轴承到底是怎么工作的？
分类：技术动态 发布时间：2022-06-16 16:56 浏览量：1404

为了要搞清楚航空发动机的轴承有多难设计，我们先不去说航空发动机有多高的转速、多么恶劣的工作环境，我们先要了解一件事情：轴承到底是怎么工作的？

普通人理解的轴承工作过程应该跟下面这个动图差不多：

普通人理解的轴承运动的方式

 

就是很多个滚子支撑着外环，外环转起来，就带动着所有的滚子开始转动——也就是说所有的滚子都会滚动在内外环的相对运动下转动起来，所以他们都是均匀受力，而且整个轴承都会运转地严丝合缝。

但是事情真的是这样吗？显然不是。

比如说我们用汽车举例。汽车的车轴上也会使用轴承，但是显然，四个车轮不仅需要转动，还需要承载整个汽车的重量，所以承载车轴的轴承还会受到一个竖直方向上的力，而在这个竖直方向的力的作用下，轴承的受力远远不是上面这张动图里面那么地简单明了。

汽车车轴使用的轴承

 

我们看看下面这张图，是轴承在真实工作状态下的受力，可以发现，因为轴承承载的物体往往会受到竖直方向上的力，所以每个滚子受到的力并非是均匀的。

 

真实情况下轴承的受力

 

而且在很多情况下，由于轴承需要允许滚子的受热膨胀，因此内环、滚子还有外环，三样东西并不是仅仅贴在一起的，而是在彼此之间留有一定的空隙，在竖直方向的力的作用下，很有可能轴承一圈数十个滚子，真正接触的只有几个。比如说下图中，只有三四个滚子被内外环压紧，所以轴承内外环之间的相对转动，只会带动这四个滚子滚动起来。

 

轴承往往只有几个滚子会受力

 

 

那么其他滚子呢？难道就在那儿罢工不动了？

 

我们只要打开轴承，就会发现往往滚子并不是一个挨一个地挤在内环和外环之间，而是又类似于豌豆荚一样的东西包裹着滚子，我们可以通过下面两张图，分辨出来带保持架和不带保持架的滚子分别是什么样的。

 

带有保持架的轴承

 

不带保持架的轴承

 

 

而所有滚子一起运动的场景应该是这样的：内环和外环只压紧了三五个滚子，带动这几个滚子开始转动，并且撞击保持架，使保持架转动起来，转动起来的保持架又去撞击其他滚子，最后才一起运动起来。

另外，对于某些滚棒轴承而言，保持架并不是会乖乖地呆在内外环之间，而是有可能上下浮动，所以保持架还有可能跟轴承内外环发生碰撞。

 

滚棒轴承和其中的保持架

 

所以轴承工作起来简单说就是一个字，“乱”：你压我，我撞你，你撞他，他还撞他，几十个零件就是在这小小的空间里面上演全武行，并且这可是在每秒钟几百转的极高转速下互相撞击，所以轴承的困难之处就源于此。