滚动轴承——被喻为“人体关节”的机械零件 [复制链接]

第5版()
专栏：工业知识

滚动轴承
——被喻为“人体关节”的机械零件
马路上行驶的自行车、汽车，田野间工作的拖拉机，工厂里飞快旋转的各种机床和各种各样的机械，天上飞着的飞机和人造卫星，生活中常见的手推车、电风扇、缝纫机等，凡是有机械转动的地方，都毫无例外地装有滚动轴承。
当两个物体相对运动的时候，如果能够用滚动磨擦或者比较光滑的滑动摩擦来代替原来比较粗糙的接触面，那么做同样的工作便可以省很大的力量。早在四千多年以前，我们的祖先在搬运重大的东西时，就曾利用滑动和滚动等原理。到了十九世纪末叶，随着自行车制造业的诞生，滚动轴承开始出现在自行车上。
轴承是机械中主要零件之一。用来支持转动的轴，按摩擦的性质可分滑动轴承和滚动轴承两种。滚动轴承比滑动轴承摩擦小，保养简便，在成批生产时费用低，因而人们乐于采用。现在国民经济各部门都普遍大量地应用滚动轴承，自行车、汽车、纺织机械、机床、铁路车辆和农业机械等方面的需要量尤其大。在日常生活和生产劳动中，人们最常见的如缝纫机、架子车和木车等也越来越多地应用了滚动轴承。因此滚动轴承被人们比喻为“人体关节”。
如果轴承的尺寸特别微小，就要用微小的滚珠轴承来支持。一般滚动轴承外圈直径在九毫米以下的，就称为微型轴承。有些微小的轴承，比绿豆还小。最小的轴承象小米粒那样大，这样的轴承五万套才重一公斤。大的轴承的外圈直径有一米多，甚至还有超过十米的。
随着现代工业和科学技术的发展，为了适应各种特殊的工作条件，对滚动轴承提出了新的、更高的要求，种种不同性能的轴承越来越多了。下面简单介绍几种在特殊条件下工作的滚动轴承。 耐高温轴承
喷气技术、火箭、原子能技术和某些试验装置，需要耐高温的滚动轴承。如喷气技术用的轴承要求能耐摄氏四百度至六百度的高温。内燃机的增压器轴承，陶瓷业中装在向窑中运送焙［bèi倍］烧制品的搬运车上的轴承，也要求能耐摄氏一百到二百度的高温。有的耐高温轴承要求在摄氏八百到一千度的温度下运转。
用普通钢制的轴承，在高温下硬度就会降低、变形，因而影响工作。耐高温轴承，主要采用在高温条件下工作时硬度不会降低的、导热性好和膨胀系数低的金属材料，例如铬钴镍合金、高速钢、工具钢、不锈钢和粉末冶金材料等。对高温润滑剂的要求是在高温条件下不氧化、不凝结、不蒸发或因其它原因而失去润滑能力。
耐低温轴承
在液态氢和液态氧的机械装备和宇宙高真空的飞行器中，需要用能耐低温的轴承。在液态氢中工作的滚子轴承，温度低到摄氏零下二百度。宇宙飞行器的定位装置轴承，一般在摄氏零下一百五十度到二百六十度和一百六十公里高空低压下工作。在这种条件下，轴承的润滑和寿命是很难解决的问题。比较有成效的办法，是采用加入有润滑剂的合成材料，如用玻璃或陶瓷纤维强化的和含二硫化钼的聚四氟乙烯作轴承的保持架。
高速轴承
在牙科医疗器械、高速印刷机、高速摄影机、磨床高速主轴、高速陀螺仪和喷气发动机的主轴上，都要采用高速轴承。我们常见火车跑得很快，可是火车车轮的转速，一般的每分钟只有三四百转。目前，磨床的高速主轴已经达到每分钟十五万到二十万转。在牙科医疗器械上用的微型轴承，它的转速已经达到每分钟四十万转至五十万转以上。
高速轴承的制造精度要求很高，主要需要解决的问题是摩擦热的扩散。目前解决的方法大致有三个：一、用机械方法把润滑剂打入轴承内部，再使它流出去，以带走产生的热量，如用喷雾法、油雾冷却法以及石墨和二硫化钼喷雾润滑法等。二、在高温工作条件下采用耐高温的润滑剂。三、采用特殊的耐高温材料。
低摩擦轴承
也叫灵敏轴承。顾名思义，它主要用于要求特别灵敏、旋转轻快的精密仪器上，或要求精确运转的精密机械中。如电气机械仪器装置、航空与飞行器导向系统陀螺仪，雷达天线底座、纺织机械的拈线机、核反应堆控制驱动机构等，都要求低摩擦轴承。这种轴承需要在非常清洁的条件下制造，加工装配轴承的材料大都采用真空冶炼的镍铬不锈钢。低噪声轴承·低振动轴承·密封轴承
轴承的噪声与振动在一些特殊要求的机件上，可能直接影响到产品质量、机械灵敏度和寿命，影响到工作环境的安静和使工人疲劳。因此，在一些特殊的条件下需要低噪声轴承。例如，家庭用的机器、医院或电梯的电动机以及小轿车中的轴承，就要求很低的噪声。在电影机、电唱机、录音机中使用低噪声轴承，可以改善音响效果，使我们看电影、听报告、听广播时没有杂声干扰。在精密机床上也需要低噪声低振动轴承，使加工出的工件获得更高的光洁度和表面质量。在雷达控制马达中，轴承的噪声和振动会影响到信号受干扰，因此这里也要用低噪声轴承。
这种轴承的滚道精度加工要求较高，一个轴承内的钢球的尺寸差别要尽量小。
在一些极污秽或野外作业的机械上，如长途汽车、越野汽车、电机、坦克和收割机、除草机、捆草机、谷物去皮机及其它一些农业机械上，如果灰尘、沙土、脏物、零件磨损粉粒、潮气等侵入轴承内，就会影响轴承的使用寿命，以致影响各类机械的使用性能，所以必须堵塞外部的污物向里边渗漏的道路。密封的办法有几种：有的用橡皮密封片装在轴承内部，有的是采用人造橡皮密封或毛毡、有机塑料制的密封装置。耐腐蚀轴承和抗辐射轴承
在化工机械中用的轴承，要求能耐酸、碱和其他液体、气体的腐蚀。在水上运输机器（如轮船螺旋桨）和抽水机中所用的轴承，要抵抗水中自由氧的侵蚀。在航海运输机械和仪器中，轴承要能耐海水、潮气的侵蚀。在我国东南部各种机械上使用的轴承，要能耐梅雨季节水蒸汽的侵蚀。耐腐蚀轴承的材料主要有不锈钢、钴铬镍钼合金、陶瓷、玻璃、碳化铬等等。
抗辐射轴承就是宇宙飞行器上用的轴承及核反应堆、核动力厂用的轴承。这种地方用的轴承，主要问题是如何避免润滑剂受辐射后遭到破坏，所以对于轴承的密封和清洁要求特别严格。
（一机部轴承研究所供稿）（附图片）
单列向心球轴承
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