向心軸承

1.徑向接觸軸承—公稱接觸角為0°的向心軸承。

2.角接觸向心軸承—公稱接觸角為0°～45°的向心軸承。

這種軸承一般有三種不同佈置方式 ：

背對背式佈置 (即寬邊相對) ；

面對面式佈置 (即狹邊相對) ；

同向排列布置 (即並列) 。

它們可以成對緊靠在一起，也可用墊圈或套筒隔開 ，某些設計的佈置按主軸的要求把三個以上的軸承排列在一起 。高速主軸(如內圓磨具) 大都採用單個軸承，並常用壓縮彈簧來消除軸承內、外環與滾珠的間隙。

採用這種方式安裝後，軸承的滾珠與內、外環接觸點的連線，即接觸角線沿着迴轉軸線方向擴散，因此增加了徑向和軸向剛性 ，抗變形能力最大。

用這種方式安裝，軸承滾珠與內、外環的接觸點的連線，即接觸角線沿着迴轉軸線方向收斂，同時軸承內環伸出外環，當兩軸承的外環壓緊到一起時，外環間的原始間隙開始消除。

選用這種方式安裝的軸承、兩個旋有預加負荷的 向心球軸承可分擔工作載荷。這樣的佈局方式使軸承接觸角線同 向而且平行，但為了保證安裝的軸向穩定性，必須在軸兩端分別對放兩個同向排列軸承。

1、向心球軸承以面對面方式安裝，工作時主軸由於温升作徑向和軸向膨脹，但由於內環比外環伸長快，這樣膨脹的結果對軸承內環產生額外的軸向負荷，亦即增加預加負荷。

2、背對背安裝的主軸軸承。當軸承內環的墊圈軸向伸長時，減少了原先調整好的預加負荷。

3、同 一軸頸上的兩對軸承，左、右各一對，都是作背對背安裝，其中左、右靠得近的兩個即中間兩個軸承是面對面的 ，工作時的温升會使中間兩個軸承的預加負荷增大 。

4、 另一種佈局方式 ，安裝同一軸頸上的兩對軸承 ，左 、右兩端 都是成對面對面地安裝 。 工作時主軸由於温升作軸向伸長時，就造成外側的兩個軸承上增加了預加負荷，而 中間兩個軸 承減少了預加 負荷，甚至產生了間隙。

上述四種佈局都不太理想 ，存在着一定的毛病。高精度、高轉速 的主軸若採用上述 四種 中的任何一種佈局方式安裝都會影響主軸的迴轉精度及軸承的壽命。正確的佈局方式，兩對“同向‘’安裝的向心球軸承 ，承擔切削或磨削的一端一對軸承的外環與軸 承座孔軸向是固定的 ，則 另一端一對軸承的外環與軸承座孔其軸 向脱空 ，而兩端軸承內環與主軸其 軸向是固緊的，主軸無軸 向竄動 。這樣，當主軸受熱伸長時 ，非切削端一對軸承可以在套 筒裏向中間移 動，因而補償了主軸 的熱膨脹，軸承仍保持原有的預加負荷 ^[1]  。

根據軸承工作能力的主要準則，製作軸承的材料應該具有一定的承載能力、嵌入性、導熱性、低摩擦係數、表面光滑、抗磨、抗疲勞和抗腐蝕。沒有一種材料能完全滿足所有的要求，這就是在絕大多數設計中常採用折中法的原因。

下面簡要介紹幾種軸承材料的性能和應用 ^[2]  。

軸承合金(巴氏合金)被廣泛使用。它們通常有兩種類型：錫基軸承合金和鉛基軸承合金，它們具有跑合快的特點，很容易將表面變得非常平滑，它們通常作為軸承襯附在鋼的軸瓦基體上。巴氏合金軸承具有很好的適應性，對於較小的不對中或存在缺陷的軸具有自動調節的特性。因為進入到潤滑劑中的適量灰塵或外界雜物能被這種軟材料吸收，防止軸出現膠合破壞，故這種嵌入性使得它們成為極優秀的軸承材料。軸頸材料可以是軟鋼、硬鋼或鑄鐵。

青銅軸承適用於軸和軸承對中性好的低速重載的場合，可由多種合金成分製成以獲得各種不同的物理性能。

這種軸承的承載能力高於軸承合金，其適應性較差，因此用於軸的剛性好且對中性好的場合。

鑄鐵軸承材料廣泛應用於要求不太嚴格的場合。軸頸的硬度必須高於軸瓦的硬度。工作表面要用石墨和油的混合膠質仔細地加以跑合。要求軸頸與軸承之間必須良好地對中。

首先將金屬粉末進行燒結，然後將其浸在油中，就可製作出所謂“自潤滑”或“多孔”軸承。各種不同成分的青銅被廣泛使用在多孔軸承上，而較少使用鐵。由於多孔軸承具有自潤滑性能，所以它主要用於當使用一般潤滑方法時，軸承難以或不可能獲得可靠潤滑的場合。

在高温場合，或傳統的潤滑方式不能使用時，純碳軸承可以達到滿意的效果。聚四氟乙烯是一種非常普通的塑料。由它做成的軸承具有極低的摩擦係數，並且用在無油潤滑的場合，它可以在低速或間歇擺動且重載的工況下工作。實驗表明，一些材料的組合可以很好地搭配工作，而有一些則不能。在一起不能很好搭配工作的材料組合將會出現過度的磨損 ^[3]  。