轴承基础知识.ppt

1,轴承基础知识,2,本次培训内容,一、轴承的基本结构组成二、轴承型号的编制方法三、轴承的精度及结构参数四、轴承的寿命五、轴承的载荷、转速六、轴承配合的选择基本原则七、轴承的安装八、轴承的加工,3,滚动轴承结构类型分类结构图,向心轴承,角接触向心轴承,径向接触轴承,径向接触滚子轴承,径向接触球轴承,角接触向心滚子轴承,角接触向心球轴承,深沟球轴承,圆柱滚子轴承,滚针轴承,调心球轴承,角接触球轴承,圆锥滚子轴承,调心滚子轴承,滚动轴承,推力轴承,组合轴承,4,一、轴承的基本结构组成,内圈,外圈,滚动体（钢球）,保持架,轴承的基本组成（四大件）：内圈、外圈、滚动体、保持架内圈：通常与轴紧密配合，并一起旋转；外圈：通常与轴承座过渡配合，主要起支承的作用；滚动体：借助保持架均匀地排列在内圈和外圈的沟道中，它的形状、大小和数量直接影响轴承承载负荷的能力及使用性能；保持架：除能将滚动体均匀的分隔开外，还起引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能等作用；防尘盖(密封圈）：防止外部异物进入轴承润滑脂：润滑、减振降噪、吸收摩擦热量、延长轴承寿命。,防尘盖/密封圈,润滑脂,5,一、轴承的基本结构组成,1.外圈:通常材料为轴承钢GCr15，热处理后硬度为HRC6064，海峰海林外圈结构主要有开式和V型槽两种,6,一、轴承的基本结构组成,2.内圈:通常材料为轴承钢GCr15，热处理后硬度为HRC6064，海峰海林内圈结构主要有V型槽、T型槽、开式三种,7,一、轴承的基本结构组成,3.钢球:通常材料为轴承钢GCr15，热处理后硬度为HRC6166。基本尺寸为英制如1/8(3.175mm)；3/8(9.525)；5/32(3.969)等，每个基本尺寸又以1um为单位分档，常用档从-12um起至+12um。精度等级根据尺寸公差、形状公差、规值及表面粗糙度由高到低分为G(3、5、10、16、20、24、28、40、60、100、200)十一个等级。,8,一、轴承的基本结构组成,4.保持架:保持架按材料可分为金属保持架和非金属保持架，金属保持架常用材料为SPCC（冷轧碳钢薄板）；非金属保持架常用材料为PA66(俗称尼龙）金属保持架常用结构有弯爪型（图1）、铆钉型（图2）；非金属保持架常用结构为冠型（图3）。,图1,图2,图3,9,其他,配置代号,游隙代号,精度等级,轴承材料,保持架结构及其材料,密封、防尘与套圈变型,内部结构,内径代号,尺寸系列代号,类型代号,成套轴承分部件,8,7,6,5,4,3,2,1,后置代号（组）,基本代号,前置代号,轴承型号,宽度系列,直径系列,二、轴承型号的编制方法,10,二、轴承型号的编制方法类型代号,11,二、轴承型号的编制方法尺寸系列代号,尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成,12,二、轴承型号的编制方法内径代号,13,按尺寸系列分：海峰海林轴承基本型号示例如下：(0)0系列：16002、16004(1)0系列：6107、610861009(0)2系列：6026、602760209(0)3系列：6038、6030060309(1)8系列：618/6618/9、6180061809(1)9系列：619/6619/9、619006190728系列：628/8、628/9、62800英制系列：R3、R4、R6、R8、R10、R14,二、轴承型号的编制方法示例,14,内部结构代号：用英文大写字母或字母组合表示（A、B、C、CA、ZW、CABC），用来区分轴承内部某一要素结构异于正常时的标记。例如：内、外圈壁厚不同、钢球规格不同、沟曲率不同、接触角不同等。,后置代号位于基本代号的右边，一般与基本代号空半个汉字距，也会使用“”、“/”隔开,二、轴承型号的编制方法后置代号,15,2.密封、防尘与套圈结构变型,b)内、外圈密封结构（海峰海林企标）H外圈可卸防尘盖结构T内圈T型密封槽V内圈V型密封槽U接触式密封结构B非接触式密封结构,二、轴承型号的编制方法后置代号,a)防尘盖、密封圈ZZ（2Z）两面带防尘盖Z一面带防尘盖2RS两面带骨架式橡胶密封圈（接触式）2RZ两面带骨架式橡胶密封圈（非接触式）RSZ一面带骨架式密封圈（接触式）、一面带防尘盖RZZ一面带骨架式密封圈（非接触）、一面带防尘盖,16,二、轴承代号的编制方法后置代号,2.密封、防尘与套圈结构变型(图示）,17,3.