轴承是支撑和引导旋转或移动部件（例如轴）的机械部件。它减少了摩擦并允许更平稳的旋转，从而降低了能耗。轴承还将载荷从旋转元件传递到外壳或框架，并且该载荷可以是径向的、轴向的或两者的组合。此外，轴承将零件的运动限制在预定方向，确保稳定性和精度。
从自行车踏板的旋转到汽车发动机的运行，从打开冰箱门的简单动作到电风扇电机的平稳运行，所有这些都依赖于轴承来提高效率。轴承堪称机械的“关节”。
在这篇文章中，我们将带您观察轴承的结构并探索它们的不同类型。通过本指南，我们相信您将更有信心为您的特定应用选择合适的轴承。
在进入轴承世界之前，我们首先需要熟悉轴承的基本定义、关键术语和分类。让我们首先探讨构成轴承的关键元素。
1. 轴承套圈/座圈
1) 对于向心轴承，轴承由容纳滚动体的内圈和外圈组成。这些环为滚动元件的移动提供结构和引导。
2) 对于推力轴承，使用术语“座圈”。
2.滚动元件
滚动元件是在环（或座圈）之间移动以减少摩擦的零件。它们承载负载并以最小的阻力传递负载。根据轴承的具体条件，例如支撑力的强度或旋转速度，使用不同类型的滚动元件，例如球或滚子。
 | 球 | 滚珠轴承 |
 | 圆柱滚子 | 滚子轴承 |
 | 滚针 | |
 | 圆锥滚子（圆锥梯形） | |
 | 凸辊（桶形） |
3. 笼子
保持架使滚动体保持均匀间隔，防止滚动体之间接触并确保平稳旋转。 下面显示了两种最常见的笼子类型。
除了这些主要部件之外，为了确保稳定、顺畅的旋转，润滑剂也是必不可少的。适当的润滑可延长轴承寿命并提高效率。根据操作条件，润滑剂可以是油基或脂基。此外，许多轴承都配备密封件或防护罩，以保护内部组件免受灰尘、碎屑或湿气的污染，同时还有助于保留轴承内的润滑剂，以实现最佳性能。
轴承可以根据几个标准进行分类。以下是两种常见的分类。
1.按运动类型，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承。 滚动轴承使用滚动元件来减少摩擦。相比之下，滑动轴承没有滚动元件，依靠表面之间的滑动运动。
根据滚动体的形状，它们可以进一步分为两大类型：球轴承和滚子轴承。下表简要介绍了两者的主要特点。
| 特征 | 滚珠轴承 | 滚子轴承 |
| 触点类型 | 点接触 | 线路联系 |
| 负载能力 | 较低的负载能力 | 更高的负载能力 |
| 摩擦 | 提供低摩擦，因此能量损失很少 | 比滚珠轴承摩擦力更高，但总体摩擦力仍然较低 |
| 稳定 | 重负载下稳定性较差 | 增强稳定性并降低振动 |
| 成本 | 一般比较实惠 | 通常更贵 |
| 应用领域 | 适用于高速应用（例如电动机、风扇） | 重型机械和汽车部件（例如变速箱、车轴）的理想选择 |
2、根据载荷方向，轴承可分为向心轴承和推力轴承。 向心轴承旨在支撑垂直于旋转轴的径向载荷。另一方面，推力轴承用于承受平行于旋转轴的轴向载荷。
轴承中的接触角是指连接滚动体（球或滚子）与滚道（内圈和外圈）之间的接触点的线与垂直于轴承轴线的平面之间形成的角度。该角度对于确定轴承的承载能力至关重要，特别是与径向和轴向载荷相关的能力。
接触角较大的轴承更适合承受轴向载荷（平行于轴承轴线的载荷）。另一方面，接触角较小的轴承对于主要径向载荷应用更为有效。
基于上一节讨论的轴承分类，我们将以上图为主要框架，系统地考察常见轴承的主要类型。
顾名思义，向心球轴承是主要设计用于有效处理径向载荷（垂直施加到轴上的力）的球轴承。通常，它们的接触角小于 15°。向心球轴承有许多子类型。在这里，我们重点关注三个常见的问题。
深沟球轴承
应用：非常适合主要具有径向载荷和中等轴向支撑的应用，提供高速和多功能性。它们通常用于电动机、风扇、鼓风机、电动工具和家用电器。
角接触球轴承
应用：用于发生径向和轴向联合载荷的场合，特别是需要较高的轴向载荷能力和精度时。它们常见于泵、压缩机、汽车零部件、数控加工工具主轴、工业机器人和精密机械。
自调心球轴承
应用：在轴偏转或对准问题常见的情况下很有价值，例如输送系统、轧钢厂和农业机械。
Radial roller bearings are roller bearings that can support a force perpendicular to the shaft. They can support an even greater load than radial ball bearings, and there are four major bearing types that are made to suit the type of roller.
