滑动轴承与滚动轴承的差异

2025-04-10 15:37:37 weimayoung 5

轴承,作为机械产品中的核心组件,承担着支撑转动轴的重任。依据轴承中摩擦特性的差异,轴承可分为滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)与滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)两大类。这两类轴承在构造上各有千秋,性能上则各有长短。在实际应用中,选择何种轴承需综合考虑多方面因素。

滚动轴承与滑动轴承的对比分析

  • 结构与运动方式对比
    滚动轴承与滑动轴承最显著的差异在于是否配备滚动体。滚动轴承,如球、圆柱滚子、圆锥滚子或滚针,通过其转动来支撑轴,使得接触部位局限于若干个点,且滚动体数量越多,接触点也越多。而滑动轴承则无此滚动体,依赖平滑的表面来支撑轴,其接触部位为一个面。这种结构差异直接导致滚动轴承的运动方式为滚动,而滑动轴承则为滑动,进而在摩擦形态上产生根本的不同。

  • 承载能力对比
    总体而言,滑动轴承因具有较大的承压面积,其承载能力通常优于滚动轴承。同时,滚动轴承在承受冲击载荷方面的能力相对较弱。然而,若滚动轴承完全通过液体润滑,则润滑油膜的缓冲和吸振作用可显著提高其承受冲击载荷的能力。值得注意的是,在高速旋转时,滚动轴承中滚动体的离心力会增大,从而降低其承载能力,并可能引发噪音。相比之下,动压滑动轴承的承载能力则会随着转速的增加而提升。
    摩擦系数与起动摩擦阻力对比
    在常规工作条件下,滚动轴承的摩擦系数通常低于滑动轴承,且其数值更为稳定。相比之下,滑动轴承的润滑状态易受转速、振动等外部因素影响,导致摩擦系数变化范围较大。在启动阶段,由于滑动轴承尚未建立起稳定的油膜,其起动摩擦阻力往往大于滚动轴承。然而,静压滑动轴承的起动摩擦阻力和工作摩擦系数均保持较低水平。

  • 工作转速适用性对比
    滚动轴承的工作转速受到滚动体离心力和轴承温升的限制,因此不适用于高速工作状态,多适用于中、低速环境。不完全液体润滑轴承同样受到发热和磨损的影响,其工作转速也不能过高。相比之下,完全液体润滑轴承,特别是采用空气作为润滑剂的静压滑动轴承,则能实现高达100000r/min的高速旋转。

  • 功率损失对比
    滚动轴承由于摩擦系数较小,其功率损失通常较低,优于不完全液体润滑轴承。但若润滑及安装不当,其功率损失可能会显著增加。完全液体润滑轴承的摩擦功率损失较低,但静压滑动轴承因油泵功率损失的存在,其总功率损失可能高于动压滑动轴承。

  • 使用寿命对比
    滚动轴承的使用寿命受材料点蚀和疲劳的影响,设计年限通常为5~10年或在大修期间进行更换。不完全液体润滑轴承的轴瓦磨损较快,需要定期更换。而完全液体润滑轴承的寿命理论上为无限,但在实际使用中,由于应力循环特别是动压滑动轴承的影响,轴瓦材料可能出现疲劳破坏。

  • 旋转精度对比
    滚动轴承凭借其小的径向间隙,通常具有较高的旋转精度。不完全液体润滑轴承在边界润滑或混合润滑状态下运转不稳定且磨损严重,因此精度较低。完全液体润滑轴承则因油膜的存在而具有较高的缓冲吸振能力,从而确保了较高的旋转精度,其中静压滑动轴承的旋转精度更为出色。

  • 其他方面对比
    滚动轴承使用油、脂或固体润滑剂,且用量较少。在高速工作时,润滑剂用量会增加,同时对油质清洁度的要求也较高,因此需要良好的密封性能。而滑动轴承,特别是完全液体润滑的滑动轴承,其润滑剂用量较大且对清洁度要求同样严格。此外,滑动轴承的轴瓦需要经常更换,有时甚至需要修复轴颈。

滚动轴承和滑动轴承的选用

在实际工作条件下,滚动轴承和滑动轴承的选用并没有统一的标准,因为实际工作条件非常复杂多样。滚动轴承以其小摩擦系数、小起动阻力、高灵敏度、高效率以及优良的互换性和通用性而受到广泛青睐,使用、润滑和维护都相当方便,因此在许多机器中成为首选。然而,滑动轴承也具有其独特的应用场合。

滑动轴承常被用于某些特定场合,如径向空间尺寸受限制或必须剖分安装的情况。由于滚动轴承的结构特点,其径向尺寸相对较大,因此在这些场合下,滑动轴承可能更为合适。对于那些需要高精度的设备,如精密磨床和各种精密仪表,滑动轴承的应用也更为广泛,因为其润滑油膜能够提供缓冲吸振的功能。

此外,重载场合也是滑动轴承的常见应用领域。在重载条件下,滚动轴承容易发热和产生疲劳,而滑动轴承则能够更好地承受这种负荷。例如,轧钢机、汽轮机、航空发动机附件以及矿山机械等领域,滑动轴承都发挥着重要作用。

当然,滑动轴承也有其特定的应用场合,如工作转速特别高、受到特大冲击与振动,以及需要在水或腐蚀性介质中工作等场合。在这些情况下,合理选用滑动轴承能够充分发挥其优势。

综上所述,对于不同的机器设备和实际工作条件,选用滚动轴承还是滑动轴承需要综合考虑各种因素。在过去,大型破碎机常采用铸有巴氏合金的滑动轴承来承受冲击载荷和耐磨性能的要求;而小型颚式破碎机则更多地使用滚动轴承以提高传动效率和灵敏度。随着滚动轴承制造技术的进步,现在大型颚破也逐渐采用滚动轴承成为主流选择。

首页
产品
电话