滾動軸承及代號解讀

1/1滾動軸承及代號解讀第十四講：滾動軸承

【學(xué)習(xí)目標】

1、掌握滾動軸承的及含義

2、了解滾動軸承的作用。

3、掌握滾動軸承的分類。

4、掌握滾動軸承的組成及功能。

【知識解析】

軸承（“Bearing”，日本人稱“軸受”）是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數(shù)的部件。也可以說，當其它機件在軸上彼此產(chǎn)生相對運動時，用來降低動力傳遞過程中的摩擦系數(shù)和保持軸中心位置固定的機件。軸承是當代機械設(shè)備中一種舉足輕重的零部件。它的主要功能是支撐轉(zhuǎn)動的軸及軸上零件，并保持軸的正常工作位置和旋轉(zhuǎn)精度。按運動元件摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滾動軸承和滑動軸承兩類。

一、滾動軸承

1、滾動軸承的作用

滾動軸承是標準件，用于支承軸頸的部件，有時也用來支承軸上的回轉(zhuǎn)零件。滾動軸承使用、安裝、維修方便、價格較便宜，應(yīng)用廣。采用滾動軸承的機器起動力矩小，有利于在負載下起動。對于同尺寸的軸頸，滾動軸承的寬度比滑動軸承小，可使機器的軸向結(jié)構(gòu)緊湊。大多數(shù)滾動軸承能同時受徑向和軸向載荷，因此軸承組合結(jié)構(gòu)較簡單。但滾動軸承存在承受沖擊載荷能力較差；高速重載荷下軸承壽命較低；振動及噪聲較大的缺點。

2、滾動軸承的組成及功能

滾動軸承的組成（如圖14—1所示）及功能

1）外圈（01）——通常與軸承座孔或機械部件的殼體配合，起支撐作用。

2）內(nèi)圈（02）——通常與軸是緊配合，并與軸一起旋轉(zhuǎn)。

3）保持架（07及46，如圖14—2所示）——將滾動體均勻隔開，避免摩擦，將滾動體均勻的分隔開，引導(dǎo)滾動體在正確的軌道上運動。

4）滾動體（04）——借助保持架均勻的排列在內(nèi)、外圈之間，它的行狀、大小和數(shù)量直接決定軸承的承載能力。它是滾動軸承的核心元件。

滾動體的大小和數(shù)量直接影響軸承的承載能力。在球軸承內(nèi)、外圈上都有凹槽滾道，它起著降低接觸應(yīng)力和限制滾動體軸向移動的作用。保持架使?jié)L動體等距離分布并減少滾動體間的摩擦和磨損。如果沒有保持架，相鄰滾動體將直接接觸，且相對摩擦速度是表面速度的

兩倍，發(fā)熱和磨損都較大。

滾動體的類型：滾珠、球面滾子、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針等，（如圖14—3所示）潤滑劑也被認為是滾動軸承第五大件，它主要起潤滑、冷卻、清洗等作用

