轴承在减少各种机械系统中运动部件之间的摩擦方面发挥着至关重要的作用。通过支撑和定位旋转轴，轴承使制造业、农业、航空航天等行业的机械能够平稳高效地运行。工业应用中使用的一种常见轴承类型是带座球轴承。在本文中，我们将研究带座球轴承与其他轴承类型的区别、它们的设计和结构、主要优势、应用、选择注意事项以及正确的维护程序。目的是让读者全面了解带座球轴承，以及它们独特的特性如何使其适合支撑各种要求严格的机械系统的旋转轴。
带座滚珠轴承，有时称为带法兰轴承座单元，是一种滚动元件轴承，使用滚珠作为滚动和承载元件。它们由包含球的内圈和外圈组成，轴承组装到外壳或安装单元中，以便于安装和拆卸。主要部件包括内圈、外圈、球体、保持架或保持架、密封件、安装单元和润滑剂。带座球轴承用途广泛、结构紧凑，可承受径向载荷和中等轴向载荷。它们非常适合需要频繁维护的应用，因为轴承座允许将整个轴承组件作为单个单元拆卸和安装。与其他轴承相比，安装球轴承具有高刚度和速度能力以及低摩擦运行。
轴承有几大类，包括球轴承、滚子轴承、滑动轴承、磁力轴承和空气轴承。在这些更广泛的类别中，存在适合特定应用的不同类型。
滚子轴承在内圈和外圈之间使用圆柱滚子来承受重的径向载荷和一些轴向载荷。变体包括圆锥轴承、球面轴承、圆柱轴承和滚针轴承。球轴承（如安装单元）使用球面球作为滚动元件，最适合高速或需要低摩擦的应用。滑动轴承涉及轴承和轴颈表面之间的滑动接触，两者之间有润滑油或油脂等润滑剂。它们设计简单，但比滚动轴承具有更高的摩擦力。磁力轴承利用磁悬浮，无需润滑，而空气轴承则使用压缩空气来提供低摩擦负载支撑。
虽然有一些相似之处，但带座滚珠轴承与其他类型的不同之处主要在于其紧凑、独立的设计，带有内置轴承座且易于维护。球补充提供了滑动轴承无法实现的低摩擦操作，并且与散装球轴承相比，分体式外壳设计可以实现快速安装。
带座球轴承的设计侧重于最佳内部几何形状，以确保平滑的滚动运动、负载强度和较长的使用寿命。重要的设计元素包括球互补、球尺寸、接触角、滚道曲率和保持架设计。采用硬化或热处理钢合金制造环、球和其他部件可提高耐用性。
带座球轴承由形成内滚道和外滚道的两个匹配钢圈、在滚道之间滚动的球面球以及保持球间距的球保持架或保持架组成。每侧的密封件有助于保留润滑剂并排除污染物。轴承组件安装在通常由铸铁或钢制成的坚固外壳内，外壳具有用于安装到机器轴或部件上的连接点。安装外壳的常见类型包括法兰单元、收紧单元和插装单元。轴承座样式取决于应用以及轴承需要如何定位和紧固。
适当的内部设计与坚固的外壳结构相结合，使安装的球轴承能够在数千小时的可靠运行中支持苛刻的机械负载。仔细的材料选择、制造精度和质量控制测试也有助于实现一致的性能。
与滑动轴承和其他滚动轴承相比，带座球轴承有几个显着的优点：
- 由于球接触角，可承受中等径向和轴向载荷。
- 最大速度能力的高限制，在某些情况下高达 500,000 的 DN 值。
- 与滑动接触轴承相比摩擦更低，节省能源。
- 紧凑、节省空间的设计，带有独立的外壳。
- 作为一个完整的单元，方便安装、维修和更换。
- 多功能外壳设计可适应不同的定位和连接方法。
- 比其他敏感轴承更好地承受不对中和冲击载荷。
- 运行期间产生最小的噪音。
- 通过适当的润滑和维护提供较长的使用寿命。
- 可提供多种尺寸、材料、负载能力和精度等级。
分体式轴承座将平滑的滚动运动、紧凑的尺寸、轴不对中公差以及方便的维护相结合，使得带座球轴承适合许多要求苛刻的工业应用。
