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          滾動體

          軸承的作用是減少物體之間的摩擦,令物體的滾動更加順暢。古人要搬一塊大石頭,就在石頭下面墊幾根圓木條,便能輕易將大石頭從這邊搬到那邊。這幾根圓木條,軸承行業里稱作 滾動體。 滾動體是構成軸承的第一大元件。
          滾動體
          除了滾動,滾動體還要發揮承載作用,因此必須用高碳和淬硬的軸承鋼來制造,其硬度至少須達到670HV。滾動體分成滾珠滾子兩大類。滾珠俗稱鋼球,用鋼球作為滾動體的軸承叫做滾珠軸承,是最早應用也是至今使用量最大的軸承。滾子呈長條形,按其粗細和長短不同,主要再分為兩類:圓柱滾子(一般直徑大于5mm,長度與直徑之比小于3)及滾針(一般直徑小于5mm,長度與直徑之比大于3)。用圓柱滾子作為滾動體的軸承叫做圓柱滾子軸承,用滾針作為滾動體的軸承就叫做滾針軸承。
          金誠公司是滾針軸承和圓柱滾子軸承的專業制造商 ─ 需要說明的是:“滾針軸承”四個字在用法上有狹義和廣義之分,狹義如上面的定義,廣義則包括了圓柱滾子軸承在內。為便于敘述,下文中凡提到“滾針”二字的,除另有說明外,均包含“圓柱滾子”涵義在內,敬請讀者特別留意。

          保持架

          保持架
          滾動體若不加限制,任其自由滾動,必然會互相碰撞,彼此產生新的摩擦,達不到“減少摩擦,更加順暢”的軸承目的了。因此,必須有一個 保持架,能夠將每個滾動體固定起來,均勻隔開。保持架由金屬或塑料做成,金屬保持架傳統上采用沖窗工藝,目前已越來越多改用焊接工藝了。 保持架是構成軸承的第二大元件 。
          滾針保持架組件
          1949年德國青年舍弗勒開發的滾針和保持架組件,就是由一組滾針和一個保持架組成。這個產品的徑向截面等同于滾針的直徑,非常小,而承載能力又相當高,適合應用于安裝空間有限、載荷和轉速要求較高的產品中,例如汽車發動機的連桿曲軸。這個滾針和保持架組件,至今依然是滾針軸承行業中重要和活躍的一個品類。

          徑向軸承和軸向軸承

          在進一步解釋各類滾針軸承之前,有必要先弄明白兩個經常被提到的關于軸承受力方向的概念:徑向軸向。
          徑向與軸向
          簡單說,徑向指沿直徑或半徑方向形成的“1”字型垂直線,它與橫向“一”字型的 互為直角關系。軸向就是與軸一致的方向。承受徑向載荷的軸承叫做 徑向軸承,例如上述的滾針和保持架組件。承受軸向載荷的軸承叫做 軸向軸承,例如下面要講的 推力滾針和保持架組件。
          推力滾針和保持架組件
          推力滾針和保持架組件不同于環狀的滾針和保持架組件,它是平面的,可以承載很大的單向、軸向載荷以及軸向沖擊力,至于徑向載荷,則需要由其它軸承來承擔。它的軸向截面跟滾針和保持架組件的徑向截面一樣,只有滾針直徑那么小,因此同樣可以在安裝空間極其有限的地方發揮特殊作用,例如汽車的電子駐車系統。

