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第一章 机械基础知识第一节 轴承一 滑动轴承与滚动轴承各有的特点及应用场合：轴承主要用来支承机器中旋转的轴，它的类型很多，归纳起来可分为滑动轴承和滚动轴承两大类，由于它们具有各自的特点，所以应用的场合也不同。滑动轴承主要有以下特点：1 普通形式的滑动轴承结构简单，制造容易，成本较低。2 能承受较大的冲击和振动载荷。3 如果设计上能使轴与轴承之间用润滑油完全隔开（称为液体摩擦的滑动轴承），则它的摩擦阻力小，轴承使用寿命长。4 轴承的径向尺寸小。由于以上特点，普通形式的非液体摩擦滑动轴承用于转速较低，载荷和振动较大，运转精度要求不高的场合。对于转速高、要求运转精确的场合则采用液体摩擦的滑动轴承。滚动轴承主要有以下特点：1 这种轴承为滚动摩擦性质的，因此与普通滑动轴承相比，具有摩擦阻力小、效率高、启动容易等优点。2 滚动轴承的转速受到滚动体离心力及轴承温升的限制，不宜过高。轴承产品样本上都列有轴承的转速极限。3 轴承的刚性较好，特别当有预紧时刚性更好。4 滚动轴承为标准件，价格便宜，维修更换方便。根据以上特点，滚动轴承的应用比滑动轴承要广泛的多，对于转速不十分高，真的冲击不严重的一般工作条件都能很好的适用。二 滚动轴承的类型及应用场合：滚动轴承共分为十大类型，类型代号为0-9。下面介绍其中使用较多的八种类型，并分述它们的特点和应用。1 单列向心球轴承（0类）。这是最常用的轴承之一，在主要承受径向载荷的同时可承受不太大的轴向载荷。它允许在较高的转速下运转，并允许内外圈有2-16度的轴心线偏转角。但它承受的能力较差。适用与刚性较好、转速较高、冲击振动不大的场合。（如下图所示）2 双列向心球面球轴承（1类）。此类轴承与0类相比，主要不同点是轴承外圈滚道制成球面形，因而内圈能自动适应轴的弯曲而偏转，轴线的偏斜角可达2度至3度，双列向心球面球轴承多适用与多支点弯曲变形较大轴，以及两支承孔轴心线难以保证同心度的场合。（如下图所示）3 单列向心短圆柱滚子轴承（2类）。这种轴承的滚动体是圆柱体，它与滚道的接触理论上线接触，实际上由于零件的弹性变形而成面接触，其单位接触压力比球轴承为小，因此可用来承受较大的径向载荷。但是，这类轴承不能承受轴向载荷，而且轴的弯曲变形对轴承的使用寿命十分敏感。外圈与内圈之间允许有少量的相对轴向移动。基于上点，向心短圆柱滚子轴承常用于轴的刚性好、载荷较大、需要内外圈之间有一定移动量以补偿轴热膨胀伸长量等情况。（如下图所示）4双列向心球面滚子轴承（3类）。这类轴承的滚子承鼓形，外圈的滚道为球面形，故也具有自动调心的功能，内外圈轴心线的最大偏角为2至3度。它主要用以承受径向载荷，同时也可承受不大的轴向载荷。适用于径向载荷大，有冲击振动、轴的变形大、两端轴承孔不能保证精确对重的场合。（如下图所示）5 滚针轴承（4类）。滚针轴承可以看作是一种长圆柱滚子轴承，其特点是滚动体直径很小而长度较长，与短圆柱滚子轴承不相比，径向尺寸大为减小，轴向尺寸略有增大，对轴的弯曲变形敏感性很强。它适合与径向载荷大、轴的刚性好、径向尺寸受到严格限制的场合。（如下图所示）6 单列向心推力球轴承（6类）。此类轴承在结构上的不同之处在于，滚动体与外圈滚道接触点的法线（即作用力线）与轴承径向平面承夹角（接触面角）。接触角有12度、24度、36度三种。正由于这种接触角，轴承可以承受较大的轴向载荷，角越大，轴向载荷能力也越高。向心推力球轴承主要用于高速、中载、有较大轴向力的场合。