薄壁角接触轴承

一、薄壁角接触轴承的工作原理是什么

薄壁角接触轴承的关键特征是它们之间的接触角，这是通过轴承的滚动元件（如球或滚子）与轴承内外圈接触点所形成的角度。这个角度决定了轴承在承受径向和轴向负荷时的性能。一个大的接触角会增加轴承承受轴向负荷的能力，而一个较小的接触角更适合承受径向负荷。因此，接触角的选择取决于特定应用的负荷需求。

当轴承承受负荷时，滚动元件与内外圈接触点的几何形状会导致负荷通过接触角分布。在接触点，负荷被分解为一个垂直于接触面的力（轴向力）和一个平行于接触面的力（径向力）。这种负荷分配机制允许角接触轴承有效地管理多方向的负荷。

在某些高精度应用中，薄壁角接触轴承可能会预先加载，以消除游隙、增加刚性并提高支撑性。预加载是通过在安装轴承时施加轴向力来实现的，这会导致滚动元件与轴承的轨道之间产生一个预定的接触应力，从而减少或消除运行中的游隙。

由于其结构特点，薄壁角接触轴承特别适用于高速和高精度应用。轴承的精密制造和接触角的优化设计可以减少运行中的摩擦和热量生成，从而实现高速运行时的平稳性和准确性。

由于“薄壁”设计，这种轴承的一个重要优势是它们在节省空间和减轻重量方面的效率。在航空航天、机器人学、医用设备等行业，这种尺寸和重量的减少是至关重要的，因为它可以大大减少整体系统的负担并提高性能。

在这种配对方式中，两个轴承的外圈背靠背安装，其接触角是向外倾斜的。这种配置可以很好地承受同时作用的径向和双向轴向负荷。背背配对提供良好的刚度和对撞性，特别适合用于承受沿轴承轴线方向交替作用的轴向负荷的情况。

在面对面配对中，两个轴承的外圈面对面安装，其接触角是向内倾斜的。这种配对方式提供了较低的刚度，使得轴承可以更好地适应轴向长度变化，例如由于热膨胀。面对面配对对轴向错位更具容忍性，常用于工作环境中可能出现温度变化的应用。

串列配对中，轴承是端对端安装的，所有的接触角都朝向相同方向。这种配对方式可以极大地提高轴向负荷容量，因为所有的轴向力都沿一个方向传递。然而，它不能承受反向的轴向负荷。串列配对常用于高速应用和高轴向负荷但径向负荷较小的情况。

复合配对结合了两种或以上的基本配对方式。例如，一个常见的配置是一个背背配对和一个面对面配对组合在一起，以平衡刚度和对称性，同时提供高的轴向和径向负荷容量。复合配对通常根据特定应用的需求定制。