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滾輪軸承,是一種軸承,其通過將滾動元件(諸如滾珠或滾子)2個稱為軸承圈之間承載負荷的種族。座圈的相對運動引起滾動元件滾動用很少的滾動阻力,并用小的滑動。
著名的滾輪軸承之一是原木鋪設在地面上,頂部有一塊大石頭。當石頭被拉動時,原木沿著地面滾輪而幾乎沒有滑動摩擦。當每根原木從后面出來時,它都移到了前面,然后塊就在上面滾動了??梢酝ㄟ^在桌上放置幾支鋼筆或鉛筆并在其頂部放置物品來模仿這種軸承。有關軸承的歷史發(fā)展的更多信息,請參見“軸承”。
滾動元件旋轉軸承在更大的孔中使用軸,稱為“滾子”的圓柱體緊密填充軸和孔之間的空間。在上述示例中,隨著軸的旋轉,每個輥子都充當原木。但是,由于軸承是圓形的,因此滾子永遠不會從負載下掉落。
滾輪軸承的優(yōu)點是可以在成本,尺寸,重量,承載能力,耐用性,精度,摩擦力等之間進行權衡。其他軸承設計通常在一個特定屬性上表現更好,但在大多數其他屬性上卻表現較差,盡管流體軸承有時可能同時在承載能力,耐用性,精度,摩擦,旋轉速率和有時成本方面表現優(yōu)異。僅滑動軸承被廣泛用作滾輪軸承。廣泛使用的常見機械組件是-汽車,工業(yè),船舶和航空航天應用。它們是現代技術的必需品。滾動軸承是在數千年的堅實基礎上發(fā)展起來的。
滾輪軸承是一種特別普通的滾動軸承。 軸承有內圈和外圈,滾珠之間滾動。 每個種族都有一個通常具有一定形狀的凹槽,因此球略微松動。 因此,原則上,球在非常狹窄的區(qū)域接觸每個種族。 但是,無限小點上的負載將導致無限高的接觸壓力。 在實踐中,球在接觸每個座圈時會稍微變形(變平),就像輪胎在接觸路面時變平一樣。 比賽在每個球壓向它的地方也略有屈服。 因此,球與座圈之間的接觸具有有限的大小并且具有有限的壓力。 變形的球和座圈不能完全平穩(wěn)滾動,因為球的不同部分在滾輪時以不同的速度運動。 因此,在每個球/圈接觸處都存在相反的力和滑動運動。 總體而言,這些都會引起軸承阻力。
普通滾子軸承使用的圓柱體長度比直徑略長。滾輪軸承通常具有比球軸承更高的徑向載荷能力,但在軸向載荷下具有更低的載荷和更大的摩擦。如果內座圈和外座圈未對準,則與滾珠軸承或調心滾子軸承相比,軸承承載能力通常會迅速下降。
與所有徑向軸承一樣,外部載荷會在滾子之間不斷重新分配。通常,輥子總數的不到一半承擔了很大一部分負荷。右邊的動畫顯示了當內圈旋轉時,軸承滾子如何承受靜態(tài)徑向載荷。