保持架类别代号（*企标）,P尼龙保持架G冠型金属保持架M金属铆钉保持架C铜保持架A不锈钢保持架无以上标记为浪形带爪保持架，材料SPCC,二、轴承代号的编制方法后置代号,18,4.轴承材料代号,注：无标记的为GCr15材料轴承，其他材料有相应的代号加注在基本型号后用“/”分隔，如608/HU,二、轴承代号的编制方法后置代号,19,5.精度等级代号,轴承精度按照GB/T307-94的国家标准由高到低可以分为B、C、D、E、G。这些公差和ISO、DIN等标准对照如下：,二、轴承代号的编制方法后置代号,示例：608/P5,20,径向游隙代号有C2、(CM)、C0、C3、C4、C5，也就是我们常说的第二组、（电机专用）、基本组、第三组、第四组、第五组，游隙值依次增大。示例：608/C3、6201/C0等。,6.游隙等级代号,二、轴承代号的编制方法后置代号,注：精度等级代号与游隙代号需同时标注时，可以简化，取精度等级代号加游隙代号（0组省略）组合表示。示例：6201/P63表示精度等级P6级，径向游隙C3组6001/P52表示精度等级P5级，径向游隙C2组,21,一般用于圆锥滚子轴承或角接触轴承两个或两个以上配套使用时标注。示例：7210/DB、32208/DF、7210C/DT等,7.配置代号,二、轴承代号的编制方法后置代号,22,轴承振动等级（速度）：/V1、/V2、/V3、/V4轴承噪音等级（加速度）：/Z1、/Z2、/Z3、/Z4油脂代号(LFK锥入度值越低,则脂越硬,即稠度越大,流动性差。,三.轴承的精度及结构参数,4.轴承的润滑:润滑脂各项主要指标含义,常见的润滑脂锥入度的范围对照表：,40,作用：（1）减少摩擦及磨损：在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分，防止金属接触，减少摩擦、磨损。（2）延长疲劳寿命：轴承的转动疲劳寿命，在旋转中，滚动接触面润滑良好，则延长。反之，油粘度低，润滑油膜厚度不好，则缩短。（3）吸收降低摩擦产生的热量，防止轴承过热以及润滑油自身老化。（4）其他：还有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀的效果。选用原则：（1）考虑用脂部件的温度、速度、负荷等要求。（2）考虑使用环境,三.轴承的精度及结构参数,4.轴承的润滑:润滑脂的作用及选用原则,41,三.轴承的精度及结构参数,5.轴承的密封:防尘盖、密封圈材料,防尘盖：防尘效果一般,散热性好，标准材料为镀锡SPCC，有时也用不锈钢材料。,42,三.轴承的精度及结构参数,密封圈：轴承密封圈主要采用丁腈橡胶作为材料，针对高温环境氟橡胶和丙烯酸也被广泛使用。,5.轴承的密封:防尘盖、密封圈材料,43,密封圈分为接触式RS和非接触式RZ两大类，接触式又有轻、中、重接触程度之分。防尘性能：防尘盖ZZ密封圈RZ密封圈RS高速性能：防尘盖ZZ密封圈RZ密封圈RS防漏脂性：防尘盖ZZ密封圈RZ密封圈RS密封圈与不同结构的内圈组合可满足不同的密封要求场合，对于同一类型密封圈而言，搭配不同的内圈密封效果比较如下：防尘性能：开式T型槽V型槽高速性能：开式=T型槽=V型槽防漏脂性：开式T型槽V型槽,5.轴承的密封:密封种类与性能比较,三.轴承的精度及结构参数,44,四.滚动轴承寿命,1.滚动轴承主要破坏形式：,a.疲劳剥落在滚动轴承中，承受载荷而又相对运动的接触表面（滚道或滚动体表面），由于反复承受载荷，首先在表面下，一定深度处，强度较弱部分形成裂纹，继而发展至接触表面，使表层金属成片状剥落下来，导致轴承不能正常工作，这种现象称为疲劳剥落。滚动轴承最终疲劳剥落是不可避免的，事实上在安装、润滑、密封正常的情况下，绝大多数轴承的破坏是疲劳破坏。因此一般所说的轴承寿命，是指轴承的疲劳寿命。b.塑性变形（永久变形）滚动轴承承受过大的载荷时，在滚动体和滚道接触处产生塑性变形，滚道表面形成凹坑，致使轴承在运转过程中产生剧烈的振动和噪音。此外，外界的异物硬粒进入轴承、过大的冲击载荷、或当轴承静止时，由于机器振动等因素都可能会在接触表面形成压痕。,45,四.滚动轴承寿命,1.滚动轴承主要破坏形式：,c.磨损由于滚动体和滚道的相对运动和污物尘埃的侵入，使滚动体和滚道表面产生磨损。磨损量较大时，使轴承游隙、噪声、振动增大，降低了轴承的运转精度，因而直接影响到一些主机精度。