人的肩關(guān)節(jié)能讓手臂360度旋轉(zhuǎn)，髖關(guān)節(jié)能讓大腿前后左右自由擺動(dòng)。沒有關(guān)節(jié)，骨骼就是一根根僵硬的棍子，無法完成任何復(fù)雜動(dòng)作。

設(shè)備也面臨同樣的問題。

挖掘機(jī)的斗桿需要上下擺動(dòng)，起重機(jī)的臂架需要俯仰調(diào)整，橋梁的支座需要隨溫度伸縮——這些運(yùn)動(dòng)部件之間，需要一個(gè)能自由擺動(dòng)、又能承受載荷的連接件。普通滾動(dòng)軸承擅長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)，但不擅長(zhǎng)擺動(dòng)和傾斜。當(dāng)軸與軸承座之間存在角度誤差，或者部件需要在一定角度范圍內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，普通軸承就力不從心了。

有沒有一種軸承，能像人體關(guān)節(jié)一樣，允許被連接的部件自由擺動(dòng)和傾斜？

有。它叫關(guān)節(jié)軸承。

01　關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

關(guān)節(jié)軸承的核心設(shè)計(jì)，藏在它的結(jié)構(gòu)里——球面。

它的內(nèi)圈外表面是球面，外圈內(nèi)表面也是球面。內(nèi)外圈通過球面接觸，形成一個(gè)可以自由擺動(dòng)的滑動(dòng)組。

這個(gè)結(jié)構(gòu)和人體關(guān)節(jié)如出一轍。

肩關(guān)節(jié)的肱骨頭是球形的，嵌在肩胛骨的關(guān)節(jié)窩里。球形的接觸面讓手臂可以向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)——前后、左右、畫圈，無所不能。

關(guān)節(jié)軸承同理。球面配合讓它具備了自調(diào)心功能——即使軸與軸承座之間存在安裝誤差或撓曲變形，軸承也能自動(dòng)補(bǔ)償，保持正常工作。

深溝球軸承的內(nèi)外圈是固定的圓柱面，一旦軸發(fā)生偏斜，滾動(dòng)體就會(huì)受到異常載荷，加速磨損甚至失效。

關(guān)節(jié)軸承的球面設(shè)計(jì)，從根本上解決了這個(gè)問題。

關(guān)節(jié)軸承的承載特性也很獨(dú)特——它能同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷。球面接觸面積大，載荷分布均勻，承載能力遠(yuǎn)超同尺寸的滾動(dòng)軸承。

此外，關(guān)節(jié)軸承還適合擺動(dòng)、傾斜、低速旋轉(zhuǎn)等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)工況。這些場(chǎng)景下，滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體容易打滑和磨損，而關(guān)節(jié)軸承的滑動(dòng)接觸反而更加穩(wěn)定可靠。

02　關(guān)節(jié)軸承分類

受力方向

按受力方向根據(jù)GB/T 304.1-2017標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)節(jié)軸承主要按公稱接觸角分為向心關(guān)節(jié)軸承、推力關(guān)節(jié)軸承和角接觸關(guān)節(jié)軸承。向心關(guān)節(jié)軸承的公稱接觸角τ為0°至30°，主要用于承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷。推力關(guān)節(jié)軸承的公稱接觸角τ為30°至90°，主要用于承受軸向載荷。角接觸關(guān)節(jié)軸承的公稱接觸角介于上述兩者之間，通常為30°，能同時(shí)承受較大的徑向和軸向聯(lián)合載荷。

潤(rùn)滑方式

關(guān)節(jié)軸承按潤(rùn)滑方式可分為潤(rùn)滑型和自潤(rùn)滑型。潤(rùn)滑型關(guān)節(jié)軸承需要定期補(bǔ)充潤(rùn)滑脂或油，適用于清潔、維護(hù)方便的環(huán)境。自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承在內(nèi)圈或外圈的摩擦面上鑲有自潤(rùn)滑材料，無需補(bǔ)充潤(rùn)滑劑，適用于無法加油或不允許污染的場(chǎng)合。

結(jié)構(gòu)形式

關(guān)節(jié)軸承按結(jié)構(gòu)形式可分為整體外圈、剖分外圈和桿端關(guān)節(jié)軸承。整體外圈關(guān)節(jié)軸承外圈為整體結(jié)構(gòu)，剛性好，適用于重載應(yīng)用。剖分外圈關(guān)節(jié)軸承外圈由兩瓣或多瓣組成，可通過螺栓夾緊，便于安裝和調(diào)整間隙，適用于大型或需要調(diào)整的場(chǎng)合。桿端關(guān)節(jié)軸承將軸承與桿端結(jié)構(gòu)一體，帶有內(nèi)螺紋或外螺紋，常用于連桿機(jī)構(gòu)

03　配套行業(yè)

●工程機(jī)械：挖掘機(jī)斗桿連接、起重機(jī)臂架連接、裝載機(jī)工作裝置連接——關(guān)節(jié)軸承是工程機(jī)械的骨骼。

●水利水電：閘門支鉸、啟閉機(jī)連接——在水下環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。

●機(jī)器人：六軸機(jī)器人腕部/肘部關(guān)節(jié)、焊接噴涂搬運(yùn)場(chǎng)景、微米級(jí)精度。

人本股份作為中國軸承領(lǐng)軍企業(yè)，在關(guān)節(jié)軸承領(lǐng)域擁有完整的產(chǎn)品系列和技術(shù)積累。從材料配方到成品檢測(cè)，全產(chǎn)業(yè)鏈自主可控，確保每一顆關(guān)節(jié)軸承都經(jīng)得起工況考驗(yàn)。

04　讓設(shè)備像人一樣自由活動(dòng)

人體的關(guān)節(jié)，讓骨骼不再是僵硬的棍子，而是靈活的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

關(guān)節(jié)軸承，讓設(shè)備的連接件不再是死板的固定點(diǎn)，而是可以自由擺動(dòng)、自動(dòng)調(diào)心的柔性節(jié)點(diǎn)。

從挖掘機(jī)的斗桿到橋梁的支座，從汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)到飛機(jī)的起落架——關(guān)節(jié)軸承在每一個(gè)需要擺動(dòng)和調(diào)心的地方，安靜地工作著。

不僅是一個(gè)軸承，更是一份承諾——讓每一臺(tái)設(shè)備，像人一樣自由活動(dòng)。

（來源：C&U人本軸承）