浅论滚动轴承在工程机械中应用

论文导读：
摘要：随着我国国民经济的不断发展以及科学技术的日益成熟，对滚动轴承需求量与日剧增，极大的推动了滚动轴承行业的发展。而随着新型轴承承载能力日益增强，不但延伸了装机设备的使用寿命，同时也对其形成一种有效、经济设计。本文就结合滚动轴承，对其在工程机械中的应用进行探究与讨论。
关键词：设备；机械；滚动轴承；装机系统

1.滚动轴承应用特点

现阶段，工程机械中常用的滚动轴承包括深沟球轴承、大型球轴承以及圆柱圆锥滚子轴承，依据运转条件与应用环境将其划分为两大类。一类是在转速较低情况下承受一定载荷滚子轴承，比如作业中碾压机滚子轴承，以及起重机内部双列圆锥滚子轴承。该类机械中承载的载荷比C/P要在3与2之间；而对于滚动接触处所形成的赫兹应力最高达2.5Cpa，这种情况下滚动轴承对润滑剂要求严格，否则滚动接触处极易因金属接触以及距离磨损，缩短设备寿命。另一类是转速以及载荷均属正常，但应用环境相对恶劣的滚动轴承。比如推土机、挖掘机中的滚动轴承。该类机械由于常处在温度变化较大、露天环境之下，或者设备处于长期停歇状态，其内部轴承会因外界温度较低形成冷凝水而导致设备出现锈蚀或者是出现疲劳剥落。此外，局部温度的变化也直接影响轴承寿命。

2.滚动轴承在工程机械中的应用

2.

1.深沟球轴承应用

该种轴承其内外圈滚道主要呈圆弧状深沟，每一沟道半径均大于球半径。多用于承受径向荷载。再当轴承径向游隙逐渐加大时，具备角接触球轴承功能，可以承受住较大轴向荷载，且适于高速旋转。该种类型轴承在轴与外孔壳相对倾斜8°-16°的时候仍能工作，但会缩短其使用寿命。这种轴承结构简单、操作方便，生产量大，成本较低，被广泛的应用到机床、水泵、农业机械等诸多领域。

2.圆锥滚子轴承应用

这种类型轴承设有专门的圆台形滚子，滚子由内圈大挡边引导。设计上使得相应的内圈滚道面以及外圈滚道面还有滚子滚动面处的圆锥面顶点与轴承中心线相交于一点。单列轴承可以承单向轴向负荷以及径向负荷，而双列轴承可以承受双向负荷以及径向负荷。这种轴承常用于承受冲击负荷与重负荷，并依据接触胸不同，划分为小锥角、中锥角和大锥角三种形式。接触角越大其轴向负荷能力也就越大。这种轴承大都应用于汽车前后轮、变速器、以及装载机驱动桥的主传动中。

2.3.双列三段推力向心轴承

该种轴承依结构不同，可划分为双套推力球轴承和双套斜肩球轴承。因其接触角常受一定外力作用，常选择45-90°。由于多使用大接触角，所以该滚动轴承在工程机械中的应用论文资料由论文网www.7ctime.com提供,转载请保留地址.种轴承相比较同类型、外形尺寸的单列轴承，往往拥有更高负荷容量。该类轴承常用作运输业设备中，比如挖掘机、起重机等。这主要是因为该类轴承能够承受较大轴向力以及瞬时冲击力，同时也能承受径向力、偏心轴向所形成的颠覆力矩。当负荷易发生变化时，最好选择相应的双列推力向心球轴承。

2.4.三列推力向心组合滚子轴承

该类轴承由两列推力圆柱滚子以及一列向心滚子构成。且选用特殊隔离件和保持架，滚子数目紧凑排列、数目众多，因此具备较高承载能力。而组合滚子轴承的径向力、轴向区分的很清楚，且因需要不同滚道承受，因此它无法承受联合负载。滚道过多造成其成本相对较高。滚道常选择表面淬火。常应用到重型机械中，如移动式起重机、悬浮式吊车。

2.5.单列四点接触球轴承

该种轴承特点是具备特殊弓形沟道，虽只有一排滚动体，但仍可承受一定轴向力、颠覆力矩以及径向力。由于沟道上存在四个钢球接触点，即使在不同负荷作用下，也存在两个对角接触点。所以径向力作用下，这四个点都能承载。当四个点接触时，斜接约是0.96。当主要承受轴颠覆力矩以及向负荷时，其接触角常选择60-70°；而当轴向同径向负荷相近时，则最好选择45°。
该类轴承因其自身套圈截面相对较小，所以承载能力相对受限，但其应用范围较广。它可以承受轴向负荷、纯径向或者是颠覆力矩、以及径向负荷。该类轴承也存在外、内齿，其直径也存在一定限度，最大可达1600毫米。

2.6.双列双段推力向心球轴承

该类轴承特点是外圈不可分离，即整体式的。其下排较小钢球往往是由通过侧面填球孔装入，然后利用塞子封住相应填球孔。而装配时内圈外径常与外圈内下方配合。它常在极小颠覆负荷以及很高轴向负荷中使用。而该轴承使用条件往往为：纯轴向力重心偏移量e<0.6r。这类轴承常用于桥式吊车或类似设备上。该类轴承直径范围约是1800-4000毫米。最大轴向负荷约为20吨。该类轴承沟道上钢球多选择中间件隔离，也常选用保持架。且适用于中等径向力、颠覆力矩以及轴向力，常应用到机床、摇摆、仪器装置中，成本较低、重量较轻。

2.7.在机械设备中的典型应用

由于轧钢设备中往往存有一定特殊轴承设计，即处于恶劣环境条件下，满足设计寿命要求。一般情况下轧机均选用双列（即TQO型）或四列TQIT圆锥滚子轴承。低速轧机通常使用双列轴承；而高速轧机则常使用四列圆锥滚子轴承，以满足用户高精度要求。对于高度污染环境下轧钢机则常使用工作辊轴承。这种轴承因常接触高压水、磨蚀性磷皮，所以该轴承结构设计可以防止和避开污染物进入轴承。

2.8.滚动轴承于风电齿轮轴承应用

在运转轴承中，滚子只有部分能够承受载荷，而该部分滚子所处区域就被称为轴承承载区。轴承承受载荷大小，运转游隙大小均会对承载区形成一定影响。若承载区范围过小，滚子在实际中则易产生打滑现象。相比较风电齿轮箱，如果主轴设计过程中选择双轴承支撑方案，则会只将扭矩传递到齿轮箱。通过简单受力分析发现行星架支撑轴所实际承受载荷相对较小，所以轴承承载区也相对较小，所以滚子易发生打滑。当前，在设计风电齿轮箱行星架支撑轴承时多选用单列圆锥轴承或满装圆柱滚子轴承。通过对圆锥滚子轴承预紧以及减少相应圆柱滚子轴承游隙来有效提高承载区。
总结：
滚动轴承并非是简单的机械零部件，而是一种集丰富内涵、技术的机械产品载体，因此需要我们采取相关策略与措施，做好对滚动轴承的研究与应用工作，本文就结合滚动轴承特点，对其在工程机械中的应用进行探究与讨论，为日后进一步研究滚动轴承提供一定理论支持。
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