滚动轴承由于用途和工作条件不同,其结构变化甚多,但基本结构都是由内圈、外圈、滚动体(钢球或滚子)和保持架四个零件组成。
(1)内圈(又称内套或内环)。通常固定在轴颈上,内圈与轴一起旋转。内圈外表面上有供钢球或滚子滚动的沟槽,称为内沟或内滚道。
(2)外圈(又称外套或外环)。通常固定在轴承座或机器的壳体上,起支承滚动体的作用。外圈内表面上也有供钢球或滚子滚动的沟槽,称为内沟或内滚道。
(3)滚动体(钢球或滚子)。每套轴承都配有一组或几组滚动体,装在内圈和外圈之间,起滚动各传递力的作用。动体是承受负荷的零件,其形状、大小和数量决定了轴承承受载荷的能力各高速运转的性能。
(4)保持架(又称保持器或隔离器)。将轴承中的滚动体均匀地相互隔开,使每个滚动体在内圈和外圈之间正常地滚动。此外,保持架具有引导滚动体运动,改善轴承内部润滑条件,以防止滚动体脱落等作用。
在推力轴承中,与轴配合的套圈叫轴圈,与轴承座或机器壳体配合的套圈叫座圈,轴圈和座圈统称垫圈。除了上述四个零件外,各种不同结构的轴承还有与其相配的其他零件。例如,铆钉、防尘盖、密封圈、止动垫圈、挡圈及紧定套等。
滚动轴用钢的基本要求:
一、接触疲劳强度
轴承在周期负荷的作用下,接触表面很容易发生疲劳破坏,即出现龟裂剥落,这是轴承的主要损坏形式。因此,为了提高轴承的使用寿命,轴承钢必须具有很高的接触疲劳强度。
二、耐磨性能
轴承工作时,套圈、动体和保持架之间不仅发生滚动摩擦,而且也会发生滑动摩擦,从而使轴承零件不断地磨损。为了减少轴承零件的磨损,保持轴承精度稳定性,延长使用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。
三、硬度
硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限有直接的影响。轴承钢在使用状态下的硬度一般要达到HRC61~65,才能使轴承获得较高的接触疲劳强度和耐磨性能。
四、防锈性能
为了防止轴承零件和成品在加工、存放和使用过程中被腐蚀生锈,要求轴承钢应具有良好的防锈性能。
五、加工性能
轴零件在生产过程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满足大批量、高效率、高质量的要求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。
轴承钢除了上述基本要求外,还应该达到化学成分适当、内部组织均匀、非金属夹杂物少、内部表面缺陷符合标准以及表面脱碳层不超过规定浓度等要求,这些项目在原材料标准中都有明确的规定。
轴承零件常用材料主要有:高碳铬轴承钢、渗碳钢(如20Cr2Ni4A、15Mn、20Cr2MnMoA)、高温轴承钢(如Cr4Mo4V、Cr14Mo4、Cr15Mo4V、W18Cr4V)、不锈轴承钢(9Cr18、 9Cr18Mo、 1Cr18Ni9Ti)、真空脱气钢、防磁轴承钢等,其中最常用的是高碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢的基本钢号有GCr6 、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn,它是我国轴承制造工业中用途最广、用量最大的钢种,具备良好的耐磨性能和接触疲劳性能,有较理想的加工性能,具备一定的弹性和韧性。
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