圖14—1滾動軸承的組成圖14—2保持架

圖14—3滾動體的形狀

二、滾動軸承的特點

優(yōu)點

1摩擦阻力小，功率消耗小，機械效率高，易起動。

2、尺寸標準化，具有互換性，便于安裝拆卸，維修方便。

3、結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，軸向尺寸更為縮小。

4、精度高，轉(zhuǎn)速高，磨損小，使用壽命長。

5、部分軸承具有自動調(diào)心的性能。

6、適用于大批量生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)效率高。

7、傳動摩擦力矩比流體動壓軸承低得多，因此摩擦溫升與功耗較低；

8、起動摩擦力矩僅略高于轉(zhuǎn)動摩擦力矩；

9、軸承變形對載荷變化的敏感性小于流體動壓軸承；

10、只需要少量的潤滑劑便能正常運行，運行時能夠長時間提供潤滑劑；

11、軸向尺寸小于傳統(tǒng)流體動壓軸承；

12、可以同時承受徑向和推力組合載荷；

13、在很大的載荷-速度范圍內(nèi)，獨特的設(shè)計可以獲得優(yōu)良的性能；

14、軸承性能對載荷、速度和運行速度的波動相對不敏感。

缺點

1、噪音大。

2、軸承座的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。

3、成本較高。

4、即使軸承潤滑良好，安裝正確，防塵防潮嚴密，運轉(zhuǎn)正常，它們最終也會因為滾動接觸表面的疲勞而失效。

三、滾動軸承分類

1、按結(jié)構(gòu)類型分類

1）軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同分為

①向心軸承主要用于承受徑向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角從0°到45°。

按公稱接觸角不同，又分為：

A、徑向接觸軸承公稱接觸角為0的向心軸承：

B、向心角接觸軸承公稱接觸角大于0°到45°的向心軸承。

②推力軸承主要用于承受軸向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角大于45°到90°。

按公稱接觸角不同又分為：

A、軸向接觸軸承公稱接觸角為90°的推力軸承：

B、推力角接觸軸承公稱接觸角大于45°但小于90°的推力軸承。

2、軸承按其滾動體的種類，分為：

1）球軸承滾動體為球：

2）滾子軸承滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類，又分為：圓柱滾子軸承滾動體是圓柱滾子的軸承，圓柱滾子的長度與直徑之比小于或等于3mm；滾針軸承滾動體是滾針的軸承，滾針的長度與直徑之比大于3mm，但直徑小于或等于5mm;圓錐滾子軸承滾動體是圓錐滾子的軸承;調(diào)心滾子軸承一一滾動體是球面滾子的軸承。

3、軸承按其工作時能否調(diào)心，分為：

1）調(diào)心軸承滾道是球面形的，能適應(yīng)兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承。

2）非調(diào)心軸承（剛性軸承)能阻抗?jié)L道間軸心線角偏移的軸承。

軸承按滾動體的列數(shù)，分為：

a.單列軸承具有一列滾動體的軸承。

b.雙列軸承具有兩列滾動體的軸承。

c.多列軸承具有多于兩列滾動體的軸承，如三列、四列軸承。

4、軸承按其部件能否分離，分為：

1）可分離軸承具有可分離部件的軸承；

2）不可分離軸承軸承在最終配套后，套圈均不能任意自由分離的軸承。

4、按尺寸大小分類

軸承按其外徑尺寸大小

1）微型軸承公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承。

2）小型軸承公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承。

3）中小型軸承公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承。

4）中大型軸承公稱外徑尺寸范圍為120-190mm的軸承。

5）大型軸承公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承。

6）特大型軸承公稱外徑尺寸范圍為440-2000mm的軸承。

7）重大型軸承公稱外徑尺寸范圍為2000mm以上的軸承。

四、滾動軸承的

滾動軸承的種類很多。為了便于選用，國家標準規(guī)定用來表示滾動軸承。能表示出滾動軸承的結(jié)構(gòu)，尺寸，公差等級和技術(shù)性能等特性。

滾動軸承用字母加數(shù)字組成。完整的包括前置、基本和后置三部分?；颈硎据S承的基本類型，結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承的基礎(chǔ)。

1、前置

前置用字母表示，用以說明成套軸承部件的特點。

表14—1前置字母含義

2、基本

基本由軸承類型，尺寸系列和內(nèi)徑三部分自左至右順序排列組成。類型用阿拉伯數(shù)字（以下簡稱數(shù)字）或大寫拉丁字母（以下簡稱字母）表示，尺寸系列和內(nèi)徑用數(shù)字表示。

1）類型

表14—2滾動軸承類型

2）尺寸

尺寸系列由軸承的寬（高）度系列（一位數(shù)字）和直徑系列（一位數(shù)字）左右排列組成。它反映了同種軸承在內(nèi)圈孔徑相同時內(nèi)、外圈的寬度，厚度的不同及滾動體大小不同。顯然，尺寸系列不同的軸承其外廓尺寸不同，承載能力也不同。

尺寸系列有時可以省略：除圓錐滾子軸承外，其余各類軸承寬度系列“0”;均省略；深溝球軸承和角接觸球軸承的10尺寸系列中的“1”可以省略；雙列深溝球軸承的寬度系列“2”可以省略。

表14—3向心軸承和推力軸承尺寸系類

滾動軸承內(nèi)徑用兩位數(shù)字表示軸承的內(nèi)徑，具體軸承內(nèi)徑表示方法見表13—6所示。

表14—6滾動軸承內(nèi)徑表示

滾動軸承示例：

滾動軸承表示方法舉例如下：

3、后置

A.后置用字母（或加數(shù)字）表示，后置置于基本的右邊并與基本空半個漢字距（中有符號“-”、“/”除）外。當改變項目多，具有多組后置，按表14—7所示，所列從左至右的順序排列；

表14—7滾動軸承組成

1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)

常見的軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)及公差，公差用“/P+數(shù)字”表示，數(shù)字代表公差等級。見表14—8及14—9所示。