一般情况下这种轴承是成对使用的，可分别装在两个支点上，也可装在同一支点上。（如下图所示）7 单列圆锥滚子轴承（7类）。圆锥滚子轴承的用途与6类轴承基本相同，但由于滚动体为圆锥滚子，故承载能力比球轴承大，抗振能力也强，因此常用于中速、重载和有冲击振动的地方。（如下图所示）8 推力球轴承（8类）。单向推力球轴承只能承受单方向的轴向载荷，不能承受径向载荷，因此它常于向心轴承或向心推力轴承一起使用。适用于有很大轴向载荷、转速不高的场合。如果轴向载荷是两个方向交替的，则可用双向推力球轴承。（如下图所示）三 滚动轴承常有的支承结构：为了保证轴承正常工作，除了正确选择轴承的类型及尺寸外，还应使轴承与轴、机体、端盖之间有合理的组织关系，这就是所谓轴承的组合结构设计问题。其中主要之一是支承结构型式的选择。支承结构基本型式有两种。1 支撑式支承结构。在这种结构型式中，左右两轴承分别限制轴在两个方向上的轴向窜动，使机器中的轴位置有良好的定位。对这种结构型式，考虑到轴会因受热膨胀而伸长，在轴承盖与轴承外圈端面之间应留出一定的补偿间隙C，其值约为0.2-0.3毫米。此中结构型式适用与温度变化不大，而且轴长度较短的场合。2 固定游动式支承结构。当轴比较长时，工作时温升又比较大时，为了补偿轴的热膨胀伸长量，最好采用支承的一端为双向固定，而另一端为可游动式。若游动支承采用向心球轴承，则应在轴承外圈与端盖之间留有较大的间隙，以便游动支承能够作轴向移动。四滑动轴承的分类：1 按滑动轴承的摩擦状态分类1.1 动压润滑轴承：利用润滑油的粘性和轴颈的高速旋转，把液油带入轴承的锲形空间建立起压力油膜，使轴颈与轴承被油膜隔开，这种轴承叫动压润滑轴承。参考图片：1.2 静压润滑轴承：将压力油强行送入轴和轴承的配合间隙中，利用液体静压力支承载荷的一种滑动轴承，叫静压润滑轴承。参考图片：2 按滑动轴承的结构分类2.1整体式滑动轴承简单的整体式滑动轴承是圆柱孔径向滑动轴承，它可直接在机器壳体上钻出或镗出孔，孔中可安装套筒型轴瓦，在要求不高的机器上，孔中可不安装轴瓦，如手动绞车。典型的整体式滑动轴承由轴承体、轴瓦组成，轴承体与机架用螺栓固定，轴瓦上开有油孔，并在内表面开油沟以输送润滑油，由于供油装置简单，加工方便，整体式滑动轴承被广泛应用于低速轻载装置中。但整体式滑动轴承无法调节轴颈和轴承空间的间隙，当轴瓦磨损后必须更换，此外，在安装轴时，必须作轴向运动，很不方便。如果用剖分式滑动轴承，可以克服这两项缺点。参考图片：2.2 剖分式滑动轴承剖分式轴承由轴承座、轴承盖、剖分轴瓦、轴承盖螺栓组成。为了节省贵金属或其它需要，常在轴瓦内表面上贴附一层轴承衬工。轴承与机架用螺栓联结，轴瓦内表面的不承担载荷部分开有油沟，润滑油通过漏油孔和油沟流进间隙。轴瓦的剖分面最好与载荷方向近与垂直，多数轴承的剖分面是水平的，也有倾斜的，轴承座的剖分面做成阶梯型，以便定位和防止作时松动。轴承座和轴承盖的剖分面间留有不大间隙，间隙中插入薄片，轴瓦工作面发生磨损后，取去部分垫片，并对轴瓦工作面进行修刮，安装后拧紧螺栓，就可以弥补磨损后的间隙。剖分式轴承在装拆时，轴不需要作轴向位移，装拆方便。参考图片：2.3 自动调心式轴承轴承的宽度与轴颈的直径之比（B/D）称为宽径比，对于B/D大于1.5的轴承，多采用自动调心式轴承，它具有可动的轴瓦，在轴瓦的外部中间做成凸出的球面，装在轴承盖和轴承座上的凹球面上，随着轴在支承处倾角的变化，轴瓦也有相应的倾角，从而使轴颈与轴瓦保持良好接触，避免轴承边缘的磨损。参考图片：五 轴承组合体结构中要考虑的调整环节，常采用的方法。