以上三种破坏形式是常见的主要破坏形式，其他还有许多种破坏形式，如套圈断裂、滚动体压碎、滚道烧伤、保持架磨损与断裂、电流通过形成的电蚀、因水分进入引起的锈蚀、因绝缘漆引起的漆锈等。这些破坏形式的出现一般都具有偶然性，与许多外部因素有关。在安装、润滑、密封、维护正常的情况下，是可以避免的。,46,四.滚动轴承寿命,2.基本额定动载荷和额定静载荷,额定动载荷Cr：是指在轴承内圈旋转、外圈静止的条件下，额定寿命为100万转时轴承能承受的最大载荷,对于向心轴承是指纯径向载荷。额定精载荷C0r：是指轴承在静止状态（或内外套圈之间的相对转速为零）时所能承受的一个大小方向恒定的载荷，其大小由允许的塑性变形量决定。长期的轴承使用经验表明，滚动轴承中，在承受载荷最大的滚动体和滚道接触处，总的塑性变形量小于滚动体直径的万分之一时，对轴承的运转没有多大的影响。把在这种塑性变形要求下确定的轴承静承载能力称为额定静载荷，对于向心轴承也是指纯径向载荷。,47,四.滚动轴承寿命,3.滚动轴承的寿命试验,一般所说的轴承寿命试验是指疲劳寿命试验，它属于破坏性的试验，必须把轴承试验到破坏为止才能得出寿命数据。为缩短试验周期，轴承行业内采用强化试验方法。在保持接触疲劳失效机理一致的条件下采用重载低速的强化试验规程，大大缩短了试验时间，从而缩短了新产品的开发周期。,48,五.滚动轴承载荷、转速,载荷的种类,从受力方向考虑，轴承工作时承受的载荷一般分为径向载荷、轴向载荷、联合载荷和力矩载荷。a)径向载荷：作用方向指向轴承旋转中心且垂直于中心轴线的载荷。径向载荷的性质根据轴承工作时的旋转状况可分为静止载荷、旋转载荷、方向不定载荷。b)轴向载荷：作用方向平行于中心轴线的载荷。c)联合载荷：同时作用的径向载荷和轴向载荷。d)力矩载荷：作用方向偏离中心形成的倾覆力矩。深沟球轴承技能承受径向载荷又能承受少量的轴向载荷,49,五.滚动轴承载荷、转速,轴承的转速的界定,轴承转速一般以Kandm计算出来的值界定：低速：100,000中速：100,000-250,000高速：250,000-350,000注：Ka=1（深沟球轴承）n-轴承转速rpmdm-(D+d)/2（mm)轴承的极限转速轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的界限值，它取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。样本上的极限转速是在要求的条件下，轴承运转24H，轴承温度不允许超过100（轴承温升不允许超过60）时轴承能达到的最高转速。,50,六.滚动轴承的配合选择基本原则,（1）轴承套圈相对于负荷的状况相对于负荷方向旋转或摆动的套圈应选择过盈配合或过渡配合相对于负荷方向固定的套圈应选择间隙配合。（2）负荷的类型和大小当受冲击负荷或重负荷时一般应选择比正常、轻负荷时更紧密的配合。对向心轴承负荷的大小用径向当量动负荷Pr与径向额定动负荷Cr的比值区分：轻负荷Pr/Cr0.07；正常负荷Pr/Cr0.070.15；重负荷Pr/Cr0.15。负荷越大配合过盈越大。,51,（3）轴承尺寸大小随着轴承尺寸的增大选择的过盈配合过盈越大间隙配合间隙越大。（4）轴承游隙采用过盈配合会导致轴承游隙的减小，应检验安装后轴承的游隙是否满足使用要求，以便正确选择配合及轴承游隙。（5）其它因素的影响轴和轴承座的材料、强度和导热性能，从外部进入支承的以及在轴承中产生的热的导热途径和热量支承安装和调整性能等都影响公差带的选择。,六.滚动轴承的配合选择基本原则,52,（6）公差等级的选择与轴承配合的轴或外壳孔的公差等级与轴承精度有关。与G、E级精度轴承配合的轴其公差等级一般为IT6，外壳孔一般为IT7。对旋转精度和运转平稳性有较高要求的场合在提高轴承精度等级的同时，轴承配合部位也应按相应精度提高。（7）公差带的选择轴和外壳孔的公差带按GB/T275-93规定选择。,六.滚动轴承的配合选择基本原则,53,轴承的安装质量将影响到轴承的精度、寿命和性能。实际应用中，很多滚动轴承发生早期的意外失效有与错误的安装有关。1.安装前准备工作（1）安装前的检验。安装前应对轴和外壳端盖等零件的配合尺寸、精度、表面粗糙度等进行严格检查。（2）安装环境的确认。安装场所要求干燥清洁，严防铁屑、砂粒、灰尘、水分进入轴承。（3）工具量具的准备，检验轴承型号、尺寸是否符合安装要求。准备好合适的装配工具。,七.滚动轴承的安装,54,2.轴承的安装方法常用的轴承安装方法有机械式、液压式和加热式三种。当配合不太紧时，用锤子轻轻敲