安装球轴承在各种机械中提供关键的负载支撑功能。一些常见的应用包括：
- 电动机 - 以低摩擦支撑转子轴达到高速。
- 齿轮箱 - 处理承受径向和轴向负载的输入轴、输出轴和中间轴。
- 输送系统 - 使滚筒能够在制造和材料处理系统中自由旋转。
- 泵和压缩机 - 承受叶轮和转子的高速和径向/轴向载荷。
- 机床 - 为车床、铣床、磨床等主轴提供精密支撑。
- 机器人技术 - 在生产自动化中实现关节旋转和手臂运动。
- 风扇和鼓风机 - 支持风扇轴达到高速且功率损耗低。
- 农业设备 - 在恶劣的操作环境中承受冲击载荷和污染物。
- 汽车传动系统 - 支持传动轴和差速器。
- 家用电器 - 为电机和轴提供安静、低摩擦的运行。
在这些以及许多其他工业和商业应用中，安装球轴承在保持机器可靠、高效运行方面发挥着关键作用。轴承平稳地支撑驱动现代生产的传动轴和高速主轴。
为应用选择最佳轴承取决于评估操作条件和负载要求。需要考虑的重要因素包括：
- 负载能力 - 计算径向、轴向和力矩负载以选择合适的额定负载。
- 轴尺寸 - 确保内圈孔和轴尺寸之间正确配合。
- 速度和速度 - 选择适合运行转速的动态和静态额定载荷。
- 工作温度 - 检查最高和最低温度是否在轴承承受能力范围内。
- 对齐和定位 - 考虑外壳设计和连接方法。
- 润滑剂兼容性 - 确保密封件和润滑剂适合操作环境。
- 环境条件 - 评估湿度、污染物、振动等。
- 成本因素 - 权衡初始成本与使用寿命、维护、更换。
- 行业标准 - 审查规范和合规性要求。
咨询轴承制造商目录、在线工具和行业专家可以帮助根据特定要求优化带座球轴承的选择，并避免设计不足或过度。
为了达到设计的使用寿命，安装球轴承需要按照建议的时间间隔进行适当的维护和重新润滑。典型的维护任务包括：
- 目视检查 - 检查外部损坏、磨损、腐蚀、泄漏。
- 清洁 - 清除座圈、滚珠、保持架上的污染物和旧润滑剂。
- 润滑 - 用足够量的新鲜、相容的润滑剂重新润滑。
- 检查间隙 - 在维护期间检查内部间隙是否正确。
- 测试和更换密封件 - 确保密封件完好无损，以防止润滑剂进入和污染物进入。
- 遵守服务计划 - 根据原始设备制造商指南进行维护。
将备用安装的滚珠轴承存放在清洁、温度受控的环境中有助于防止损坏。与轴承专家合作并使用状态监测工具也可以优化维护实践。通过正确的安装、润滑和保养，安装球轴承在需要更换之前可以提供多年的可靠服务。
安装球轴承是一种非常宝贵的部件，使旋转部件能够在各种工业机械中平稳运行。与松散球轴承相比，其紧凑、多功能的设计和集成外壳提供了方便的安装和维护。由于球面接触角，安装球轴承可同时承受径向和轴向载荷。它们可在高速下提供低摩擦操作，同时能很好地承受不对中和冲击载荷。通过仔细的选择和适当的维护，安装球轴承可以在苛刻的条件下可靠地工作数千小时。其独特的优势使带座球轴承成为电动机、变速箱、输送机、机床和许多其他旋转机械应用中支撑轴和主轴的热门选择。
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参考
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巴塔查里亚，A.（2014）。机器和机构理论。牛津大学出版社。
斯凯孚集团。 （2021）。滚动轴承。