在确定轴承组合的结构时，轴承内、外圈之间的间隙调整时必须予以考虑的，又是还需要考虑轴在轴向位置安装的调整。下面分述其调整方法：1 轴承内、外圈之间的间隙调整。为了保持轴承有一定的运动精度，又不致因轴承在工作过程中发热而使轴承元件之间接触过紧，轴承的内、外圈之间的间隙必须有适当的大小，其值可在有关手册中查到。这种间隙不仅在新机器装配时需要用调整环节来保证，而且在使用一段时间后由于元件的磨损也还需要重新作调整。调整的方法通常有两种：1.1 垫片调整。一般在箱体两侧壁面与轴承端盖之间都夹有调整垫片。调整垫片通常是由若干片厚薄不等的金属片组成依靠改变垫片组的总厚度来调整轴承内、外圈之间的间隙，使之符合图纸技术要求中规定的数值。1.2 螺钉调节。一般旋动装在端盖上的调节螺钉推动压盖可使轴承的间隙得以调整。在间隙调整完以后，拧紧螺母，用以锁紧，防止调节螺钉的松动。这种调节方法不需拆装零件，调节过程简单，常用于轴承磨损后消除过大的间隙。2 轴的轴向位置调整。对于圆锥齿轮传动，为了使一对相啮齿轮有良好的啮合状态，安装时必须保证两个锥齿轮的锥顶重合与一点。对于蜗杆轮传动，也必须使蜗轮宽度的中间平面通过蜗杆的轴心线。因此在装配使必须要使轴的安装位置可以调节，以便达到上述安装要求。轴的轴向安装位置调整一般也是用调整垫片来调节的。齿轮、轴、轴承、端盖与套杯依次装配起来以后成为一个组件，然后装入机体的孔中，用增减安放在套杯与机体端面之间垫片的厚度来调节锥齿轮和轴的轴向安装位置，从而达到一对锥齿轮的锥顶点重合的目的。六 轴承的装配 1 滑动轴承的装配： 对滑动轴承装配的要求，主要是轴颈与轴承孔之间获得所需要的间隙和良好的接触，使轴在轴承中运行平稳。滑动轴承的装配方法决定与它们的结构形式。1.1 整体式滑动轴承的装配1.1.1 将符合要求的轴套和轴承孔去除毛刺，并经擦洗干净之后，在轴套外径或轴承座孔内涂抹机械油。1.1.2 压入轴套，压入时可根据轴套的尺寸和配合时过盈量的大小来选择压入方法。当尺寸和过盈量较小时，可用锤子敲入，当需要垫板保护。当尺寸或过盈量较大时，则宜用压力机压入或用拉紧夹具把轴套压入机体中。压入时注意轴套上的油孔应与机体上的油孔对准。1.1.3 轴套定位，在压入轴套之后，对要承受较大负荷的滑动轴承的轴套，还要用紧定螺钉或定位销固定。1.1.4 轴套的修整，对于整体的薄壁轴套，在压装后，内孔易发生变形。如内孔变成椭圆或缩小，可用铰削或刮削等方法对轴套孔进行修整。1.2 剖分式滑动轴承的装配1.2.1 轴瓦与轴承座、盖的装配：上下轴瓦与轴承座、盖在装配时应使轴瓦背与座孔接触良好。如不符合要求时，对厚壁轴瓦侧以座孔为基准刮削轴瓦背部。同时应注意轴瓦的台肩紧靠座孔的两端，达到H7/f7配合，如太紧也需要进行修刮。对于薄壁的轴瓦则无需修刮，只要进行选配即可。为达到配合的要求，轴瓦的剖分面应比轴承体的剖分面高出一些。轴瓦装入时，在剖分面上应垫上木板，用锤子轻轻敲入，避免剖分面敲毛，影响装配质量。1.2.2 轴瓦的定位：轴瓦安装在机体中，无论在圆周方向和轴向都不允许有移位。通常可用定位销和轴瓦上的凸台来止动。1.2.3 轴瓦的配刮：用轴瓦配合的轴来显点，在上下轴瓦内涂显示剂，然后把轴和轴承装好，双头螺柱的紧固程度，以能转动轴为宜。当螺柱均匀紧固后，轴能够轻松的转动且无过大间隙，显点也达到要求，即为刮配合格。清洗轴瓦后即可重新装入。1.3 多瓦式自动调位轴承的装配：1.3.1 将前后两轴承的六块轴瓦及其球面螺钉按研配对号装入箱体孔。注意两端油封上的回油孔要装在上部位置，这样可使前后轴瓦工作时完全浸在油中，否则会因油面降低而影响润滑。