机泵轴承的选型与安装.ppt

轴承的选型与安装 制作人 李含勇单位 浙江光越传动科技有限公司 脑图 常用轴承的选型与安装 轴承的分类 滑动轴承 滚动轴承 选型 轴承的作用 特点 差异 结构 按摩擦方式 按受载方向 构造 分类类型 材料 代号含义 分类 轴承的安装 1 培训目的 了解常用轴承的用途分类等 并正确装卸轴承 2 适用人员 机泵及其他设备维护人员3 适用专业 机泵维护工 设备维护工等 目的人员适用专业 目录 一 轴承的作用二 轴承的分类三 滑动轴承四 滚动轴承五 轴承的选型六 轴承的安装与拆卸 一起来认识我们身边的轴承 轴承的功用是支承轴及轴上零件 保持轴的旋转精度 减少转轴与支承之间的摩擦和磨损 并承受载荷 是机器中的重要零件之一 机器的性能 寿命和经济性能等都与轴承有关要求 1 能承担一定的载荷 具有一定的强度和刚度 2 具有小的摩擦力矩 使回转件转动灵活 3 具有一定的支承精度 保证被支承零件的回转精度 一 轴承的作用 轴承的作用 二 轴承的分类 1 根据摩擦性质 轴承分为 滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承 分别简称为滑动轴承和滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承 轴承的分类 2 按受载方向不同 分为 向心轴承 径向轴承 向心推力轴承 径向止推轴承 推力轴承 止推轴承 承受径向力 承受轴向力 承受径向力和轴向力 径向滑动轴承 推力滑动轴承 滚动轴承 向心轴承 滚动轴承 推力轴承 轴承的分类 轴承的分类 1 滑动轴承的构造与特点结构 由轴承座 轴承盖 轴瓦 连接螺栓等组成特点 承载能力大 耐冲击 工作平稳 噪音低 结构简单 径向尺寸小 轴向尺寸大 滑动轴承的应用场合 高速 高精度 重载的场合 如汽轮发电机 水轮发电机 机床等 极大型的 极微型的 极简单的场合 结构上要求剖分的场合 如曲轴轴承 受冲击与振动载荷的场合 如轧钢机 三 滑动轴承 主要用于工作转速特高 支承要求特精 特重型 承受具大冲击 须成剖分式等特殊工作条件 滑动轴承 2 滑动轴承的分类 按承载方式 向心滑动轴承 径向滑动轴承 承受径向载荷推力滑动轴承 止推滑动轴承 承受轴向载荷 向心滑动轴承 推力滑动轴承 滑动轴承 常用径向滑动轴承分2类 整体式径向滑动轴承 剖分式径向滑动轴承 螺纹孔 轴承座 轴承盖 联接螺栓 剖分轴瓦 轴承 轴承座 特点 结构简单 成本低廉 但轴套磨损后轴承间隙过大无法调整 不便装拆粗重的轴 应用 低速 轻载或间歇性工作的机械中 特点 轴承装拆方便 轴瓦磨损后便于调整轴承间隙 应用 工作转速特高 支承要求特精 承受具大冲击 须成剖分式等 滑动轴承 3 滑动轴承的轴瓦及轴承衬材料 材料要求 摩擦系数小 导热性好 热膨胀系数小 耐磨 耐腐蚀 抗胶合能力强 有足够的机械强度和塑性 能同时满足这些要求的材料是难找的 但应根据具体情况主要的使用要求 工程上常用浇铸或压合的方法将两种不同的金属组合在一起 性能上取长补短 滑动轴承 锡锑轴承合金 优点 摩擦小 抗胶合性能好 对油的吸附性强 耐腐蚀性好 容易跑合 是优良的轴承材料 常用于高速 重载的轴承 缺点 价格贵 机械强度较差 只能作为轴承衬材料浇注在钢 铸铁 或青铜轴瓦上 工作温度 t 120 由于巴式合金熔点低 青铜优点 青铜强度高 承载能力大 耐磨性和导热性都优于轴承合金 工作温度高达250 缺点 可塑性差 不易跑合 与之相配的轴径必须淬硬 青铜可以单独制成轴瓦 也可以作为轴承衬浇注在钢或铸铁轴瓦上 锡青铜中速重载铅青铜中速中载铝青铜低速重载 滑动轴承 具有特殊性能的轴承材料 含油轴承 用粉末冶金法制作的轴承 具有多孔组织 可存储润滑油 可用于加油不方便的场合 铸铁 用于不重要 低速轻载轴承 橡胶轴承 具有较大的弹性 能减轻振动使运转平稳 可用水润滑 常用于潜水泵 沙石清洗机 钻机等有泥沙的场合 塑料轴承 具有摩擦系数低 可塑性 跑合性良好 耐磨 耐腐蚀 可用水 油及化学溶液等润滑的优点 缺点 导热性差 膨胀系数大 容易变形 为改善此缺陷 可作为轴承衬粘复在金属轴瓦上使用 滑动轴承 1 滚动轴承的构造滚动轴承的典型结构如图所示 通常由外圈1 内圈2 滚动体3和保持架4组成 