滾動軸承構造與特證
滾動軸承構造與特證
1.1滾動軸承的構造
滾動軸承一般如圖1-1所示，是同軌道環（內環和外環），滾動體（滾珠）及保持所構成。即在相對兩個軌道環之間配置幾個滾動體，並利用保持器使它們不互相接觸而保持一定間隔做滾動運動的構造。
滾動體與軌道環是以其軌道面的接觸面（點）支撐軸承所承受的負荷。另一構成零件保持器並不直接承受軸承負荷，它除了使滾動體等間隔地維持正確位置外，同時也防止安裝軸承時滾動體脫落。
1.2滾珠軸承
深溝滾珠軸承是使用範圍最廣的軸承。其內外環軌道都呈圓弧狀深溝，能承受經向負荷、雙向軸向負荷或它們所組合成的合成負荷，也適用于高速回轉。
此形式軸承量有填入滑脂的填脂軸承（比遮蓋或比密封軸承）及附有扣環軸承等，因此使用這些可以簡化軸承殼（箱）的設計。圖1-2為深溝滾珠軸承常用各部分之名稱。
深溝滾珠軸承一般是使用沖制保持器，但大尺寸的軸承或高速用軸承則采用機制保持器。常用這保持器形式如表1-1。
1.2.1遮蓋滾珠軸承
遮蓋滾珠軸承的主要尺寸與開放型軸承相同。它以鋼制遮蓋保護軸承防止外部異物侵入及防止滑脂泄漏。雙側裝有遮蓋為ZZ型，遮蓋只裝在單側為Z型。因非接觸式故摩擦轉矩小。
1.2.2密封滾珠軸承
密封滾珠軸承與說遮蓋滾珠軸承一樣，其主要尺寸與開放型軸承相同，它采用密封板可防止內部滑脂的泄漏及外部異物侵入。
密封滾珠軸承的密封板內側含有薄銅片襯墊再被覆合成橡膠。密封板與內環接觸為接觸型（LLU型），不接觸為非接觸型（LLB型），及其基本結構與LLU型相同，唇部設計特殊的低轉矩型（LLH型）。還有單側安裝密封板的LU型、LB型及LH型。接觸型的防塵性能佳，非接觸型則適用于低轉矩的用途。
1.2.3膨脹補正深溝滾珠軸承
膨脹補正深溝滾珠軸承的主要尺寸和標準軸承相同，它是將膨脹系數大的高分子材料瓖在外環外徑的溝上（如圖1-3）。它設計在廣泛溫度範圍使用下，高分子材料的外徑與輕合金軸承殼（箱）內徑組合後整個熱膨脹變化相當小，因此將這種軸承直接壓入輕合金軸承殼（箱）中可在廣泛溫度範圍內得到應有緊度，且其特點為外環不致發生滑移。
膨脹補正深溝滾珠軸承壓入軸承殼（箱）時，很重要的一點是不得損傷高分子材料。在安裝時要避免軸承以傾斜狀態壓入，這種軸承在普通使用條件下，采用C3間隙。
1.2.4 CSB長壽命軸承
CSB軸承的主要尺寸和標準軸承相同以外，它的特殊材質在特殊熱處理下，有強化其磨耗壽命的特性。這類軸承特別在有異物，如在灰塵和外來 硬異物侵入的使用環境中，其壽命明顯對于標準軸承。軸承使用壽命這提升，可應用在輕量、小型化設計，如CSB 62系列取代63系列之標準。
1.2.5 ESB軸承
ESB軸承的主要尺寸和標準軸承相同以外，使用了特殊材質並經特殊表面改質處理，于表層產生強化層提升軸承的耐熱性，耐磨耗性，在異物侵入及潤滑條件嚴苛環境下擁有優越之使用壽命，其各項表現優于CSB軸承，使用環境更為嚴苛時可用ESB軸取代CSB軸承。
1.2.6 AC軸承（滑移防止軸承）
AC軸承的主要尺寸和標準軸承相同，但在外徑圓周面植入一道或兩道O型環如圖1-4。此種軸承在鐵質軸承殼（箱）下可承受外環回轉負荷，同時適用于外環無法緊配合的應用場合，可避免滑移的發生，也因為它可允許軸向負荷所產生的位移，AC軸承可以作為自由端軸承，來適用軸回轉可能的振擺。
