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专家栏|原来这才是轴承之道

发表时间:2019-01-28 13:56 来源:今日头条 阅读数:720

我国古代思想家用五行理论来说明世界万物的形成及其相互关系,我们曾听过命运的五行、医学的五行、可曾听过“轴承五行”

内圈,滚动体,保持架,外圈和润滑剂这五个元件构成了一个有机的完整系统。尽管轴承是个工业产品,要了解它需要借助的是现代研究分析手段。这里不妨允许我牵强套用祖先研究一个系统内部因素之间关系的万灵模型――“木火土金水”的五行学说来作一个诠释。

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上图 为轴承元件与五行关系:“生”与“克”

内圈属“木”,木主发动。大多数轴承应用都是内圈转动,外圈静止的。可以说内圈是滚动体和保持架运动的动力来源。所受载荷也是从内圈通过滚动体“条达”传递到外圈和基座的。

滚动体属“火”,这不难理解,滚动体一定是轴承中转动最快,运动姿态和状态变化最复杂的元件。

保持架属“土”,位于轴承的中间位置,分隔滚动体,使其能均匀分布。

外圈属“金”,与外界――轴承座联系的环节,通过它最终把载荷分散到轴承座。轴承运转时产生的热量也需要通过外圈向外传递。轴承的尺寸在温度变化作用下发生的改变就像是它在做“呼吸”运动,而这也是通过外圈与外界联系的。

滑油属“水”,主滋润,有润滑降温之效。

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进一步说,五行生克的关系就可以用来理解和指导轴承应用了。

如:“水”生“木”,因此,润滑油需要被传送到内圈滚道(对推力轴承来说是滚道靠旋转轴线的部分)。换句话说,内圈是轴承中最难润滑的部分,是润滑的关键部位。这是因为离心力的作用使得润滑油难以到达内圈和保留在内圈滚道上。

从“金”生“水”,可以理解润滑油实际上需要外圈滚道来保持。径向轴承外圈对润滑油的保持能力较强,如深沟球轴承外圈的沟道几乎是天然的储油槽。对接触角为 90 度的推力滚子轴承而言,外圈(座圈)则没有这一功能,所谓“金” 不生“水”了。那就得补“水”了。因此,推力滚子轴承运转时就需要润滑油持续地,积极和强制地供给到外圈(座圈)和内圈(轴圈)上靠旋转轴线的滚道部分, 才能保证良好润滑,否则极易出现润滑不良,滚道烧伤和后续的轴承失效。

再看“土”克“水”,保持架位于内外圈之间,在承载区滚动体推动保持架转动,在非承载区滚动体则推动保持架转动。因此保持架与滚动体之间的接触可能会一定程度上不利于甚至阻断润滑油的流动,流向与润滑油膜的形成。这一点对保持架兜孔设计来讲具有指导意义。

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引入“五行”模型也许是离经叛道之举。但理解轴承的确是需要有一个系统的观念的,尤其是对定性分析而言。这里是抛砖引玉,只增笑尔。进一步的深入的理解就请诸位慢慢玩味吧。

实际应用中还有轴承不带内圈,或外圈,甚至只有一个带滚动体的保持架组件。此时,轴承座,以及轴上用作滚道工作面的部分通常需要淬硬。这种情况下, 内外圈只是“隐形”了而已。保证系统功能的“部件”并未缺失。

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上图为径向和推力滚针保持架组件

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上图滚针轴承内外圈是“隐形”的,作为滚道的部分需要淬硬

很多轴承集成了密封元件,防尘盖或密封圈,但是密封可以视为润滑剂的附件。它的作用在于防止润滑剂被污染,或者把润滑脂保留在轴承中。这是为什么 “五行”模型里面没有提及密封元件的原因。尽管密封作为一个实体,看起来比润滑剂更“有形”一些。


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