1.1.4 特殊用途轴承
1.汽车轮毂轴承
汽车轮毂轴承安装在汽车车轮轮毂内,是汽车承重及精确导向的重要部件。为提高性能,轮毂轴承由早期的两个单列圆锥滚子轴承或角接触球轴承发展到双列圆锥滚子轴承或双列角接触球轴承,又由单纯的轴承发展到以轴承为核心的轮毂轴承单元,简化了汽车制造的装配工艺,降低了加工、装配的成本。轴承单元上还可以添加一些其他的功能,例如在整体轴承单元上安装一个速度传感器,给防抱死制动系统(ABS)提供信号。
第一代轮毂轴承单元采用双列角接触球轴承,包括一个整体式外圈、两列滚动体和两个小内圈,内圈背对背组合,是以后各代轮毂轴承单元的结构基础。为保证安装后预紧载荷在规定范围内,预先设定初始轴承游隙,在汽车组装线上无须使用调整预紧载荷的隔圈。图1-22所示为NSK公司第一代轮毂轴承单元。
第二代轮毂轴承单元在第一代的基础上改进而来,是双列圆锥滚子轴承或双列角接触球轴承组成的轮毂轴承单元,可配备ABS传感器,轴承单元的外圈含有一个整体式凸缘,以取代分离轮毂的功能,其他结构细节与第一代轮毂轴承单元相似。第二代轮毂轴承单元的特点是装配部件较少,重量较轻,安装方便。图1-23所示为NSK公司第二代轮毂轴承单元。
图1-22 NSK公司第一代轮毂轴承单元
图1-23 NSK公司第二代轮毂轴承单元
第三代轮毂轴承单元的主要结构为两个带法兰结构的双列角接触球轴承,其中一个法兰盘与汽车悬架连接,另一个与轮毂连接。根据安装位置是驱动轮(图1-24)还是非驱动轮(图1-25),在具体结构上有所区别,安装在驱动轮上的轴承开有渐开线的花键内孔,与传动轴连接,转矩通过渐开线花键传递到内圈。
图1-24 第三代轮毂轴承(驱动轮)
图1-25 第三代轮毂轴承(非驱动轮)
此外,还有将其中一个内套或外套与传动轴合为一体的第四代轮毂轴承单元;优化了减振效果和重量的第五代轮毂轴承单元;集成带模拟浮动制动盘组装件的综合制动盘转子,得到制动盘一体化的第六代轮毂轴承单元。这些新型轮毂轴承单元均有其独特的设计优点。
2.转盘轴承
转盘轴承,也叫回转支承,是一种能够同时承受较大的轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩等综合载荷,集支承、旋转、传动、固定等多种功能于一身的特殊结构的大型轴承。一般转盘轴承均带有安装孔、润滑油孔和密封装置,可以满足在不同工况条件下工作的各类主机。按照是否带齿以及齿轮的部位可以分为无齿式、外齿式和内齿式等不同结构。由于转盘轴承本身具有结构紧凑、引导旋转方便等特点,因此这种轴承广泛应用于矿山、冶金、化工、航空航天、雷达及军工等大型回转装置上。图1-26所示为转盘轴承。
3.航空燃气涡轮机及动力传输用轴承
飞机或直升机动力传输用轴承的特点是以最小尺寸的轴承适应重载和高速运转,轴承一般采用高强度高等级钢制造,由于钢制轴承较重,因此减小轴承的宽度和外径有助于减小发动机部件的尺寸和重量,使发动机设计更为紧凑。因此飞机动力传输用轴承的套圈都相对较薄,例如图1-27所示的圆柱滚子轴承就是如此。图1-28所示为航空燃气涡轮机用圆柱滚子轴承,该轴承有一个与外圈连为一体的薄带孔洞的法兰,通过它可以方便地固定在发动机机架上。
图1-26 转盘轴承
图1-27 飞机动力传输用轴承
图1-28 航空燃气涡轮机用圆柱滚子轴承