表14—8軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)

表14—9軸承公差

2）密封、防塵與外部形狀變化及含義

3）保持架結(jié)構(gòu)、材料的

4）游隙

游隙用“/C+數(shù)字”表示，數(shù)字為游隙組號。游隙組有1、2、0、3、4、5六組，游隙量按序由小到大排列，其中游隙組為基本游隙，“/C0”在軸承中省略不標注。

公差等級與游隙需同時表示時，可進行簡化，取公差等級加上游隙組號（0組不表示）組合表示

例：/P63表示軸承公差等級P6級，徑向游隙3組。

/P52表示軸承公差等級P5級，徑向游隙2組。

①游隙定義：指軸承內(nèi)外圈之間相對極限移動量。

②游隙的分類：滾動軸承的游隙分為徑向游隙和軸向游隙。（如圖14—4所示）

徑向游隙：在無載荷時，當一個套圈固定不動，另一個套圈相對于固定套圈沿徑向由一個極端位置到另一個極端位置的移動量。

軸向游隙：在無載荷時，當一個套圈固定不動，另一個套圈相對于固定套圈沿軸向由一個極端位置到另一個極端位置的移動量。

圖14—4游隙的分類

軸承游隙又分為原始游、安裝游隙和工作游隙。原始游隙：軸承未安裝前的游隙；

安裝游隙：軸承安裝后的游隙。由于過盈配合的關(guān)系，安裝游隙要小于原始游；

工作游隙：軸承在實際運轉(zhuǎn)條件下的游隙。當工作游隙為微負值時，軸承的疲勞壽命最長但

隨著負游隙的增大疲勞壽命同顯著下降。因此，選擇軸承的游隙時，一般使工作游隙為零或略為正為宜。

5）配置的①配置組中軸承數(shù)目

/D—兩套軸承/T—三套軸承/Q—四套軸承/P—五套軸承

/S—六套軸承②配置組中軸承排列

B—背對背F—面對面T—串聯(lián)

BT—背對背和串聯(lián)FT—面對面和串聯(lián)BC—成對串聯(lián)的背對背FC—成對串聯(lián)的面對面

滾動軸承示例：

滾動軸承表示方法舉例如下：

五、滾動軸承的選用原則

1、承載能力

軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承類型的主要根據(jù)，同時也應(yīng)考慮極限轉(zhuǎn)速。如轉(zhuǎn)速較高，載荷較小，要求旋轉(zhuǎn)精度較高時，宜選用球軸承；轉(zhuǎn)速較低，載荷較大或有沖擊載荷時應(yīng)選用滾子軸承。以徑向載荷為主時，首選深溝球軸承，只承受純徑向載荷時，轉(zhuǎn)速低、載荷較大或有沖擊，可用圓柱滾子軸承。而只受軸向力時可選用推力球軸承。同時受徑向載荷與軸向載荷的作用，可選用角接觸球軸承和圓錐滾子軸承等。在內(nèi)徑相同條件下，外徑愈小，極限轉(zhuǎn)速愈高，故輕型比重型要高。

2、調(diào)心性

當兩個軸承座孔不同軸線或軸承載后變形大等，軸承內(nèi)、外圈會發(fā)生相對偏斜時，應(yīng)選用調(diào)心軸承。

3、安裝與拆卸

裝拆頻繁的軸承選用分離型軸承為好。

4、經(jīng)濟性

一般球軸承比滾子軸承價廉，選擇高精度軸承須慎重，對旋轉(zhuǎn)精度有嚴格要求的高速軸，才選用高精度，一般的機械傳動中可用普通精度等級的軸承。

六、辨別軸承的質(zhì)量，我們通常從以下幾個方面進行

1、外包裝是否明晰

雙列圓錐滾子軸承一般情況下，正規(guī)廠家生產(chǎn)的品牌都有自己專門的設(shè)計人員對外包裝進行設(shè)計，并且安排生產(chǎn)條件過關(guān)的工廠進行制作生產(chǎn)，因此，產(chǎn)品的包裝無論從線條到色

塊都應(yīng)該是非常清晰，毫不含糊。

2、鋼印字是否清晰

每一個軸承產(chǎn)品都會在軸承產(chǎn)品體上印有其品牌字樣、標號等。雖然字體非常小，但是正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品都采用了鋼印技術(shù)印字，而且在未經(jīng)過熱處理之前就進行壓字，因此其字體雖然小，但是凹得深，非常清晰。而通常情況下，仿冒產(chǎn)品的字體非但模糊，由于印字技術(shù)粗糙，字體浮于表面，有些甚至輕易地就可以用手抹去或者手工痕跡嚴重。

