非标机械设计之轴承的基础分类与核心选型原则

轴承的基础分类与核心选型原则
在机械传动的世界里，轴承扮演着不可或缺的“支撑者”角色。
它的核心使命是降低运动过程中的摩擦阻力，并支撑旋部件，确保机械设备的运精度与效率。
理解其基础分类与选型原则，是进行精密机械设计的基石。


轴承主要分为两大类：滚动轴承和滑动轴承。


滚动轴承是现代机械中应用最广泛的类型。
其典型结构由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
根据承受载荷的方向，又可细分为：

向心轴承：主要用于承受径向载荷垂直于轴线方向，如深沟球轴承。


推力轴承：主要用于承受轴向载荷沿轴线方向，如推力球轴承。


角接触轴承：可同时承受径向和轴向联合载荷，如角接触球轴承和圆锥滚子轴承。


滑动轴承则依靠平滑的接触表面来支撑旋轴，其工作方式是轴颈与轴瓦表面之间形成1层润滑膜。
它具有结构简单、承载面积大、耐冲击、运平稳等优点，常用于高速、重载或对结构紧凑性有特殊要求的场合，如大型水轮机、内燃机曲轴等。


选型核心原则并非追求单1性能的极致，而是1个综合权衡的过程：

载荷条件：明确载荷的大小、方向与性质。
重径向载荷可选圆柱滚子轴承；联合载荷宜选角接触球轴承或圆锥滚子轴承；纯轴向载荷则用推力轴承。


速范围：滚动轴承有其极限速。
通常，球轴承比滚子轴承更适用于高速场合。
高速轻载时可考虑深沟球轴承，高速较重载时角接触球轴承是理想选择。


调心需求：当轴存在挠曲或对中误差时，应选择具有调心功能的轴承，如调心球轴承或调心滚子轴承，以补偿不同心度，避免边缘应力集中。


精度与游隙：精密机床、仪器仪表等要求高旋精度的设备，需选用高精度等级如P5、P4级的轴承。
此外，根据工作温度与配合公差，选择合适的内部游隙也至关重要。


综上所述，轴承的选型是1个系统性的决策过程，需要设计者深入理解设备工况，综合考量各项因素，才能实现性能与寿命的最优匹配。