軸承技術講座

a.y@:滾動軸承知識介紹總述滾動軸承在使用過程中由于本身質量和外部條件的原因，其承載才能，旋轉精度和減摩能性能等會發(fā)生變化，當軸承的性能指標低于使用要求而不能正常工作時，就稱為軸承損壞或失效，滾動軸承損壞的情況比一般機械零件的損壞要復雜得多，滾動軸承損壞的特點是表現(xiàn)形式多，原因復雜，軸承的損壞除了軸承設計和制造的內(nèi)在因素外，大部分是由于使用不當，設計不合理，安裝不當，光滑不良，密封不好等外部因素引起的。一、滾動軸承的特點、構造和代號1.1、滾動軸承的特點

1．由于滾動摩擦代替滑動摩擦，摩擦阻力小、起動快，起動阻力矩小，效率高。

2．對于同一尺寸的軸頸滾動軸承的寬度小，可使機器軸向尺寸小，構造緊湊。

3．運轉精度高，徑向游隙比較小并可用預緊完全消除。

4．冷卻、光滑裝置構造簡單、維護保養(yǎng)方便。

5．不需要用有色金屬，對軸的材料和熱處理要求不高。

6．滾動軸承為標準化產(chǎn)品，統(tǒng)一設計、制造、大批量消費、本錢低。

7．點、線接觸，緩沖、吸振性能較差，承載才能低，壽命低，易點蝕。1.2、滾動軸承的構造

內(nèi)

圈：與軸配合

外

圈：與軸承配合

Gr15淬火

HRC=60-65

滾動體：球、滾子、滾針、園錐、鼓形滾子。

保持架：沖壓低碳鋼板，有較大間隙；1.3、滾動軸承代號

滾動軸承代號由根本代號、前置代號和后置代號組成。

1、根本代號

由五位數(shù)字組成。

〔l〕右起第一二位數(shù)字--軸承內(nèi)徑內(nèi)徑范圍d<10l0＜d＜20d＞20代號000102

0304050607內(nèi)徑10

1215172025

3035

〔2〕右起第三位數(shù)字---直徑系列

在內(nèi)徑一樣的前提下，為進步承載才能果有不同外徑和寬度

〔3〕右起第四位數(shù)字---寬度系列

內(nèi)、外徑一樣，采用不同寬度

〔4〕右起第五位數(shù)字---軸承類型

1調(diào)心球軸承

2調(diào)心滾子和推力滾子軸承〔20、29〕

3圓錐滾子軸承

4雙列深溝球軸承

5推力球軸承〔51、52〕

6深溝球軸承

7角接觸球軸承

N圓拄滾子軸承

NA滾針軸承

2、前置代號----軸承分部件

L----可別離軸承的可別離套圈

R----不可別離內(nèi)圈或外圈的軸承

K----表示軸承的保持架和滾動體組件

3、后置代號

〔1〕保持架構造及材料代號

F1--碳鋼

Q1--鋁鐵錳青銅

M--黃銅

〔2〕特殊軸承材料等

〔3〕公差等級代號

/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x、/P0；/P0--普通級不標出。

〔4〕游隙代號

1、2、0、3、4、5；常用0組，不標出。二、軸承的使用2.1使用本卷須知滾動軸承是精細零件，因此在使用時要求相應地持慎重態(tài)度，既便使用了高性能的軸承，假如使用不當，也不能到達預期的性能效果，所以，使用軸承使應注意以下事項：

2.1.1保持軸承及其周圍環(huán)境的清潔。即使肉眼看不見的微笑灰塵進入軸承，也會增加軸承的磨損，振動和噪聲。2.1.2使用安裝時要認真仔細，不允許強力沖壓，不允許用錘直接敲擊軸承，不允許通過滾動體傳遞壓力。2.1.3使用適宜、準確的安裝工具，盡量使用專用工具，竭力防止使用布類和短纖維之類的東西。2.1.4防止軸承的銹蝕，直接用手拿取軸承時，要充分洗去手上的汗液，并涂以優(yōu)質礦物油后再進展操作，在雨季和夏季尤其要注意防銹。2.2配合2.2.1配合的選擇滾動軸承的內(nèi)徑尺寸和外徑尺寸是按標準公差制造的，軸承內(nèi)圈與軸，外圈與座孔的配合松緊程度只能通過控制軸頸的公差和座孔的公差來實現(xiàn)。軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸承外圈與座孔的配合采用機軸制。正確選擇配合，必須知道軸承的實際負荷條件，工作溫度及其他要求，而實際上是很困難的。因此，多數(shù)情況是根據(jù)使用精研選擇配合的。2.2.2負荷大小套圈與軸或外殼間的過贏量取決于負荷的大小，較重的負荷采用較大的過贏量，較輕的負荷采用較小的過贏量。2.3軸承安裝軸承安裝的好壞與否，將影響到軸承的精度、壽命和性能。因此，請充分研究軸承的安裝，即請按照包含如下工程在內(nèi)的操作標準進展軸承安裝。2.3.1清洗軸承及相關零件，〔對已經(jīng)脂光滑的軸承及雙側具油封或防塵蓋，密封圈軸承安裝前無需清洗?！?.3.2檢查相關零件的尺寸及精加工情況.2.3.3安裝方法軸承的安裝應根據(jù)軸承構造，尺寸大小和軸承部件的配合性質而定，壓力應直接加在緊配合得套圈端面上，不得通過滾動體傳遞壓力，軸承安裝一般采用如下方法：a.壓入配合軸承內(nèi)圈與軸使緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機將軸承先壓裝在軸上，然后將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內(nèi)，壓裝時在軸承內(nèi)圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管〔銅或軟鋼〕。裝配套管的內(nèi)徑應比軸頸直徑略大，外徑直徑應比軸承內(nèi)圈擋邊略小，以免壓在保持架上。