圆柱滚子轴承
应用：常用于高速、重径向载荷环境，如传动轴、轧机和采矿设备。
滚针轴承
应用：常见于径向空间有限的领域，例如内燃机、摩托车、航空航天部件和机器人。
圆锥滚子轴承
应用：适用于刚性和稳定性至关重要的汽车轮毂、变速箱、建筑设备和精密机械。
调心滚子轴承
应用：重型应用，同时存在径向和轴向载荷，以及潜在的轴不对中。常见用途包括建筑设备、采矿机械、大型工业齿轮箱、纸浆和造纸厂以及风力涡轮机。
应用：我适用于以中等转速沿轴施加轴向载荷的应用，例如汽车离合器、变速箱、转台和转向系统。
应用：这些轴承用于高负载环境，例如齿轮箱、重型机械和船舶推进系统，这些环境中可能同时存在轴向和径向负载。
应用：非常适合具有潜在错位或振动的低速、重载应用，例如工业起重机和农业机械。
应用：磁力轴承非常适合需要高速、高精度和最少维护的应用，例如涡轮机械、能源系统和医疗设备。
1）如果载荷主要是径向的（垂直于轴），则使用向心轴承；如果载荷主要是轴向的（与轴方向相同），请使用推力轴承。轴向载荷也称为推力载荷。
2）如果轴承载荷较轻，则采用球轴承；如果负载较重，请使用滚柱轴承。
3) 如果同时承受径向载荷和轴向载荷（联合载荷），轻的联合载荷需要使用深沟球轴承或角接触球轴承，而重的联合载荷需要使用圆锥滚子轴承。
4) 如果从两个方向施加较大的轴向载荷，可以组合两个或多个轴承，或使用双列轴承。
1）一般来说，对于高速应用，深沟球轴承、角接触轴承和圆柱滚子轴承是合适的选择。对于较低速度的工况，圆锥滚子轴承和推力球轴承比较合适。
2）对于同一类型的轴承，尺寸越小，允许转速越高。选择轴承时，请确保运行速度在轴承的极限速度范围内，以免损坏。
3) 请注意，轴承的极限转速不仅受轴承类型和尺寸的影响，而且受其公差、保持架类型和材料、润滑剂类型和用量、润滑方法等因素的影响也很大。在。因此，如果您打算在高转速下使用轴承，请在做出决定之前咨询Chiggo。
1) ISO 标准和其他标准定义了边界尺寸精度（与轴承的配合和安装有关）和运行精度（涉及轴承的精度）的具体公差。轴承的旋转运动）在每个精度内类。
2) 对于大多数一般应用，0 级轴承足以提供足够的性能。
3) 对于旋转跳动精度要求较高的应用，应使用5级、4级或2级精密轴承。
1）轴承的刚性是指轴承在载荷作用下抵抗变形的能力。它直接受到接触面积和轴承内部游隙的影响。滚子轴承较大的接触面积（线接触）将载荷分布在更宽的表面上，因此，与点接触的球轴承相比，它们提供了更大的刚性。
2) 角接触球轴承、圆锥滚子轴承等轴承可以通过调整接触角或采用背靠背（DB）或面对面（DF）等配置来增加刚性。值得注意的是，DB 配置通常比 DF 配置提供更高的刚性。
3）内部游隙（滚动体与滚道之间的空间）也会影响刚性。较小的间隙允许更多的滚动元件接触滚道，增加接触面积，从而增加轴承的刚度。
4) 应用预加载将内部间隙稍微减小负值可确保所有滚动元件与滚道均匀接触。这种均匀的接触最大限度地减少了每个滚动元件弹性变形的变化，从而实现更均匀的载荷分布和增强的刚度。然而，必须仔细设置预紧力以避免负面影响，例如使用寿命缩短、温度升高或潜在的轴承故障（卡住）。
1)径向空间限制：如果可用的径向空间有限，请选择专为紧凑环境设计的轴承，例如滚针轴承或滚针和保持架组件。
2) 振动和噪声水平：对于具有严格振动和噪声要求的应用，例如消费电子或音频设备，深沟球轴承是一个不错的选择。
3) 环境条件：对于恶劣环境（例如多尘、腐蚀性或潮湿条件），请使用密封、屏蔽或由耐腐蚀材料制成的轴承（例如不锈钢或涂层轴承） ）以防止污染物并确保耐用性。
4) 润滑和维护：在维护困难的应用中，请选择能够长时间保持润滑的密封或自润滑轴承，从而减少频繁维修的需要并最大限度地减少停机时间。
5) 安装和对中：选择轴承时，允许的不对中至关重要。 自调心球轴承采用球形外圈滚道设计，可适应较小的角度不对中（1-2度），使其适用于可能存在轴偏转或不对中的应用。
另一方面，带有圆柱或球面滚子的调心滚子轴承可以处理较大的不对中（2-3 度或更大）。此功能在遭受显着轴偏转、热膨胀或动态操作条件的应用中特别有用。
机械轴承是旋转设备和机械组件中的关键部件。它们有助于支撑操作力、减少摩擦并确保平稳、高效的操作。
选择正确类型的轴承时，您需要考虑负载能力、振动、噪音、尺寸等因素。还有许多其他细节可能会影响您的决定。如果您仍然不确定哪种轴承最适合您的需求，请随时咨询我们的工程师以获得专家建议。