内圈装在轴颈上 外圈装在轴承座孔内 多数情况下内圈与轴一起转动 外圈保持不动 工作时 滚动体在内外圈间滚动 保持架将滚动体均匀地隔开 以减少滚动体之间的摩擦和磨损 四 滚动轴承 滚动轴承 滚动轴承 滚动轴承 2 滚动轴承的材料 滚动体与内外圈 要求高的硬度和接触疲劳强度 良好的耐磨性和冲击韧性 含铬合金钢 GCr15 GCr6 GCr15SiMn GCr9等 热处理后硬度可达HRC61 65 保持架 低碳钢板冲压而成 高速轴承多采用有色金属 如黄铜 或塑料保持架 滚动轴承 3 滚动轴承的主要类型 圆柱滚子 圆锥滚子 球面滚子 滚针 球轴承 滚子轴承 接触角 分 按滚动体形状分 推力轴承 45 90 滚动轴承类型 向心轴承 0 45 滚动轴承 按接触角 接触角 滚动轴承中套圈与滚动体接触处的法线和垂直于轴心线的平面间的夹角称为公称接触角 向心轴承径向力 向心角接触轴承 推力角接触轴承 推力轴承 径向力 主要 轴向力 径向力轴向力 主要 轴向力 滚动轴承 按滚动体形状 球轴承 承载能力低 极限转速高滚子轴承 承载能力高 极限转速低 在外廓尺寸相同的条件下 滚子轴承比球轴承的承载能力和耐冲击能力都好 但球轴承摩擦小 高速性能好 球轴承 滚子轴承 滚动轴承 4 常用滚动轴承的标准类型 深沟球轴承 类型代号60000 主要承受径向载荷 也可以同时承受不大的轴向载荷 当量摩擦系数最小 在高转速时 可用来承受纯轴向载荷 工作中允许内 外圈轴线偏斜量8 16 与其它类型的轴承相比 应用最普遍 价格也最低 滚动轴承 调心球轴承 类型代号10000 外圈滚道表面是以轴承中点为中心 故能自动调心 允许内圈 轴 对外圈 外壳 轴线有小量偏斜 2 3 有少量轴向限位能力 但一般不宜承受纯轴向载荷 滚动轴承 角接触轴承 类型代号70000 可以同时承受径向载荷及轴向载荷 也可以单独承受轴向载荷 能在较高转速下正常工作 由于一个轴承只能承受单向的轴向力 因此 一般成对使用 承受轴向载荷的能力由接触角 决定 接触角大的 承受轴向载荷的能力也高 常用角接触轴承的接触角有 15 25 和40 滚动轴承 圆柱滚子轴承 类型代号N0000 内圈 或外圈 可以分离 故不能承受轴向载荷 滚子由内圈 或外圈 的挡边轴向定位 工作时允许内 外圈有少量的轴向错动 圆柱滚子轴承有较大的径向承载能力 但内外圈轴线的允许偏斜量很小 2 4 因此 此类轴承不宜承受偏载 滚动轴承 滚针轴承 类型代号NA0000 在同样内径的条件下 与其它类型轴承相比 滚针轴承外径最小 内圈 或外圈 可以分离 故不能承受轴向载荷 工作时允许内 外圈有少量的轴向错动 有较大的径向承载能力 滚动轴承 圆锥滚子轴承 类型代号30000 可以同时承受径向载荷及轴向载荷 外圈可分离 安装时可调整轴承的游隙 一般成对使用 对于接触角为10 18 的圆锥滚子轴承 30000型 以承受径向载荷为主 对于大接触角 27 30 的圆锥滚子轴承 30000B型 以承受轴向载荷为主 滚动轴承 推力轴承 类型代号50000 只能承受轴向载荷 为了防止钢球与滚道之间的滑动 工作时必须加一定的轴向载荷 高速时离心力大 钢球与保持架摩擦 发热严重 寿命降低 故极限转速很低 工作时必须保持轴线与轴承座底面垂直 载荷必须与轴线重合 以保证钢球载荷的均匀分配 该类轴承可分为单列推力球轴承和双列推力球轴承 单列推力球轴承只能承受单方向的推力 而双列推力球轴承可以承受双向推力 滚动轴承 推力圆柱滚子轴承 类型代号80000 推力圆柱滚子轴承可以用于承受单向的轴向载荷 它比推力球轴承的轴向承载能力大得多 并且刚性大 占用轴向空间小 推力圆柱滚子轴承适用于转速低的场合 推力圆柱滚子轴承与推力调心滚子轴承 推力圆锥滚子轴承和推力滚针轴承常统称为推力滚子轴承 滚动轴承 5 常用滚动轴承的代号 滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构 尺寸 公差等级 技术性能等特征的产品符号 国家标准GB T272 93规定轴承的代号由三部分组成 前置代号 字母 基本代号 数字 字母 后置代号 字母 数字 轴承分部件代号 密封与防尘代号 五四三二一 类型代号 宽度系列代号 直径系列代号 内径代号 保持架及材料代号 特殊轴承材料代号 