軸承外圈與軸承座孔緊配合，內(nèi)圈與軸為較松配合時，可將軸承先壓入軸承座孔內(nèi)，這時裝配套管的外徑應略小于座孔的直徑。假如軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時，安裝室內(nèi)圈和外圈要同時壓入軸和座孔，裝配套管的構造應能同時押緊軸承內(nèi)圈和外圈的端面。b.加熱配合通過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉變?yōu)樗膳浜系陌惭b方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適于過盈量較大的軸承的安裝，熱裝前把軸承或可別離型軸承的套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃，然后從油中取出盡快裝到軸上，為防止冷卻后內(nèi)圈端面和軸肩貼合不緊，軸承冷卻后可以再進展軸向緊固。軸承外圈與輕金屬制的軸承座緊配合時，采用加熱軸承座的熱裝方法，可以防止配合面受到擦傷。用油箱加熱軸承時，在距箱底一定間隔處應有一網(wǎng)柵，或者用鉤子吊著軸承，軸承不能放到箱底上，以防沉雜質進入軸承內(nèi)或不均勻的加熱，油箱中必須有溫度計，嚴格控制油溫不得超過100℃，以防止發(fā)生回火效應，使套圈的硬度降低。加熱方法很多,如軸承加熱器等.2.3.4軸承安裝后的檢查2.3.5光滑劑的添加2.4軸承運轉檢查軸承安裝完畢以后，應馬上進展運轉檢查，已確定安裝是否正常。再此運轉檢查中假設發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應馬上停頓運轉，并對機器進展檢查，消費的原因及其措施.三、軸承的診斷管理為使?jié)L動的軸承在良好的條件下可以維持長期使用，必須對軸承進展檢查和保養(yǎng)，這種檢查與保養(yǎng)對提早預防故障是很重要的，根據(jù)合適機器運轉條件的操作標準，進展定期檢查和保養(yǎng)，一般采用如下方法：3.1運轉狀態(tài)下檢查根據(jù)軸承的滾動聲、振動、溫度的檢查和光滑劑的性質檢查，光滑劑的補充或更換時間進展判斷。3.2軸承拆解檢查充分觀察機器的定期檢查和更換而拆下的軸承，檢查滾道面狀況和有無損傷及可否再次使用。四、運轉中檢查與故障處理運轉中的檢查工程有軸承的滾動聲、振動、溫度、光滑的狀態(tài)等，詳細情況如下：4.1軸承的滾動聲采用測聲器對運轉中的軸承的滾動聲的大小及音質進展檢查，軸承即使有細微的剝離等損傷，也會發(fā)出異常音和不規(guī)那么音，用測聲器可以分辨。4.2軸承的振動軸承振動對軸承的損傷很敏感，例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動測量中反映出來，所以，通過采用特殊的軸承振動測量器〔頻率分析器等〕可測量出振動的大小，通過頻率分不可推斷出異常的詳細情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同，因此需要事先對每臺機器的測量值進展分析比較后確定判斷標準。