车床切削刀具是安装在车床上（无论是手动车床、木工车床还是数控车床）的专用工具，用于对旋转工件进行成形、切割或精加工。这些刀具通常由固定在车床刀架上的柄和直接与工件接合的切削刃组成。它们有各种形状、尺寸和材料可供选择，与不同的刀具路径结合使用时，可以执行一系列操作，例如车削、端面、螺纹加工和切断。
在比较合金钢和不锈钢时，出现了一个常见的混乱点：尽管不锈钢在技术上是一种合金钢，但通常被视为独特的类别，并在材料选择过程中与其他钢选择分别进行了比较。为什么是这样，您应该为项目选择哪种材料？为了回答这些问题，它有助于首先了解合金钢是什么，并探索其包含的各种类型。
剪切模量，有时称为刚性模量，是一种基本材料特性，可在受剪切力时测量材料的刚性。用日常的话来说，它描述了一种物质在与另一部分平行滑动时塑造变化的耐药性。在本文中，我们将解释什么是剪切模量，计算方式以及与其他弹性模量的比较以及现实世界工程示例的比较。 什么是剪切模量？ 在图中，将块固定在底部，同时平行于顶表面施加力F。该力导致水平位移ΔX，块变形为倾斜的形状。倾斜角θ表示剪切应变（γ），它描述了形状的变形程度。 剪切应力（τ）是施加的力除以表面积A的作用：力的作用： τ= f / a 剪切应变（γ）是水平位移与块高度的比率： γ=ΔX / L（对于小角度，弧度中的θ≈γ） 剪切模量（g）有时用μ或s表示，可以测量材料对这种类型的失真的耐药性。它被定义为剪切应力与剪切应变的比率： g =τ /γ=（f / a） /（Δx / l）=（f·l） /（a·Δx） 在SI系统中，剪切模量的单位是Pascal（PA），它等于每平方米牛顿一个（N/m²）。由于Pascal是一个很小的单元，因此实心材料的剪切模量通常很大。因此，工程师和科学家通常在Gigapascals（GPA）中表达G，其中1 GPA =10⁹PA。 剪切模量值 下表显示了常见材料的典型剪切模量值： 材料剪切模量（GPA）铝26–27黄铜35–41碳钢79–82铜44–48带领5–6不锈钢74–79锡〜18钛（纯）41–45具体的8–12玻璃（苏打石）26–30木材（道格拉斯冷杉）0.6–1.2尼龙（未填充）0.7–1.1聚碳酸酯0.8–0.9聚乙烯0.1–0.3橡皮0.0003–0.001钻石480–520 这些数字显示了刚性有多少材料。金属倾向于在数十千兆内的剪切模量。陶瓷和玻璃的范围相似，而混凝土却低一些。塑料通常大约1 GPA或更少。甚至更柔软的是橡胶和弹性体，仅在巨型范围内具有剪切模量。在最顶部，钻石达到了数百个千斤顶，是最僵硬的材料之一。 具有高剪切模量的材料强烈抵抗变形或扭曲。这就是为什么钢和钛合金在桥梁，建筑物和飞机框架等结构中至关重要的原因。它们的刚度可防止横梁和紧固件在重载下弯曲或剪切。玻璃和陶瓷虽然脆弱，但也受益于相对较高的模量。它可以帮助他们在镜头和半导体晶圆等应用中保持精确的形状。钻石具有很高的剪切模量，即使在大力下，也几乎没有弹性应变。这就是为什么钻石切割工具保持锋利的原因。 另一方面，当灵活性是一个优势时，选择具有低剪切模量的材料。橡胶和其他弹性体用于振动阻尼器，密封件和地震底座隔离器，因为它们的柔软度使它们可以轻松剪切并吸收能量。聚合物（例如聚乙烯或尼龙）在柔韧性和强度之间取得了平衡，这就是为什么它们被广泛用于轻质结构和耐冲击的部分。即使是木材等天然材料也会显示出强烈的方向差异：在整个谷物上，其剪切模量也远低于其沿谷物，并且建筑商需要考虑到这一点，以免在剪切力下裂开。 剪切模量计算 可以使用不同的测试方法来确定剪切模量G，并且选择取决于材料以及您是否需要静态还是动态值。对于金属和其他各向同性固体，一种常见的方法是在杆上或薄壁管上进行静态扭转测试。扭转角与施加扭矩的斜率给出了G。ASTME143指定了结构材料的室温程序。 对于动态测量，可以使用扭转摆：测量样品 - 质量系统的振荡周期，并将其与（复杂的）剪切模量相关联。 ASTM D2236是描述这种塑料方法的旧标准。 对于纤维增强的复合材料，使用V-网状方法（例如ASTM D5379（iosipescu））和ASTM D7078（V-Notched Rail剪切）获得了平面内剪切模量。 ASTM D4255（轨道剪切）也广泛用于聚合物矩阵复合材料。 请注意，ASTM A938是用于评估扭转性能的金属线的扭转测试（例如延性）；它不是确定G的标准方法。 有时G不会直接测量G，而是根据其他数据计算得出的。用于各向同性材料杨的模量e和泊松的比例ν， g = e 2 （（ 1 + […]
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