轴承作为机械产品的重要组成部分,在支撑旋转轴中发挥着重要作用。根据轴承中摩擦性质的不同,轴承分为滚动摩擦轴承(以下简称滚动轴承)和滑动摩擦轴承(以下简称滑动轴承)。这两种轴承在结构和性能上都有自己的特点。在选择时,应综合考虑实际情况。
滚动轴承与滑动轴承的比较
01
比较结构和运动方式
滚动轴承和滑动轴承最明显的区别在于是否有滚动体。
1)滚动轴承有滚动体(球、圆柱形滚子、圆锥形滚子、滚针),通过旋转支撑旋转轴,接触点为一个点,滚动体越多,接触点越多。
2)滑动轴承没有滚动体,旋转轴由光滑的表面支撑,因此接触部分是一个表面。
两种结构的差异决定了滚动轴承的运动模式是滚动,滑动轴承的运动模式是滑动,因此摩擦情况完全不同。
02
比较承载能力
一般来说,由于滑动轴承的压力面积较大,其承载能力一般高于滚动轴承 ,滚动轴承的冲击载荷不高,但完全液体润滑轴承可承受较大的冲击载荷,因为润滑油膜起到缓冲和吸振作用。当转速较高时,滚动轴承中滚动体的离心力增加,以降低其承载能力(高速时容易产生噪声)。对于动压滑动轴承,其承载能力随转速的增加而增加。
03
摩擦系数与启动摩擦阻力的比较
滚动轴承的摩擦系数一般低于滑动轴承,值稳定。
轴承润滑易受转速、振动等外部因素的影响,摩擦系数变化较大。
启动时,由于滑动轴承没有形成稳定的油膜,阻力大于滚动轴承,但 静压滑动轴承的启动摩擦阻力和工作摩擦系数很小。
04
适用于工作转速比较
05
比较功率损失
由于滚动轴承摩擦系数小,其功率损失一般较小,小于不完全液体润滑轴承,但当润滑和安装不当时会急剧增加。完全液体润滑轴承的摩擦功率损失较低,但静压滑动轴承的总功率损失可能高于动压滑动轴承。
06
比较使用寿命
由于材料点蚀和疲劳的影响,滚动轴承的一般设计寿命为5~10年或大修期间更换。不完全液体润滑轴承的轴瓦磨损严重,需要定期更换。理论上,完全液体润滑轴承的使用寿命是无限的。事实上,由于应力循环,特别是动压滑动轴承,轴瓦材料可能会疲劳损坏。
07
旋转精度比较
滚动轴承由于径向间隙小,旋转精度一般较高。不完全液体润滑轴承处于边界润滑或混合润滑状态,运行不稳定,磨损严重,精度低。由于油膜的存在,完全液体润滑轴承具有较高的缓冲吸振精度。静压滑动轴承具有较高的旋转精度。
08
比较其他方面
滚动轴承使用油、脂肪或固体润滑剂,用量小,高速时用量大 ,油清洁度高,需要密封,但轴承更换方便,一般不需要修复轴颈。对于滑动轴承,除不完全液体润滑轴承外,润滑剂一般为液体或气体,用量大,油清洁度要求高,轴承轴瓦需要经常更换,有时修复轴颈。
滚动轴承和滑动轴承的选择
由于实际工作条件复杂多样,滚动轴承和滑动轴承的选择没有统一的标准。滚动轴承摩擦系数小,启动阻力小,灵敏度高,效率高,标准化,交换通用性好,使用、润滑、维护方便,一般优先选择,广泛应用于一般机器中。滑动轴承本身有一些独特的优点,一般用于一些不能、不方便或使用滚动轴承没有优点,如以下场合:
01
径向空间的尺寸受到限制,或需要分割和安装
滚动轴承由于结构上有内圈、外圈、滚动体和支架,径向尺寸较大,应用有限。当径向尺寸要求严格时,可选择滚针轴承,必要时需要选择滑动轴承。对于轴承不方便,或不能从轴向安装,必须分割安装部件,应选择对开滑动轴承。
02
高精度场合
当所使用的轴承有高精度要求时,滑动轴承通常被选择,因为滑动轴承的润滑油膜可以缓冲和吸收振动。当精度要求很高时,只能选择静压滑动轴承。滑动轴承广泛应用于精密和高精度磨床、各种精密仪器等。
03
重载场合
滚动轴承,无论是球轴承还是滚子轴承,在重负荷下都容易发热和疲劳。因此,当负荷较大时,滑动轴承,如轧机、汽轮机、航空发动机附件和矿山机械。
对于一种机械设备,滚动轴承和滑动轴承的应用各有优缺点,应根据工程实际情况合理选择。过去,大中型破碎机一般采用带巴氏杀菌合金的滑动轴承,因为它能承受较大的冲击载荷,耐磨、稳定。小型颚式破碎机主要采用滚动轴承,传动效率高,更灵敏,维护方便。随着滚动轴承制造技术水平的提高,滚动轴承也主要用于大型颚式破碎机。
END