4.3軸承的溫度軸承的溫度，一般有軸承室外面的溫度就可推測出來，假如利用油孔能直接測量軸承外圈溫度，那么更位適宜。通常，軸承的溫度隨著運轉開場漸漸上升，2-3小時后到達穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量，散熱量，轉速及負載而不同。假如光滑、安裝部適宜，那么軸承溫都會急驟上升，會出現(xiàn)異常高溫，這時必須停頓運轉，采取必要的防范措施。使用熱感器可以隨時監(jiān)測軸承的工作溫度，并實現(xiàn)溫度超過規(guī)定值時自動報警戶或停頓防止燃軸事故發(fā)生。4.4光滑4.4.1軸承光滑的作用光滑對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動等有重要影響，沒有正常的光滑，軸承就不能工作。分析軸承損壞的原因說明，40%左右的軸承損壞都與光滑不良有關。因此，軸承的良好光滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外，軸承的光滑還有散熱，防銹、密封、緩和沖擊等多種作用，軸承光滑的作用可以簡要地說明如下：a.在互相接觸的二滾動外表或滑動外表之間形成一層油膜把二外表隔開，減少接觸外表的摩擦和磨損。b.采用油光滑時，特別是采用循環(huán)油光滑、油霧光滑和噴油光滑時，光滑油能帶走軸承內(nèi)部的大部分摩擦熱，起到有效的散熱作用。c.采用脂光滑時，可以防止外部的灰塵等異物進入軸承，起到封閉作用。d.光滑劑都有防止金屬銹蝕的作用。e.延長軸承的疲勞壽命。4.4.2脂光滑和油光滑的比較軸承的光滑方法大致分為脂光滑和油光滑兩種。4.4.3脂光滑光滑脂是由根底油，增稠劑及添加劑組成的光滑劑。中選擇時，應選擇非常合適于軸承使用條件的潤油脂，由于商標不同，在性能上也將會有很大的差異，所以在選擇的時候，必須注意。軸承常用的光滑脂有鈣基光滑脂、鈉基光滑脂、鈣鈉基光滑脂、鋰基光滑脂、鋁基光滑脂和二硫化鉬光滑脂等。軸承中充填光滑脂的數(shù)量，以充滿軸承內(nèi)部空間的1/2-1/3為適宜。高速時應減少至1/3。過多的光滑脂將使溫升增高。4.4.4光滑脂的選擇按照工作溫度選擇光滑脂時，主要指標應是滴點，氧化安定性和低溫性能，滴點一般可用來評價高溫性能，軸承實際工作溫度應低于滴點10-20℃。合成光滑脂的使用溫度應低于滴點20-30℃。根據(jù)軸承負荷選擇光滑脂時，對重負荷應選針入度小的光滑脂。在高壓下工作時除針入度小外，還要有較高的油膜強度和極壓性能。根據(jù)環(huán)境條件選擇光滑脂時，鈣基光滑脂不易溶于水，適于枯燥和水分較少的環(huán)境。4.4.5油光滑在高速、高溫的條件下，脂光滑已不適應時可采用油光滑。通過光滑油的循環(huán)，可以帶走大量熱量。粘度是光滑油的重要特性，粘度的大小直接影響光滑油的流動性及摩擦面間形成的油膜厚度，軸承工作溫度下光滑油的粘度一般是12-15cst。轉速愈高應選較低的粘度，負荷愈重應選較高的粘度。常用的光滑油有機械油、高速機械油、汽輪機油、壓縮機油、變壓器油、氣缸油等。油光滑方法包括：a.油浴光滑油浴光滑是最普通的光滑方法，適于低、中速軸承的光滑，軸承一部分浸在由槽中，光滑油由旋轉的軸承零件帶起，然后又流回油槽油面應稍低于最低滾動體的中心。