3、是否有雜響

左手握住軸承體內(nèi)套，右手小幅度的往復(fù)撥動外套使其旋轉(zhuǎn)，聽軸承運轉(zhuǎn)過程中是否有雜響。由于大部分仿冒產(chǎn)品的生產(chǎn)條件落后，完全手工作坊式操作，在生產(chǎn)過程中軸承體內(nèi)難免會摻進灰塵、沙子一類的雜質(zhì)，所以在軸承旋轉(zhuǎn)的時候會出現(xiàn)雜響或者運行不順暢的現(xiàn)象。這一點是判斷產(chǎn)品是否出自生產(chǎn)標準嚴格，并且用機器操作的正規(guī)廠商的品牌產(chǎn)品的關(guān)鍵。

4、表面是否有渾濁的油跡

表面是否有渾濁的油跡這需要我們在購買進口軸承時應(yīng)該特別注意。由于國內(nèi)的防銹技術(shù)與國外先進制造國還有一定的差距，因此對軸承體進行防銹處理時很容易留下厚厚的油跡，用手接觸時感覺粘粘稠稠的，而國外原裝進口的軸承上幾乎看不到任何防銹油的痕跡。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，特別細心的人可以在進口軸承上聞到一種特殊的味道，這就是防銹油的味道。

5、倒角是否均勻

所謂軸承的倒角，也就是橫面與豎面的交接處，仿冒的軸承產(chǎn)品由于生產(chǎn)技術(shù)的限制，在這些邊邊角角的部位處理得不盡人意，這一點我們可以輕松辨別。

6、軸承包裝

包裝分內(nèi)包裝和外包裝軸承在制造完畢并經(jīng)檢驗合格后，即進行清洗和防銹處理，再放入內(nèi)包裝中，以達到防水、防潮、防塵、防沖擊、維護軸承的質(zhì)量和精度以及方便使用和銷售的目的。

軸承內(nèi)包裝按防銹期分為三類：

①短防銹期包裝：防銹期3～6個月，適用于大批量發(fā)貨到同一訂戶，短期內(nèi)便投入使用的軸

承。經(jīng)雙方協(xié)議，以方便使用為原則，采用簡易包裝。

②一般防銹期包裝：防銹期一年，適用于一般用途的軸承。

③長防銹期包裝：防銹期二年，適用于專用和精密軸承。

七、滾動軸承常見故障

滾動軸承的故障現(xiàn)象一般表現(xiàn)為兩種，一是軸承安裝部位溫度過高，二是軸承運轉(zhuǎn)中有噪音。

1、軸承溫度過高

在機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，安裝軸承的部位允許有一定的溫度，當用手撫摸機構(gòu)外殼時，應(yīng)以不感覺燙手為正常，反之則表明軸承溫度過高。

軸承溫度過高的原因有：潤滑油質(zhì)量不符合要求或變質(zhì)，潤滑油粘度過高；機構(gòu)裝配過緊（間隙不足）；軸承裝配過緊；軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動；負荷過大；軸承保持架或滾動體碎裂等。

2、軸承噪音

滾動軸承在工作中允許有輕微的運轉(zhuǎn)響聲，如果響聲過大或有不正常的噪音或撞擊聲，則表明軸承有故障。

滾動軸承產(chǎn)生噪音的原因比較復(fù)雜，其一是軸承內(nèi)、外圈配合表面磨損。由于這種磨損，破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關(guān)系，導(dǎo)致軸線偏離了正確的位置，在軸在高速運動時產(chǎn)生異響。當軸承疲勞時，其表面金屬剝落，也會使軸承徑向間隙增大產(chǎn)生異響。此外，軸承潤滑不足，形成干摩擦，以及軸承破碎等都會產(chǎn)生異常的聲響。軸承磨損松曠后，保持架松動損壞，也會產(chǎn)生異響。

3、軸承磨損

滾動軸承磨損是軸使用過程中常見的設(shè)備問題，主要是由軸的金屬特性造成的：金屬雖然硬度高，但是退讓性差（變形后無法復(fù)原）、抗沖擊性能差、抗疲勞性能差，因此容易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等。大部分的軸類磨損不易察覺，只有出現(xiàn)機器高溫、跳動幅度大、異響等情況時，才會引起察覺，但是到人們發(fā)覺時，大部分滾動軸都已磨損，從而造成機器停機。

