單列調(diào)心滾子軸承是一種具有自動調(diào)心能力的滾動軸承，其核心設計是通過特殊的滾子形狀和內(nèi)外圈結(jié)構(gòu)，補償軸與軸承座之間的角度偏差（即不對中），同時承受較大的徑向載荷和一定的軸向載荷。以下是其工作原理的詳細解析：

一、結(jié)構(gòu)組成與關鍵設計

外圈

球面滾道：外圈內(nèi)表面為球面設計，與滾子的球面接觸形成自調(diào)心結(jié)構(gòu)。

整體式或分體式：通常為整體式結(jié)構(gòu)，但部分大尺寸軸承可能采用外圈分體設計，便于安裝。

內(nèi)圈

雙擋邊或單擋邊：內(nèi)圈通常有雙擋邊以固定滾子位置，部分型號可能采用單擋邊設計以簡化結(jié)構(gòu)。

圓柱形滾道：內(nèi)圈滾道為圓柱形，與滾子線接觸，承受徑向載荷。

滾子

對稱球面滾子：滾子呈鼓形（中間凸起），兩端為球面，與外圈球面滾道和內(nèi)圈圓柱滾道同時接觸。

數(shù)量與排列：滾子數(shù)量較多（通常15~30個），沿圓周均勻分布，以分散載荷。

保持架

沖壓鋼保持架或?qū)嶓w保持架：用于分隔滾子，防止其相互摩擦，同時引導滾子旋轉(zhuǎn)。

特殊設計：部分型號采用窗式保持架，提高潤滑油流通性。

二、工作原理：自動調(diào)心機制

角度偏差補償

當軸發(fā)生彎曲或安裝不對中（角度偏差≤1.5°~2.5°）時，內(nèi)圈相對外圈產(chǎn)生傾斜。

滾子的球面端與外圈球面滾道接觸，允許滾子在傾斜方向上微小擺動，自動調(diào)整接觸位置，使載荷均勻分布。

示例：在傳動軸系統(tǒng)中，若軸因受力彎曲，單列調(diào)心滾子軸承可通過滾子擺動補償偏差，避免邊緣接觸導致的應力集中。

載荷分布與傳遞

徑向載荷：通過滾子與內(nèi)外圈的線接觸傳遞，接觸面積大，承載能力強。

軸向載荷：由于滾子對稱排列，可承受雙向軸向載荷，但軸向承載能力通常低于徑向。

復合載荷：在同時承受徑向和軸向載荷時，滾子與滾道的接觸應力通過球面設計自動調(diào)整，保持穩(wěn)定運行。

旋轉(zhuǎn)與潤滑

保持架引導滾子沿滾道旋轉(zhuǎn)，減少摩擦和磨損。

潤滑油通過保持架窗口或滾子間隙進入接觸區(qū)，形成油膜潤滑，降低溫升和能耗。

三、核心性能特點

高調(diào)心能力

可自動補償軸與軸承座之間的角度偏差，減少安裝誤差或軸變形對軸承壽命的影響。

對比：深溝球軸承調(diào)心角僅約2′~4′，而單列調(diào)心滾子軸承可達1.5°~2.5°。

高承載能力

滾子數(shù)量多且接觸面積大，徑向承載能力是同尺寸深溝球軸承的2~3倍。

適用于重載場景（如軋機、礦山機械、風電齒輪箱）。

抗沖擊與振動

球面滾子設計可分散沖擊載荷，減少局部應力集中。

示例：在振動篩中，軸承需承受高頻沖擊，調(diào)心結(jié)構(gòu)可避免滾子偏斜導致的早期失效。

低摩擦與溫升

滾子與滾道為線接觸，摩擦系數(shù)低于滑動軸承。

保持架設計優(yōu)化潤滑油流動，降低運行溫度（通常比同載荷下的圓柱滾子軸承低10~15℃）。