公差等级代号 内部结构代号 游隙代号 其他代号 滚动轴承 前置代号 成套轴承分部件代号 用字母表示 L K R WS GS L 可分离轴承的可分离内圈或外圈LN207 R 不带可分离内圈或外圈的轴承RNU207 K 滚子和保持架组件K81107 WS GS 分别为推力圆柱滚子轴承的轴圈 座圈WS81107GS81107 滚动轴承 基本代号 表示轴承的基本类型 结构和尺寸 类型代号 基本代号右起五位 为0 双列角接触球轴承 则省略 滚动轴承 尺寸系列代号 基本代号右起三 四位 宽度系列在前 直径系列在后 宽度系列 右起第四位 滚动轴承 内径代号 基本代号左起第四 五位 特别注意 d 10mm d 500mm d 22 28 32mm时内径代号 内径尺寸 滚动轴承 后置代号 轴承的结构 公差 游隙及材料的特殊要求等 内部结构代号 C AC B 代表角接触球轴承的接触角 15 25 和40 内部结构代号 密封 防尘与外部形状变化代号 轴承的公差等级 代号省略 P6 P6x P5 P4 P2 公差等级符合标准的0级6级6x级5级4级2级 示例62036203 P630201 P6x6203 P56203 P46203 P2 精度低 高 滚动轴承 轴承的径向游隙 游隙代号 游隙分1 2 0 3 4 5共六个组别 以 C1 C2 C3 C4 C5为代号 0组不标注 轴承的径向游隙 滚动轴承 6103 6 深沟球轴承 1 特轻系列 03 内径d 17mm 公差等级为0级 游隙组为0组 6308 6 深沟球轴承 3 中系列 08 内径d 40mm 公差等级为0级 游隙组为0组 7214AC P4 7 角接触球轴承 2 轻系列 14 内径d 70mm 公差等级为4级 游隙组为0组 公称接触角 15 N105 P5 N 圆柱滚子轴承 1 特轻系列 05 内径d 20mm 公差等级为5级 游隙组为0组 30213 3 圆锥滚子轴承 2 轻系列 13 内径d 65mm 0 正常宽度 0不可省略 公差等级为0级 游隙组为0组 滚动轴承 滚动轴承与滑动轴承的性能比较 滚动轴承 四 滚动轴承类型选择 1 载荷条件轴承承受载荷的大小 方向和性质是选择轴承类型主要依据 如载荷小而平稳时 可选球轴承 载荷大又有冲击时 宜选滚子轴承 如轴承仅受径向载荷时 选径向接触球轴承或圆柱滚子轴承 只受轴向载荷时 宜选推力轴承 轴承同时受径向和轴向载荷时 选用角接触轴承 轴向载荷越大 应选择接触角越大的轴承 必要时也可选用径向轴承和推力轴承的组合结构 应该注意推力轴承不能承受径向载荷 圆柱滚子轴承不能承受轴向载荷 轴承选型 2 轴承的转速若轴承的尺寸和精度相同 则球轴承的极限转速比滚子轴承高 所以当转速较高且旋转精度要求较高时 应选用球轴承 推力轴承的极限转速低 当工作转速较高 而轴向载荷不大时 可采用角接触球轴承或深沟球轴承 对高速回转的轴承 为减小滚动体施加于外圈滚道的离心力 宜选用外径和滚动体直径较小的轴承 一般应保证轴承在低于极限转速条件下工作 若工作转速超过轴承的极限转速 可通过提高轴承的公差等级 适当加大其径向游隙等措施来满足要求 轴承选型 选用原则 球轴承比滚子轴承的极限转速高 应优先选用球轴承 在高速时 以选用超轻 特轻及轻系列的轴承 内径相同时 外径越小 滚动体就越轻小 产生的离心惯性力也小 保持架的材料对轴承转速影响极大 实体保持架比冲压保持架允许有更高一些的转速 推力轴承的极限转速很低 当工作转速高时 若轴向载荷不是十分大 可以采用角接触球轴承来承受纯轴向力 若工作转速超过了轴承样本 可以用提高公差等级 适当增大游隙 选用循环冷却等方法 轴承选型 3 调心性能轴承内 外圈轴线间的偏移角应控制在极限值之内 否则会增加轴承的附加载荷而降低其寿命 对于刚度差或安装精度差的轴系 轴承内 外圈轴线间的偏位角较大 宜选用调心类轴承 如调心球轴承 1类 调心滚子轴承 2类 等 4 允许的空间当轴向尺寸受到限制时 宜选用窄或特窄的轴承 当径向尺寸受到限制时 宜选用滚动体较小的轴承 如要求径向尺寸小而径向载荷又很大时 可选用滚针轴承 轴承选型 5 装调性能圆锥滚子轴承 3类 和圆柱滚子轴承 N类 的内外圈可分离 装拆比较方便 6 经济性在满足使用要求的情况下应尽量选用价格低廉的轴承 一般情况下球轴承的价格