机械的“关节”：无处不在的轴承是如何工作的？

如果机械是世界的基础，那么轴承就是让这个世界顺畅动的“关节”。
小到1块手表、1个电脑硬盘，大到风力发电机、高铁列车，几乎所有会旋的地方，都有轴承默默工作的身影。
它的使命只有1个：降低摩擦，让旋更顺畅。


想象1下，如果没有轴承，1个沉重的轮子直接套在铁轴上动，金属之间的干摩擦会产生巨大阻力，不仅费力，还会很快磨损。
轴承的核心作用就是在轴和轴承座之间，架起1座“滚动”的桥梁。


最常见的滚动轴承通常由4个部分组成：

外圈：固定在机器外壳上，提供支撑轨道。


内圈：紧套在旋的轴上，随轴1起动。


滚动体：通常是光滑的钢珠或滚子，它们在外圈和内圈的轨道上滚动，用“滚动摩擦”替代了“滑动摩擦”，阻力大大减小。


保持架：像1个“班主任”，把所有的滚动体均匀隔开，防止它们相互碰撞和摩擦。


当轴开始旋时，带动内圈动，内圈压迫滚动体沿着轨道滚动，滚动体又带动外圈保持相对静止。
因为滚动摩擦系数远小于滑动摩擦系数，所以只需要很小的动力，就能维持旋。


选择正确的轴承至关重要。
承受径向力如皮带拉力多用深沟球轴承；承受轴向力如推力多用推力球轴承；同时承受两种力则选择角接触球轴承或圆锥滚子轴承。
此外，还有滑动轴承、空气轴承等特殊类型，适用于不同场景。


这个看似不起眼的小0件，是工业精密的缩影。
它的性能直接关系到设备的效率、能耗、噪音和寿命。
可以说，没有高性能的轴承，就没有现代高效可靠的机械设备。