          滾道圈

          由滾針和保持架兩個零件組成的軸承有個共同特點:它們與軸及外殼(指組裝軸承的外部部件,也稱作軸承座)直接接觸的部位只有滾針。由于滾針是淬硬的滾動體,如果這些外部部件沒有同等分量的硬度,很容易就被滾針磨損了。因此,多數軸承設計上會在滾針和軸/外殼之間,另外增加一道同樣經過淬硬的滾道圈,這個滾道圈是構成軸承的第三大元件。
          實體外圈滾針軸承
          內圈
          就環狀的徑向軸承來說,安裝在軸承內側、與軸緊密配合并一起旋轉的滾道圈,叫做內圈;安裝在軸承外側、與外殼緊密配合并發揮支承作用的滾道圈,叫做 外圈。內圈和外圈一般由鋼管經過淬硬及一系列磨加工而成。由一個滾針和保持架組件與一個外圈(可以同時帶內圈也可以不帶內圈)組合,就構成 實體外圈滾針軸承。此外,還有一種外圈較厚、里面安裝一個滾針和保持架組件或一組滾針的軸承,應用在凸輪傳動、床身軌道、輸送設備等場所,叫做支撐滾輪軸承。
          推力滾針軸承
          非標準力滾針軸承
          就平面的軸向軸承來說,滾道圈通常又稱作墊圈墊片。安裝在軸一側并跟隨軸一起轉動的墊圈,叫做軸圈,安裝在外殼一側但不轉動的墊圈,叫做座圈。根據墊圈厚度不同,可分成沖壓件和實體件兩種。金誠生產的沖壓墊圈厚度一般在0.5-1.6mm之間,當中有一系列專為客戶開發的帶有止轉功能的非標墊圈;實體墊圈厚度一般在1.7mm以上,當中也有一系列金誠公司專為客戶定制的每5um分成一個檔位的分檔墊圈。非標墊圈和分檔墊圈主要用在汽車空調壓縮機上,這是金誠公司一個強項產品。一組墊圈(即軸圈+座圈)加上一個推力滾針和保持架組件,就構成完整的推力滾針軸承(也稱作平面滾針軸承)。

          沖壓外圈滾針離合器

          沖壓外圈滾針離合器
          說到軸承的滾道圈,必須特別提到的,是滾針軸承獨有的、與其它軸承最大不同的薄壁沖壓拉伸外圈(簡稱沖壓外圈)。與實體外圈不同,沖壓外圈是通過薄鋼片的多次沖壓拉伸、逐步形成壁厚大約在1mm左右、壁厚差小于0.01mm(注:這是金誠公司內部控制標準)的環狀圓筒。當這個環狀圓筒用來制造單向離合器時,更需要在其內壁上加工成一系列的斜坡,以配合尼龍保持架彈簧片的安裝。這類沖壓外圈系列產品也是金誠公司擅長的項目。
          沖壓外圈滾針離合器及軸承組件
          使用內壁帶有一系列斜坡的沖壓外圈做出來的軸承,叫做沖壓外圈滾針離合器,它的每根滾針都帶有獨立彈簧片,能傳遞強大的單向扭矩。當受力方向與鎖止方向一致時,立即產生閉鎖功能;當受力方向相反時,則發揮超越(即俗稱空轉)功能。此產品可組裝成定位離合器、逆止離合器和超越離合器,應用場合相當廣,包括汽車發動機系統、汽車剎車系統、洗衣機離合器、變頻空調系統等。

          沖壓外圈滾針軸承

          沖壓外圈滾針軸承
          滿針滾針軸承
          由一個沖壓外圈與一個滾針和保持架組件或者一組滾針進行搭配,就組成典型的沖壓外圈滾針軸承。這種軸承不需要軸向定位,這使安裝此類軸承的外殼在設計上既簡單又經濟,因而是應用最多最廣的一個滾針軸承品類。這種軸承分成閉口型開口型兩種:前者用于封閉軸端以防止潤滑泄漏及污物和潮氣侵入,例如萬向節軸承;后者經常充當主軸承角色,例如汽車動力轉向器主軸承。開口型還有一種不使用保持架、只使用特殊潤滑脂將滾針滿裝的軸承,叫做滿針滾針軸承。讀者運用前面已解釋過的原理,相信很快就能作出推斷:這種滿針軸承的承載力一定比帶保持架的軸承來得更高,不過,它的轉速肯定不如后者。是的,回答正確!
          綜上所述,滾針軸承具有非常小的徑向截面尺寸(尤其是沖壓外圈系列),同時又具有非常高的徑向承載能力。當需要承受軸向載荷時,能夠與推力滾針軸承進行完美的結合。這種緊湊的軸承設計,特別適合那些安裝空間有限、又有很高載荷及轉速要求的應用場所。
          蘇州金誠軸承有限公司
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