軸承

什么是軸承？

軸承的使用歷史可以追溯到至少古埃及時期，盡管當時的形式非常簡單，甚至可能早于車輪的發明。如今，只要存在兩個表面之間的相對運動，就幾乎一定會使用軸承——從家用電器到工業機械，幾乎無處不在。

軸承是一種摩擦學部件，在與另一零件接觸并發生相對運動的同時承載載荷。這種運動可以是滑動或旋轉。

軸承主要分為兩大類：滑動軸承和滾動軸承。其他類型還包括：利用氣體或液體薄膜承載的流體軸承、利用磁場承載的磁軸承、通過彈性變形承載的柔性軸承，以及用于鐘表的寶石軸承。

標準形式包括：用于承受徑向載荷的圓柱軸承、用于承受徑向及輕微軸向載荷的法蘭軸承、用于承受較大軸向載荷的止推墊圈和帶法蘭止推墊圈，以及各種形狀的滑板。

此外，還可以根據需求進行定制設計，包括特殊形狀、功能結構（如油槽、孔、缺口、卡扣等）以及尺寸。

滑動軸承可用于滑動、旋轉、擺動或往復運動。在滑動應用中，它們通常作為導軌軸承、軸承條或耐磨板使用。在這些應用中，接觸表面通常為平面，也可以是圓柱面，且運動始終為線性而非旋轉。

旋轉應用涉及圓柱表面，并可能為單向或雙向運動；擺動和往復應用則可以是平面或圓柱表面，并通常為雙向運動。

滑動軸承結構可以為整體式，也可以采用分體結構（卷制軸承）以便于安裝。在選型時，必須根據應用進行匹配：高載荷需要更大接觸面積和更高承載能力；含固體潤滑劑的軸承可在比油脂潤滑更高的溫度下工作；高速應用則需要特殊潤滑方式以減少熱量積累和摩擦。

滑動軸承具有多種結構形式，其產品選擇取決于具體工況和性能要求。

金屬聚合物材料滑動軸承由金屬背板（通常為鋼或青銅）構成，其上燒結一層多孔青銅層，并浸漬PTFE及添加劑，從而形成具有低摩擦和耐磨性能的工作表面。這類軸承既可以干摩擦運行，也可以在外部潤滑條件下使用。

滑動軸承還可以由工程塑料制成，在干摩擦運行或潤滑條件下均具有優異的耐磨性和低摩擦性能。由于采用注塑成型工藝，這類軸承可以設計為幾乎任意形狀，并可通過不同樹脂、增強纖維和固體潤滑劑組合進行優化。

其特點包括優異的尺寸穩定性、較低的摩擦系數以及良好的導熱性能。

強化纖維軸承是滑動軸承的另一種形式，由玻璃纖維，樹脂和低摩擦，耐磨的滑動層纖維組成而成。這種材料能夠承受高的靜態和動態載荷，且材料自身的惰性使其適用于腐蝕環境。

單金屬，雙金屬和燒結青銅滑動軸承專為在陸上和水下工業應用中高負荷低速運動而設計。浸有潤滑劑的固態青銅軸承在高溫應用中提供免維護性能，而單金屬和雙金屬軸承則設計用于潤滑應用。

滾動軸承通過滾動體實現低摩擦運動，包括滾珠（滾珠軸承）或圓柱滾子（滾子軸承或滾針軸承）。這些滾動體位于軸承套圈（滾道）內，從而以較小的滑動阻力實現運動。

滾珠軸承是最常見類型，可同時承受徑向和軸向載荷。

然而，滾動軸承可能出現多種失效模式，例如：由于載荷導致滾道變形或滾珠過載變形產生的壓痕（Brinelling）、靜止狀態下重復載荷引起的假性壓痕（False brinelling），以及在擺動工況下因潤滑不足導致的磨損。

圓柱滾子軸承適用于更高載荷（因接觸面積更大），但不適用于承受軸向載荷的應用。

滾動軸承更適用于需要精確軸定位或極低摩擦的應用場景。

相比之下，滑動軸承具有以下優勢：

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