1.2.7 TS高溫用軸承
軸承必須長期在高溫之使用環境下，如120℃以上，可使用高溫用（TS）軸承。經過尺寸安定化處理之TS軸承，最高使用溫度可達250℃。
1.2.8 靜音軸承
馬達特別是空調室內機用軸承有靜音的需求，即低噪音、低轉矩特性。靜音軸承的回轉精度要求嚴格，軸承經改良的組立和洗滌制程，並使用靜音滑脂，達到低噪音、低轉矩的要求，同時為改善因運輸條件不良所造成的微動磨耗（Freting Corrosion）,可選用耐微動磨耗佳且音質佳的滑脂來因應。
1.2.9 BL軸承
BL軸承以稱滿型軸承（Maximum Capacity Ball Bearing）。BL軸承的主要尺寸和標準軸承相同以外，利用填裝槽（Filling Slot）來增加基滾珠數以提高徑向負荷能力。通常，BL軸承適用低轉速的應用，也因為有填裝槽的關系，此軸承較不適用在有軸向負荷的場合。
1.2.10 斜角滾珠軸承
機構設計上若需要考慮到軸承同時承受徑向和軸向負荷時，就必須使用所謂斜角滾珠軸承。隨著軸向力與徑向力比重的不同，以不同接觸角的斜角滾珠來因應。斜角滾珠通常老師以配列（in pairs）的方式來安裝，主要可以期藉由預壓來提高軸向的風景剛性。在高速主軸的應用上，斜角滾珠軸承需要達到高速化的條件與軸承精度（亦即尺寸精度與回轉精度），保持器型式，及潤滑方式有關，構造參考如圖1-5。
其他斜角滾珠軸承如止推斜角滾珠軸承應用在軸向負荷為主的場合如螺桿支持用軸承；變列斜角滾珠軸承則為配列設計之斜角滾珠軸承，將內環、外環各自成一體構造之軸承，應用在承受力矩負荷能力大的場合如皮帶輪用軸承。
1.2.11 不銹鋼軸承
不銹鋼軸承的主要尺寸和標準軸承相同以外，軸承精度亦適用一般標準軸承之ISO精度；其特點為在特殊環境下較標準軸承擁有更佳的耐蝕性。
不銹鋼軸承內外環及鋼珠使用擁有高硬度的麻田散鏈系不銹鋼，保持器及遮蓋使用沃斯田鏈系不銹鋼，詳細成分參考8.軸承材料說明。
1.3滾子軸承
滾子軸承依圓筒型滾子形狀可細分為滾子軸承和滾針軸承。依照滾子的主要尺寸比︰長比直徑來區分。亦即，相較于滾子軸承，滾針軸承的滾針直徑比滾子軸承的小，但長度較長。
1.3.1滾針軸承
各一般滾動軸承比較，滾針軸承擁有較小的剖面高空間比，負荷承受能力剛性明顯提高。同時，因為轉動造成之慣性力較小的關系，它們適合使用于搖擺運動。滾針軸承適用于輕量、小型這機械設計，它們也可用來取代滑動軸承。
TPI針對機車開發這滾針軸承有兩個類型，一類是滾針與保持器組件（Needle Roller and Cage Assembly），一類是拉杯型滾針軸承（Drawn-cup Needle Roller Bearing）。滾針與保持器組件是滾針軸承中主要的類型，它包括滾針和支持它的機制保持器。在空間要求的小型化設計，軸和軸承箱（殼）本身充當軸承之軌道環。在往復式壓縮機和小型引擎連桿軸承常在使用，尤其保持器的設計可以使用在高速、加減速變化大、高溫且潤滑條件差的環境。拉杯型滾針軸承除了滾針和保持器以外，再加上用薄鋼板精密深拉制成之外環。此類組合滾針軸承中，它的剖面積最小。