机械制造中的趁热打铁(第6讲 轴承的用途(下篇)～产品制造中使用的轴承)

我们将介绍在“能源制造”、“原材料制造”、“产品加工”这3个领域的机器中使用的轴承。

1．能源制造中使用的轴承-风力发电机

发电机是为我们的生活制造能源的设备。风力发电机已在全球范围内得到普及。

由于安装在高处的风力发电机检修难度高，因此就要求轴承具备高可靠性(故障极少)和长寿命。

风力发电机中使用了很多轴承，在这里，我们将对接受风力向发电机传递旋转力的“主轴用轴承”进行介绍。

图1安装在高处的风力发电机

图2风力发电机的结构

主轴用轴承

风力发电机利用风力使主轴旋转，并将这种旋转力传递给发电机进行发电。

主轴用轴承除了要支撑叶片和旋转部分的重量外，还要承受大小和方向不规则变化的风力。

因此，风力发电机的主轴用轴承主要使用能够支撑大的力、且调心性优异的调心滚子轴承。

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■什么是调心性？

调心性是指内圈、滚动体、保持架可以在倾斜于外圈的状态下顺畅旋转的特性。

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为了支撑大的力，主轴用轴承通常使用超过1m的大型调心滚子轴承。

图3风力发电机主轴用大型调心滚子轴承

2．原材料制造中使用的轴承–钢铁轧机

钢铁轧机是原材料制造机械的代表性设备，它可以根据不同用途制作出不同形状的钢铁材料，下面我们就对这种设备进行介绍。

图4钢铁材料的常见形状

在轧机中，钢铁材料通过旋转的2个轧辊间被加压轧制。另外，正如“趁热打铁”这句成语所说，钢铁材料很多时候都是在高温状态下进行轧制的。因此，这种情况下轴承便需要在高温条件下承受大力使轧辊旋转。

图5钢铁轧机的结构

工作辊用轴承

工作辊使用四列圆锥滚子轴承来支承轧制时产生的非常大的径向负荷和两个方向的轴向负荷。

图6工作辊用四列圆锥滚子轴承

支承辊用轴承

虽然工作辊在轧制时会因承受较大的负荷而容易变形，但支承辊可以抑制其变形。支承辊使用支承大径向负荷的四列圆柱滚子轴承和支承轴向负荷的多列圆锥滚子轴承。

图7支承辊用轴承

3．产品加工中使用的轴承–加工中心(机床)

最后为大家介绍的是产品加工设备。

根据用途加工各种形状的产品及零件的设备叫做“机床”。

其中，通过计算机控制进行加工的加工中心近年来迅速普及。

加工中心可以实现人工难以做到的精密、细微加工，而且可以大幅缩短加工时间。

图8产品加工用机床

?为了避免因加工中的发热而导致工件尺寸变化及加工精密性降低，加工中心的主轴(安装刀具的主轴)需要使用升温幅度小的轴承。

图9加工中心的结构和主轴

◆主轴用轴承

主轴使用角接触球轴承，同时承受加工时的径向负荷和轴向负荷。

图10主轴用角接触球轴承

此款采用陶瓷作为轴承材料。

这种陶瓷轴承在高速旋转时的升温幅度小，能够抑制工件的尺寸变化。并且，这种轴承还能将导致发热主要因素的润滑油仅以适当的量供给到必要的部位，并迅速排出。

＜总结＞为我们的生活提供支持的轴承

制造能源的机器、制造材料的机器、加工产品的机器在我们平时的生活中并不常见。

但是，这次介绍的加工产品的机器中都使用了很多轴承。

这些轴承不光支承着力旋转，也为我们的生活提供着强大的支持。?