滚珠轴承,也称为抗摩擦轴承,是一种小型金属或陶瓷球体,在许多应用中用于减少轴和轴之间的摩擦。它们通常串联使用,以吸收放置在移动部件上的重量,或在单独的保持架中使用,以减少轴组件中的摩擦。由于任何变形都可能导致运动部件意外失效,因此大多数零件的制造都符合非常严格的圆度标准。
滚珠轴承的概念可以追溯到罗马帝国,但许多资料来源都认为莱昂纳多·达芬奇是第一批实用的设计。然而,直到1791年,一位名叫菲利普·沃恩(Philip Vaughan)的威尔士马车制造商和发明家为第一个车轴总成申请了使用它们的专利。以前的马车车轴最终会因摩擦而磨损,但沃恩使用滚珠轴承消除了驱动轴和车轴之间的直接接触。
在驱动轴早期使用之后,工厂工程师在制造领域发现了其他应用。单个零件可以轻松地在配备这些轴承的坡道上移动。电机驱动的机器由于减少了部件之间的摩擦而变得更加高效。与其他类型的轴承不同,滚珠轴承允许旋转和轴向运动,这增加了机器设计的多功能性。
滚珠轴承最常见的例子之一是旱冰鞋。四个车轮连接在行李箱底部的两个轮轴上。仔细检查这些车轮,可以发现车轴周围有一堆小金属球。当滑冰者把他或她的全部重量放在轮子上时,每个球都会暂时吸收负荷。当滑冰者向前推进时,他们沿着轴的轨迹滚动。因为滚珠轴承是完美的圆形和光滑的,所以它们之间产生的摩擦力很小。它们允许滑冰者在几乎没有阻力的情况下沿直线运动。。
制造滚珠轴承与制作面团球惊人地相似。将直径与轴承大致相同的金属丝放置在一台带有两个设计为半球的板的机器中。当两个半体有力地结合在一起时,就会形成一个粗糙的金属球。问题是,还有一些被称为闪光的金属碎片仍然存在。然后将球放在另一台机器上,去除飞边,以创造完美的圆度状态。
第二台机器由两个槽板组成,其中一个槽板带有一个开口槽,用于安装滚珠轴承。当这台机器充满未完成的球时,上槽板开始在固定的底板上向不同方向扭转。这个动作类似于厨师用手捏成面团。这台机器的第一次运转去除了飞边,帮助轴承在尺寸上变得相当均匀。
第二次在同一台机器上运行时,向混合物中添加润滑液和研磨剂。通过研磨剂的作用,滚珠轴承被研磨成精确的尺寸。一旦球达到了可接受的大小和均匀性,第三次运行使用抛光剂,使其摩擦减少光泽。在批准用于其他应用之前,所有轴承都要进行一次最终检查,以检查是否存在缺陷。
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