b.滴油光滑滴油光滑適于需要定量供給光滑油得軸承部件，滴油量一般每3-8秒一滴為宜，過多的油量將引起軸承溫度增高。c.循環(huán)油光滑用油泵將過濾的油輸送到軸承部件中，通過軸承后的光滑油再過濾冷卻后使用。由于循環(huán)油可帶走一定的熱量，使軸承降溫，故此法適用于轉速較高的軸承部件。d.噴霧光滑用枯燥的壓縮空氣經(jīng)噴霧器與光滑油混合形成油霧，噴射軸承中，氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質侵入。此法適于高速、高溫軸承部件的光滑。e.噴射光滑用油泵將高壓油經(jīng)噴嘴射到軸承中，射入軸承中的油經(jīng)軸承另一端流入油槽。在軸承高速旋轉時，滾動體和保持架也以相當高的旋轉速度使周圍空氣形成氣流，用一般光滑方法很難將光滑油送到軸承中，這時必須用高壓噴射的方法將光滑油噴至軸承中，噴嘴的位置應放在內(nèi)圈和保持架中心之間。4.4.6固體光滑在一些特殊使用條件下，將少量固體光滑劑參加光滑脂中，如參加3~5%的1號二硫化鉬可減少磨損，進步抗壓耐熱才能，對于高溫、高雅、高真空、耐腐蝕、抗輻射，以及極低溫等特殊條件，把固體光滑劑參加工程塑料或粉末冶金材料中，可制成具有自光滑性能的軸承零件，如用粘結劑將固體光滑劑粘結在滾道、保持架和滾動體上，形成光滑薄膜，對減少摩擦和磨損有一定效果。4.4.7光滑劑的補充與更換a.光滑脂的補充間隔時間由于機械作用，老化及污染的增加，軸承配置中所填的光滑基將逐漸失去其光滑性能。因此，對光滑秩需不斷補充和更新。光滑劑補充的間隔時間會因軸承的形成、尺寸和轉速等而不同，圖4-1示出根據(jù)運轉時間需要補充光滑脂的大致間隔時間。當軸承溫度超過70℃的情況下，軸承溫度每上升15℃，就要使用光滑脂的補充間隔時間減少一半。雙面封閉軸承在制造時已經(jīng)裝入脂，這些產(chǎn)品中使用的是標準光滑脂，共運行溫度范圍和其他性能適宜于所規(guī)定的場合，且填脂量也與軸承大小相應，脂的使用壽命一般可超過軸承壽命，除特殊場合，不需補充光滑脂。b.光滑油的更換周期光滑油的更換周期因使用條件和油量等不同，一般情況下，在運轉溫度為50℃以下，灰塵少的良好環(huán)境下使用時，一年更換一次，當油溫到達100℃時，要3個月或更短時間更換一次。五、軸承的檢查對設備的定期檢修，運轉檢查及外圍零件更換時被拆卸下來的軸承進展檢查，以次判斷可否再次使用或使用情況的好與壞。要仔細調(diào)查和記錄被拆下來的軸承和外觀情況，為了弄清和調(diào)查光滑劑的剩余量，取樣以后，要很好地清洗一下軸承。其次檢查滾道面，滾動面和配合面的狀況以及保持架的磨損狀態(tài)等有無損傷和異常情況特別是要觀察滾道面的運行軌跡。判斷軸承可否再次使用，要在考慮軸承損傷的程度，機器性能、重要性、運行條件、檢查周期等以后再來決定。檢查結果，假如發(fā)現(xiàn)軸承有損傷和異常情況時，查明原因，制定對策。另外，檢查結果，假如有下面幾種缺陷的話，軸承就不能再用了，需要更換新的軸承。a.內(nèi)外圈、滾動體、保持架其中任何一個有裂紋和出現(xiàn)碎片的。b.內(nèi)外圈、滾動體其中任何一個有剝離的。c.滾道面、擋邊、滾動體有顯著卡傷的。d.保持架的磨損嚴重或鉚釘松動厲害的。e.滾道面、滾動體生銹和有傷痕的。f.滾動面、滾動體上有顯著壓痕和打痕的。g.內(nèi)圈內(nèi)徑面或外圈外徑上有蠕變的。h.過熱變色厲害的。i.光滑脂密封軸承的密封圈和防塵蓋破損嚴重的。要在充分理解軸承使用的機器，使用條件，軸承外圍等構造根底上，假如能弄清事故發(fā)生前后的狀況，再結合軸承的損傷情況和多種原因進展考察，就可以防止同類事故的再次發(fā)生。以下為軸承一般損環(huán)的原因及措施：◆剝離損傷狀態(tài)原因措施軸承再承受載荷旋轉時，內(nèi)圈、外圈的滾道面或滾動體面由于滾動疲勞而呈現(xiàn)魚鱗狀的剝離現(xiàn)象。載荷過大。安裝不良〔非直線性〕力矩載荷異物侵入、進水。光滑不良、光滑劑不適宜軸承游隙不適當。軸承箱精度不好，軸承箱的剛性不均軸的撓度大生銹、侵蝕點、擦傷和壓痕〔外表變形現(xiàn)象〕引起的開展。檢查載荷的大小及再次研究所使用的軸承改善安裝方法改善密封裝置、停機時防銹。使用適當粘度的光滑劑、改善光滑方法。檢查軸和軸承箱的精度。檢查游隙?！艨▊麚p傷狀態(tài)原因措施所謂卡傷是由于在滑動面?zhèn)a(chǎn)生的部分的微小燒傷匯總而產(chǎn)生的外表損傷?；烂?、滾動面圓周方向的線狀傷痕。滾子端面的擺線狀傷痕?？拷鼭L子端面的軸環(huán)面的卡傷。過大載荷、過大預壓。光滑不良。異物咬入。內(nèi)圈外圈的傾斜、軸的撓度。軸、軸承箱的精度不良。檢查載荷的大小。預壓要適當。改善光滑