1.3.2 在箱体孔两端各装一工艺套，其内径比主轴轴颈大0.04mm，外径比箱体孔小0.005mm，其用途是使主轴轴线与箱体轴线重合。1.3.3 调节前后轴瓦的六个球面螺钉，要求达到如下要求。（1） 用0.02mm赛尺片在前后两工艺套中四周插入检查，要求在主轴四周赛尺都能插入，使主轴与箱体孔的轴线一致。（2） 使主轴与前后轴瓦都保持0.0050.01mm的间隙。间隙的测量方法是用百分表触及主轴前后端工艺套处，用手抬动主轴前后端，百分表上读数即为间隙值。（3） 用手转动主轴时应无阻，主轴径向跳动在0.01mm以下即可。2 滚动轴承的装配2.1 装配前的准备工作：滚动轴承是一种精密部件，其套圈和滚动体有较高的精度和较细的表面粗糙度。认真做好装配前的准备工作是保证装配质量的重要环节。2.1.1 按所装的轴承。准备好所需要的工具和量具。2.1.2 按图样要求检查与轴承相配的零件，如轴、外壳、端盖等表面是否有凹陷、毛刺、锈蚀和固体的微粒。2.1.3 用汽油或煤油清洗轴承配合的零件，并用干净的布擦净，然后涂上一层薄油。2.1.4 检查轴承型号与图样要求是否一致。2.1.5 清洗轴承时，如轴承用防锈油封存的可用汽油或煤油清洗，如用厚油和防锈油脂防锈的轴承，可用轻质矿物油加热溶解清洗。把轴承浸入加热过的油内，待防锈油脂融化后即从油中取出。冷却后再用汽油或煤油清洗，擦净待用。对于两面带防尘盖、密封圈或涂有防锈润滑两用油脂的轴承则不需要进行清洗。2.2 滚动轴承的装配方法：滚动轴承的装配方法应根据轴承的结构、尺寸大小和轴承部件的配合性质而定。2.2.1 圆柱孔轴承的装配。（1） 当轴承内圈与轴孔紧配合，外圈与壳体为较松的配合时，可先将轴承装在轴上。压装时在轴承端面垫上铜或软钢的装配套筒，然后把轴承与轴一起装入壳体中。（2） 当轴承内圈与轴、外圈与壳体都是紧配合时，装配套筒的端面应作成能同时压紧轴承内外圈端面的环，使压力同时传到内圈上，把轴承压入轴上和壳体中。（3） 当轴承外圈与壳体为紧配合，内圈与轴为较松的配合时，应先将轴承压入壳体中。（4） 对于圆锥滚子轴承，因其内外圈可分离，可以把内圈装在轴上，外圈装载在壳体中，然后再调整游隙。压入轴承时采用的方法和工具，可根据配合过盈量的大小决定。当配合过盈量较小时，可用锤子敲击。当配合过盈量较大时，可用压力机压入。用压入法压入时应放上套筒。当过盈量过大时，可用温差法装配。将轴承放在简单的油浴中加热至80100，然后进行装配。轴承加热时搁在油槽内的网格上，网格与箱底应有一定距离，以避免轴承接触到比油温高的多的箱底而形成局部过热，并可不使轴承与箱底沉淀的脏物接触。对于小型轴承，可以挂在吊钩上在油中加热。内部充满润滑油脂带防尘盖或密封圈的轴承，不能采用温差法装配。如果采用轴冷缩法装配，温度不得低于80。2.2.2 圆锥孔的轴承可以可以直接装在有锥度的轴颈上，或装在紧定套和退卸套的锥面上。2.2.3 对于推力球轴承在装配时，应注意区分紧环和松环。松环的的内孔比紧环的内孔大，故紧环应靠在与轴相对静止的面上。3 滚动轴承装配注意点3.1 滚动轴承上标有代号的端面应装在可见的位置，以便与将来更换。3.2 轴颈与壳体孔台肩处的圆弧半径应小于轴承的圆弧半径。3.3 轴承装配在轴上和壳体孔中后，不能有歪斜和卡住现象。3.4 为了保证滚动轴承工作时有一定的热膨胀余地，在同轴的两个轴承中，必须有一个的外圈（或内圈），可以在热胀时产生轴向移动，以免轴或轴承产生附加应力，甚至在工作时使轴承咬住。