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滚动轴承的结构及组成部分

时间:2026-03-12 浏览量:12

  滚动轴承的通常结构为;:内圈、外圈、滚动体与保持架,作为滚动轴承必须具有滚动体。

  如今普遍观点认为滚动轴承的实用结构与完整体系应该包含为:套圈、滚动体、保持架、密封件与润滑剂。作为能合理使用的滚动轴承必须有润滑剂及密封件,其中密封件可以安置在轴承的本体、也可以安置在轴承外部的轴系部位。

  原始朴实的摩擦学的基本内容包含;:摩擦、磨损与润滑三个组成部分,对滚动轴承而言;:

  摩擦—主要发生在轴承零部件之间相对运动的接触表面、轴承零部件与动密封件的密封接触部位,除外还包含轴承零部件与润滑剂(油、脂等)之间的搅拌接触摩擦。

  磨损—主要发在在轴承单元内的零部件的相对运动接触部位、也包含轴承零部件与动密封件的接触密封唇口部位。

  润滑—主要对滚动轴承相对运动接触部位的表面起到改善摩擦、减少磨损和摩擦热等功能作用。

  由于轴承是整个轴系的旋转中心及承受负荷的主要部位,而不是单一的机械零部件,轴承与整个轴系的相关零部件有着不可分割的密切关系,轴系中的摩擦、磨损、润滑、污染等同样会直接影响轴承的正常运行及使用寿命。


交叉滚子转盘轴承滚道加工参数计算公式

  外圈滚道尖点直径=回转中心直径+×滚子直径  内圈滚道尖点直径=回转中心直径-×滚子直径  外圈夹球壁厚=(外径–尖点直径+测球直径+测球直径/sin滚道夹角)/2  内圈夹球壁厚=(尖点直径–内径+测球直径+测球直径/sin滚道夹角)/2

2026-03-24

滚动轴承滚子与滚道线接触与接触应力分布情况分析介绍

  滚动体与滚道的线接触状态  线接触是指不承受载荷时两物体呈直线或曲线接触。两物体呈线接触状态时,在载荷作用下,接触线在与接触法线垂直的平面的投影为一矩形面,接触面的长度为l,接触面的宽度为2b。图(1)图(1)线接触及接触应力分布  在理想的线接触状态下,接触区只有在两个轴线互相平行的无限长的圆柱之间实现,在两个长度相同的的有限长圆柱体的接触中,在接触线的两侧面随着与轴线的距离的增加,接触应力逐步减少。而沿滚动体长度方向的应力分布是均匀的,但在实际接触中,轴承滚动体的长度一般都略小于滚道的长度,因此在载荷作用下滚动体端部接触部位,因滚动体端部外的滚道面受到张力作用的影响,导致滚动体接触端部的应力高于接触中部,这种现象称为边缘应力图(2)。边缘应力对滚动轴承的使用寿命是不利的,因此对线接触的滚动轴承的滚动体的母线或套圈滚道的母线一般都进行修正以减少或消除边缘应力。  合理的修正线接触;当接触椭圆长轴在 ly<2a<1.5ly时为修正线接触。当2a>1.5ly称为线接触,此时将发生边缘应力现象。  圆锥滚子与圆锥滚道的线接触区域的接触面积是梯形,接触区域的半宽度b是梯形接触面的平均宽度之半。  图2是圆柱滚子纯线接触状态下的接触应力分布,其明显的特征是圆柱滚子边缘接触处的材料受到拉应力作用导致应力叠加,产生边缘应力集中现象。此时的边缘应力发生在滚道面上,滚道的早期疲劳将出现在滚道与圆柱滚子接触的应力集中区域即边缘拉应力的集中区域。  图(2)圆柱滚子纯线接触状态下的接触应力分布  如图2中的圆柱滚子轴承的滚道面因其他原因如油沟宽度过大,导致滚道面的接触长度小于圆柱滚子的母线时,边缘所产生的应力将转移到滚子边缘,导致圆柱滚子边缘承受拉应力,在这种状态下,滚动体的边缘将会出现早期疲劳的损伤。因此对于线接触的滚子轴承的接触母线的修正可以在滚动体上,同时也可以在内、外滚道的滚道面上。  线接触状态的边缘应力集中是一个明显影响线接触轴承寿命的主要因素之一。对于如何改善和减少表面边缘应力集中现象,对线接触处的母线修形是一个重要而有效的措施,图3是对圆柱滚子母线修形对接触应力分布的影响比较。  图3表明:对线接触的直线形母线进行边缘的圆弧形修正、倒角形修正都可以在一定程度上改善应力分布与减少边缘应力集中现象,但对直线母线进行对数形修正却可以达到为理想的表面接触形态及应力的合理分布。这种对数形的母线修正的接触状态在接触处发生异常时(滚动体倾斜、轴承安装不良)其优越性能更加明显。同时线接触轴承的滚动体的对数曲线修正已明显改善了接触处的润滑状态,有效地减少摩擦与磨损。目前对数曲线的修正已广泛地应用在滚动体中,同时在一些特殊场合对内、外滚道也作相应的母线修正。图(3)多种母线修正对接触应力分布比较  凡滚动体母线呈“直线”形的向心与推力轴承,理论上在滚动体与滚道接触处的轴线接触区域内的接触应力除接触边缘外都可以认为是均匀的,这是线接触轴承与点接触轴承根本的区别。但对运动状态的敏感性,线接触轴承远远大于点接触轴承。当线接触轴承的滚动体的轴线与轴系的中心轴发生任何角度的微小变化(倾斜、扭斜等),都会引起接触区域的运动状态、接触应力的明显变化。随之接触处的摩擦、磨损也会发生差异,导致局部的早期疲劳剥离与失效。

