋轉(zhuǎn)精度比較
滾動軸承由于徑向間隙小,旋轉(zhuǎn)精度一般較高。不完全液體潤滑軸承處于邊界潤滑或混合潤滑狀態(tài),運(yùn)行不穩(wěn)定,磨損嚴(yán)重,精度低。由于油膜的存在,完全液體潤滑軸承具有較高的緩沖吸振精度。靜壓滑動軸承具有較高的旋轉(zhuǎn)精度。
08
比較其他方面
滾動軸承使用油、脂肪或固體潤滑劑,用量小,高速時用量大 ,油清潔度高,需要密封,但軸承更換方便,一般不需要修復(fù)軸頸。對于滑動軸承,除不完全液體潤滑軸承外,潤滑劑一般為液體或氣體,用量大,油清潔度要求高,軸承軸瓦需要經(jīng)常更換,有時修復(fù)軸頸。
滾動軸承和滑動軸承的選擇
由于實(shí)際工作條件復(fù)雜多樣,滾動軸承和滑動軸承的選擇沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。滾動軸承摩擦系數(shù)小,啟動阻力小,靈敏度高,效率高,標(biāo)準(zhǔn)化,交換通用性好,使用、潤滑、維護(hù)方便,一般優(yōu)先選擇,廣泛應(yīng)用于一般機(jī)器中?;瑒虞S承本身有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),一般用于一些不能、不方便或使用滾動軸承沒有優(yōu)點(diǎn),如以下場合:
01
徑向空間的尺寸受到限制,或需要分割和安裝
滾動軸承由于結(jié)構(gòu)上有內(nèi)圈、外圈、滾動體和支架,徑向尺寸較大,應(yīng)用有限。當(dāng)徑向尺寸要求嚴(yán)格時,可選擇滾針軸承,必要時需要選擇滑動軸承。對于軸承不方便,或不能從軸向安裝,必須分割安裝部件,應(yīng)選擇對開滑動軸承。
02
高精度場合
當(dāng)所使用的軸承有高精度要求時,滑動軸承通常被選擇,因?yàn)榛瑒虞S承的潤滑油膜可以緩沖和吸收振動。當(dāng)精度要求很高時,只能選擇靜壓滑動軸承?;瑒虞S承廣泛應(yīng)用于精密和高精度磨床、各種精密儀器等。
03
重載場合
滾動軸承,無論是球軸承還是滾子軸承,在重負(fù)荷下都容易發(fā)熱和疲勞。因此,當(dāng)負(fù)荷較大時,滑動軸承,如軋機(jī)、汽輪機(jī)、航空發(fā)動機(jī)附件和礦山機(jī)械。
對于一種機(jī)械設(shè)備,滾動軸承和滑動軸承的應(yīng)用各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況合理選擇。過去,大中型破碎機(jī)一般采用帶巴氏殺菌合金的滑動軸承,因?yàn)樗艹惺茌^大的沖擊載荷,耐磨、穩(wěn)定。小型顎式破碎機(jī)主要采用滾動軸承,傳動效率高,更靈敏,維護(hù)方便。隨著滾動軸承制造技術(shù)水平的提高,滾動軸承也主要用于大型顎式破碎機(jī)。
END