3.5 装配滚动轴承的过程中，应严格保持清洁，防止杂物进入轴承内。3.6 装配后，轴承运转应灵活，无异常噪声，工作时温度不超过50。七轴承的损伤和对策运转中无法直接观察轴承，但通过噪声、振动、温度、润滑剂等的状况可查出轴承异常。下表为轴承损伤的代表例项目现象原因措施剥离运转面剥离剥离后呈明显凸凹状负荷过大，使用不当安装不良轴或轴承箱精度不良游隙过小异物侵入发生生锈 异常高温造成的硬度下降重新研究使用条件重新选择轴承重新考虑游隙检查轴和轴承箱加工精度研究轴承周围设计检查安装时的方法检查润滑剂及润滑方法烧伤轴承发热变色，进而烧伤不能旋转游隙过小（包括变形部分游隙过小）润滑不足或润滑剂不当负荷过大（预压过大）滚子偏斜设定适当游隙（增大游隙）检查润滑剂种类确保注入量检查使用条件防止定位误差检查轴承周围设计（包括轴承受热）改善轴承组装方法裂纹缺陷部分缺口且有裂纹冲击负荷过大过盈过大有较大剥离摩擦裂纹安装侧精度不良（拐角圆过大)摩擦裂纹使用不良(用铜锤，卡入大异物)检查使用条件设定适当过盈及检查材质改善安装及使用方法防止摩擦裂纹（检查润滑剂）检查轴承周围设计保持架破损铆钉松动或断裂保持架破裂力矩负荷过大高速旋转或转速变动频繁润滑不良卡入异物振动大安装不良（倾斜状态下安装）异常温升（树脂保持架）检查使用条件检查润滑条件重新研究保持架的选择注意轴承使用研究轴和轴承箱刚性擦伤卡伤表面粗糙、伴有微小溶敷套圈挡边与滚子端面的擦伤称作卡伤润滑不良异物侵入轴承倾斜造成的滚子偏斜轴向负荷大造成的挡边面断油表面粗糙度大滚动体滑动大再研究润滑剂、润滑方法检查使用条件设定适宜的预压强化密封性能正确使用轴承生锈腐蚀表面局部或全部生锈，呈滚动体齿状生锈保管状态不良包装不当防锈剂不足水分、酸溶液等侵入直接用手拿轴承防止保管中生锈强化密封性能定期检查润滑油注意轴承使用项目现象原因措施磨蚀配合面产生红锈色磨损粉粒过盈量不够轴承摇动角小润滑不足（或处于无润滑状态）非稳定性负荷运输中振动检查过盈及润滑剂涂布状态运输时内外圈分开包装不可分开时则施加预压重新选择润滑剂重新选择轴承磨损表面磨损、造成尺寸变化，多伴有磨伤、磨损润滑剂中混入异物润滑不良滚子偏斜检查润滑剂及润滑方法强化密封性能防止定位误差电蚀滚动面有喷火状凹坑，进一步发展则呈波板状滚动面通电制作电流旁通阀采取绝缘措施，避免电流通过轴承内部压痕碰伤卡入固体异物，或冲出造成的表面凹主安装时的擦伤固体异物侵入卡入剥离片安装不良造成的掸击，脱落在倾斜状态下安装改善安装、使用方法防止异物混入若因金属片引起，则需检查其他部位蠕变内径面或外径面打滑，造成镜面或变色，有时卡住配合处过盈不足套筒紧固不够异常温升负荷过大重新研究过盈量研究使用条件检查轴和轴承箱精度 八轴承的结构选择机械的类型不一样，轴承的使用条件会有差别，对其性能要求也不尽相同，但一般来说，一根轴上使用的轴承不少于两个。而且，为了便于轴向定位，使用时大多将一个轴承用作固定端轴承，其余则用作自由端轴承。下表列出了固定端与自由端轴承结构的选择。内容适用的轴承型式固定端轴承用于使轴承轴向定位及固定 选用可同时承受径向与轴向负荷的轴承 为承受双向轴向负荷，安装时还需要根据轴向负荷的大小考虑相应的强度。深沟球轴承组合角接触球轴承双列角接触球轴承调心球轴承带挡边圆柱滚子轴承（NUP型、NH型） 双列滚子轴承调心滚子轴承自由端轴承用于避让因运转时的温度变化引起的轴的伸缩，以及用于调轴承的轴向位置。 宜选用只承受径向负荷且内圈与外圈可分离的轴承。 使用非分离轴承时，外圈与外壳之间一般采用间隙配合，以便轴伸缩时连同轴承一起做轴向避让。