平面推力轴承的工作原理是什么?
平面推力轴承的核心工作原理是将轴向载荷转化为滚动摩擦,通过滚动体的滚动实现低阻力的轴向定位与力传递,同时允许轴与壳体之间的相对旋转运动。
载荷承载与传递当设备运行产生轴向力(沿轴线方向的推力或压力)时,这个力会先作用在轴承的轴圈(与旋转轴固定的部件)上,然后通过轴圈滚道传递给内部的滚动体(滚珠、滚子等),再由滚动体传递到座圈(与静止壳体固定的部件),最终将轴向力分散到支撑结构上。
滑动摩擦转化为滚动摩擦轴承未工作时,轴圈与座圈的端面理论上是面接触,相对旋转时会产生较大的滑动摩擦。而滚动体的存在,让轴圈与座圈之间的接触变为滚动体与两个套圈滚道的线 / 点接触。当轴带动轴圈旋转时,滚动体在滚道内做自转和公转运动,将原本的滑动摩擦转化为滚动摩擦,摩擦系数大幅降低(滚动摩擦系数通常仅为滑动摩擦的 1/10~1/100),从而减少能量损耗和部件磨损。
轴向定位与运动约束滚动体的尺寸和滚道的几何形状经过精密设计,能够严格限制轴的轴向窜动,保证轴在旋转过程中的轴向位置精度。不同类型的平面推力轴承(如推力调心滚子轴承)还能通过自身结构补偿一定的安装同轴度误差,避免因偏载导致的早期失效。