八、軸承的正確使用

1、軸承的拆裝

軸承安裝前應(yīng)清洗干凈。安裝時，應(yīng)使用專用工具將輔承平直均勻地壓入，不要用手錘敲擊，特別禁止直接在軸承上敲擊。當軸承座圈與座孔配合松動時，應(yīng)當修復(fù)座孔或更換軸承，不要采用在軸承配合表面上打麻點或墊銅皮的方法勉強使用。軸承拆卸時應(yīng)使用合適的拉器將軸承拉出，不要用鑿子、手錘等敲擊軸承。

2、軸承的潤滑

滾動軸承常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩種。當軸的圓周速度小于4-5m/s時，或汽車上不能使用潤滑油潤滑的部位，都采用潤滑脂潤滑。潤滑脂潤滑的優(yōu)點是密封結(jié)構(gòu)簡單，潤

滑脂不易流失，受溫度影響不大，加一次潤滑脂可以使用較長的時間。

使用潤滑脂要注意兩個問題，一是要按汽車說明書的要求，選用合適牌號的潤滑脂。例如，汽車水泵軸承就不宜選用納基潤滑脂，因其耐水性較差。二是加入軸承中的潤滑脂要適量，一般只充填軸承空腔的1/2-l/3為宜，過多不但無用，還會增加軸承的運轉(zhuǎn)阻力，使之升溫發(fā)熱。特別要注意的是汽車輪轂軸承，要提倡“空轂潤滑”，即只在軸承上涂一層適量的潤滑脂即可，否則，不但浪費和散熱不良，還會使?jié)櫥軣嵬庖?，可能影響制動性能。潤滑油潤滑的?yōu)點是摩擦阻力小，并能散熱，主要用于高速和工作環(huán)境溫度較高的軸承。潤滑油的牌號要按汽車說明書的要求選用，并接汽車保養(yǎng)周期及時更換，放出舊油后要對機構(gòu)進行清洗后再加新油，加油應(yīng)加到規(guī)定的標線，或與加油口平齊（視汽車具體結(jié)構(gòu)、要求而定），不可多加。

九、裝配標準

1、首先選用質(zhì)量合格的滾動軸承，再檢查與軸承配合的軸徑或軸承體，從而來確定采用哪種配合方式，主要考慮因素包括滾動軸承的工作條件、負荷、轉(zhuǎn)速、溫度等。

2、滾動軸承上標有型號的端面應(yīng)裝在可見部位，這樣在更換軸承時能夠很方便地識別軸承型號。

3、軸徑或殼體孔臺肩處的圓弧半徑應(yīng)小于軸承的圓弧半徑，以保證裝配后軸承與軸肩和殼體孔臺肩靠緊。

4、滾動軸承的固定裝置必須完好可靠，緊固程序適中，防松可靠。

5、裝配滾動軸承過程中，應(yīng)嚴格保持清潔，防止雜物進入軸承內(nèi)。

6、裝配后，應(yīng)檢查滾動軸承是否轉(zhuǎn)動靈活，有無噪音，一般工作溫度不超過50℃。

九、軸承質(zhì)量檢測標準

1．振動加速度國家標準（俗稱Z標）

該標準制定比較早，以測量軸承旋轉(zhuǎn)時的振動加速度值，來判定軸承的質(zhì)量等級，分為Z1、Z2、Z3由低到高三個質(zhì)量等級。目前國內(nèi)軸承制造廠家仍然在使用，以振動加速度值來衡量軸承的優(yōu)劣，僅僅簡單地反映了軸承的疲勞壽命。

2．振動速度標準（俗稱V標）

由于原振動加速度標準還沒有廢除，所以該標準是以機械工業(yè)部頒標準出現(xiàn)的，是參考歐洲標準結(jié)合我國實際情況和需要制定的，以檢測軸承振動速度來劃分軸承的質(zhì)量等級（等同于國家標準）。分為V、V1、V2、V3、V4五個質(zhì)量等級。各種球軸承質(zhì)量等級從低到高為V、V1、V2、V3、V4；輥子軸承（圓柱、圓錐）質(zhì)量等級從低到高為V、V1、V2、V3四個質(zhì)量等級。

課堂練習(xí)

一、填空題（每空1.5分，共計30分）

1、軸承按照摩擦性質(zhì)不同，可分為_____________軸承和_____________軸承兩大類。

2、滾動軸承通常由_____________、_____________、_____________和_____________等組成。