分离型圆柱滚子轴承（NUP型、NH型） 非分离型深沟球轴承组合角接触球轴承（背面组合）双列角接触球轴承调心球轴承双列圆锥滚子轴承（3700）型调心滚子轴承不分固定端与自由端时在轴承间距小、轴伸缩的影响不大时，将可承受轴向负荷的两个角接触球轴承或圆锥滚子轴承等正面或背面配置使用。 用螺母或垫片调安装后的轴向游隙。深沟球轴承角接触球轴承 调心球轴承圆柱滚子轴承（NJ型、NF型）圆锥滚子轴承调心滚子轴承 用于立轴时固定端选用可同时承受径向负荷与轴向负荷的轴承。轴向负荷的轴承轴向负荷较大时，将推力轴承与向心轴承并用。 同样自由端选用只可承受径向负荷的轴承，以避让轴的伸缩。固定端组合角接触球轴承（背面组合）双列圆锥滚子轴承（37000型）推力轴承与向心轴承并用九 轴的装配：轴是机械中的重要零件，所有传动零件和叶轮等都要装在轴上在能进行工作。为了保证轴及其上面的零件部件都能正常运转，要求轴本身具有足够的强度和刚度，并必须能满足一定的精度加工要求。1 轴的精度 轴的精度是保证轴上零件装配后能达到规定的装配精度基础。轴本身的精度主要包括各轴颈的圆度、圆柱度和径向圆跳动的精度，以及与轴上零件相配的圆柱面对轴颈的径向圆跳动、轴上的重要端面对轴颈的垂直度等精度。轴颈圆度误差过大时，在滑动轴承中运转时会引起跳动（振动）。轴颈圆柱度误差过大时，会使轴颈在轴承内引起油膜厚度不均，轴瓦表面局部负荷将过重而加剧磨损。而径向圆跳动误差过大时，则使运转时产生径向振动。以上各种误差反应在滚动轴承支承时，则都引起滚动轴承的变形而降低装配精度，所以这些误差一般都严格控制在0.02mm以内。轴上与其它旋转零件相配的圆柱面，对轴颈的径向圆跳动误差过大，或轴上重要端面对轴颈的垂直度误差过大，都将使旋转零件装在轴上后产生偏心，以至运动时造成轴的振动。2 轴的精度检查轴的圆度和圆柱度误差的检查方法比较简单，用千分尺对轴颈测量时可直接得出。轴上各圆柱面对轴颈的径向圆跳动误差以及端面对轴颈的垂直度误差的检查，可有以下几种方法。2.1 在V形架上检查。将轴的两个轴颈分别置于V形架上，轴左端中心孔内放一钢球，用角铁顶住钢球，防止在检查时产生轴向窜动。用百分表或千分表分别测量各外圆柱面及端面的圆跳动量，即可得到误差值。2.2 在车床上检查，选择一台精度较高的车床，用四爪单动卡盘夹住轴颈的尾部，在卡爪与轴表面的接触处，垫以直径为23mm的纯钢丝，使其产生点接触。这样即可保护轴的表面，又可避免卡爪与轴表面接触过大而卡住轴，影响校正精度。将轴的另一段轴颈支承在中心架上，将百分表或千分表置于刀架上。转动轴并调整四个卡爪和中心架支承，使两端轴颈校正到最小误差时，便是这两轴颈的径向圆跳动误差。随后即可分别检查其它各圆柱面对轴颈的径向跳动误差。2.3 在两顶尖上检查方法与在车床上检查相似，只是两端都用顶尖支持轴的中心孔。但此时要求中心孔必须精确。十 轴承润滑脂的合理用量有人认为，润滑脂就是用来润滑轴承的，当然是越多越好，其实不然。轴承内添加过多的润滑脂是不必要的，反而会加大摩擦，使温度升高。而加脂过少，润滑脂的油膜修补性不强，会使轴承的润滑状态变坏。因此，确定轴承中润滑脂合适的装填量是很重要的。 滚动轴承里一般的润滑脂填充量可参考下面原则：（） 一般轴承内不应装满润滑脂，以装到轴承内腔全部空间的即可。（） 水平轴承填充内腔空间的；（） 垂直安装的轴承填充内腔空间的（上侧），（下侧）；（） 在容易污染的环境中，对于低速或中速的轴承，要把轴承盒里全部空间填满；（） 高速轴承在装脂前应先将轴承放在优质润滑油中，一般是用所装润滑脂的基础油中浸泡一下，以免在启动时因摩擦面润滑脂不足而引起轴承烧坏。