什么是角接触球轴承？
角接触球轴承是滚动体轴承的一种，以钢球作为滚动元件。其内外圈滚道与钢球之间形成特定的接触角（通常为15°、25°或40°）。这种接触角是使其能够同时承受径向和轴向载荷的关键设计要素，也是与其他类型轴承的主要区别。
结构特点
- 接触角：接触角（钢球与滚道接触法线和径向平面之间的夹角）决定了轴承的承载能力。较大的接触角（如40°）可提高轴向承载能力，而较小的接触角（如15°）则更有利于径向性能。
- 单列与双列设计：
- 单列：可承受单向轴向载荷。
- 双列：可承受双向轴向载荷，为精密应用提供更高的刚性。
- 保持架：常见的保持架材料包括冲压钢或实心黄铜。保持架用于分离钢球、引导其运动并优化润滑，确保高速下的平稳旋转。
为什么选择角接触球轴承？
性能优势
- 高速性能由于钢球与滚道之间的摩擦小，这类轴承在高速应用（如机床主轴、电动机）中表现卓越。它们能最大限度地减少热量产生，即使在快速旋转时也能保持稳定性。
- 双向载荷承载能力设计用于同时承受径向和轴向（推力）载荷。接触角能有效分散力，使其非常适合具有复杂力相互作用的系统（如齿轮箱、泵）。
- 精度和刚性通过调整预紧力（内部轴向力），角接触轴承可提高旋转精度和刚度。这种精度对于CNC加工等应用至关重要，因为即使微小的偏差也会影响零件质量。
常见应用
- 机床主轴在铣床、车床和磨床中，角接触轴承支持高速旋转，同时承受切削力（径向）和刀具推力（轴向）。它们的精度确保了加工零件的紧密公差。
- 电动机高效电机（如电动汽车牵引电机、工业驱动器）依靠这些轴承来管理转子载荷，并在高速下保持平稳、安静的运行。
- 汽车变速箱在变速箱内，角接触轴承承受齿轮啮合力（径向）和换挡产生的轴向推力。它们提高了变速箱的效率和耐用性，减少了车辆和重型机械的维护需求。
- 航空航天系统从飞机发动机到航空电子设备，这些轴承满足严格的重量、速度和可靠性要求。它们支持转子系统、控制面和仪器设备，在这些应用中，故障是绝对不允许的。
选型关键考虑因素
- 接触角：根据载荷类型选择合适的角度（如40°适用于重轴向载荷，15°适用于径向主导的场景）。
- 预紧力：调整预紧力以优化刚性和精度（对于磨床或车床等精密机械至关重要）。
- 润滑：使用合适的润滑剂（润滑脂或润滑油）以减少摩擦和磨损，特别是在高速应用中。
角接触球轴承是要求速度、精度和双向载荷处理能力的应用的首选。无论是在高速主轴还是电动汽车电机中，它们的设计都平衡了性能和可靠性——使其成为现代工程中不可或缺的一部分。