2026-04-11

滚动轴承零件表面处理工艺篇:表面磷化处理的后处理工序

  磷化处理的后处理是填充磷化膜微孔、封闭活性位点、提升耐蚀性/润滑性/涂装附着力的核心工序,无后处理的磷化膜耐蚀性会下降60%以上,工序选择完全由磷化用途决定,主流分钝化封闭、润滑封闭、涂油封闭三大类,含传统铬系、环保无铬系两种技术路线,以下是行业通用后处理工序:  一、核心后处理:钝化封闭  适配涂装底层、普通防护、铝/锌件磷化,核心作用是封闭磷化膜微孔、形成钝化膜、提升耐蚀性+涂装附着力,无铬钝化为当前行业强制环保标准,铬酸盐钝化仅用于小众非环保场景。  1.无铬钝化  2.铬酸盐钝化  药剂:六价铬(CrO₃)/三价铬钝化液(相对环保)  参数:常温,浸泡1~2min,槽液pH2.0~3.0  适用:老式工艺、高耐蚀要求小众场景  注意:六价铬有剧毒,违反RoHS/GB 30981,工业生产严禁使用,仅实验室/维修应急少量使用。  二、专用后处理:润滑封闭  核心作用是在磷化膜表面形成润滑膜,降低金属摩擦系数,防止冷加工时零件粘模/拉伤,仅搭配**锰系厚磷化膜(8~15μm)**使用,是冷加工磷化的专属后处理。  皂化封闭  药剂:硬脂酸钠/油酸钠/蓖麻油酸钠  参数:常温/40~50℃,浸泡5~10min,槽液pH8~10  原理:皂化物与磷化膜中的金属离子结合,形成金属皂润滑层,摩擦系数降至0.1以下  适配:冷镦螺栓、拉伸钢管、冲压件等冷加工工序  蜡质封闭  药剂:固体石蜡/乳化蜡+矿物油  参数:60~80℃,浸泡3~5min,冷却后形成蜡膜  适配:重载荷耐磨零件,如轴承套圈、齿轮坯  三、基础后处理:涂油封闭  核心作用是在磷化膜表面形成油膜,隔绝空气水分,防止短期返锈,工艺简单、成本低,是磷化后无其他处理时的基础防护手段,可单独使用或与钝化配合使用(钝化+涂油耐蚀性翻倍)。  防锈油封闭  药剂:薄层防锈油/硬膜防锈油(根据防护周期选择)  方式:浸泡/喷淋/刷涂,常温操作,油膜厚度5~20μm  防护周期:室内1~6个月(薄层油)、6~12个月(硬膜油)  乳化油封闭  药剂:乳化切削油/防锈乳化油  方式:常温浸泡,形成油水混合膜  适配:冷加工前的短期防护+润滑双重需求  四、特殊基材后处理:铝/锌件专用无铬钝化  铝/锌件化学性质活泼,磷化膜更薄更脆弱,严禁使用铬酸盐/皂化封闭,仅能选无铬专用钝化,且需搭配纯水洗(自来水会导致膜层返白),核心工序:  铝/锌件磷化→纯水洗→钛锆钝化(常温2~3min)→热风干燥(60~70℃)  关键:钝化后不可涂油,无涂装零件可钝化后薄涂铝/锌专用防锈油。  六、后处理核心管控要点  水洗是前提:磷化后必须经溢流水洗→纯水洗,彻底冲掉残留磷化液,否则会导致钝化液失效、膜层花斑;  干燥要彻底:后处理后需热风干燥(60~80℃),避免自然晾干时水分残留,导致零件返锈;  药剂匹配:涂装底层优先硅烷钝化,直接防护优先钛锆钝化,冷加工只能用皂化封闭,不可混用;  环保要求:工业生产必须使用无铬钝化,严禁使用六价铬,槽液废水需经处理达标后排放;  膜层兼容:钝化膜为无色透明/浅灰色,不影响零件外观,皂化膜为白色蜡状,涂油膜为油亮状,根据零件外观要求选择。

2026-03-09
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