润滑脂填充量，通常可按下述公式估算：V（cm3）=0.01d（内径mm）（宽mm）轴承运转一段时间以后，需要补加润滑脂，德国kluber公司给出了一个估算公式：V1（cm3）=0.005d（内径mm）（宽mm）十一轴承的检查对设备的定期检修，运转检查及外围零件更换时被拆卸下来的轴承进行检查，以次判断可否再次使用或使用情况的好于坏。要仔细调查和记录被拆下来的轴承和外观情况，为了弄清和调查润滑剂的剩余量，取样以后，要很好地清洗一下轴承。其次检查滚道面，滚动面和配合面的状况以及保持架的磨损状态等有无损伤和异常情况。判断轴承可否再次使用，要在考虑轴承损伤的程度，机器性能、重要性、运行条件、检查周期等以后再来决定。检查结果，如果发现轴承有损伤和异常情况时，伤一节的内容查明原因，制定对策。另外，检查结果，如果有下面几种缺陷的话，轴承就不能再用了，需要更换新的轴承。a. 内外圈、滚动体、保持架其中任何一个有裂纹和出现碎片的。 b. 内外圈、滚动体其中任何一个有剥离的。 c. 滚道面、挡边、滚动体有显著卡伤的。 d. 保持架的磨损严重或铆钉松动厉害的。 e. 滚道面、滚动体生锈和有伤痕的。 f. 滚动面、滚动体上有显著压痕和打痕的。 g. 内圈内径面或外圈外径上有蠕变的。 h. 过热变色厉害的。 i. 润滑脂密封轴承的密封圈和防尘盖破损来严重的。轴承的滚动声采用测声器对运转中的轴承的滚动声的大小及音质进行检查，轴承即使有轻微的剥离等损伤，也会发出异常音和不规则音，用测声器能够分辨。倾听利用听觉来辨识不规则的运转是一种很普通的方法。例如：藉助电子式听诊器来查觉某一零件的不正常噪常是有经验操作员使用的方法。轴承若处于良好的连转状态会发出低低的呜呜声音。若是发出尖锐的嘶嘶音，吱吱音及其它不规则的声音，经常表示轴承处于不良的连转状况。尖锐的吱吱噪音可能是由于不适当的润滑所造成的。不适当的轴承间隙也会造成金属声。轴承外圈轨道上的凹轨道的凹痕会引起振动，并造成平顺清脆的声音。若是由于安装时所造成的敲击伤痕也会产生噪音，此噪音会随着轴承转速的高低而不同。若是有间歇性的噪音，则表示滚动件可能受损。此声音是发生在当受损表面被辗压过时，轴承内若有污染物常会引起嘶嘶音。严重的同承损坏会产生不规则并且巨大的噪音。轴承损坏固然可藉由听力来查觉，但是通常此时已经到了轴承必须马上被更换不可。所以，较好的方法例如使用诸如skf电子式状况监测仪器(Electronic Condition Monitoring)。 比起旧方法使用一根木棍或螺比起子抵在轴承箱上，另一端贴住耳朵，新发明可确保更安全，更精确的预估轴承状况。 轴承的振动和轴承的温度 一、轴承的振动轴承振动对轴承的损伤很敏感，例如剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承振动测量中反映出来，所以，通过采用特殊的轴承振动测量器（频率分析器等）可测量出振动的大小，通过频率分不可推断出异常的具体情况。测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同，因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判断标准。二、轴承的温度轴承的温度，一般有轴承室外面的温度就可推测出来，如果利用油孔能直接测量轴承外圈温度，则更位合适。通常，轴承的温度随着轴承运转开始慢慢上升，1-2小时后达到稳定状态。轴承的正常温度因机器的热容量，散热量，转速及负载而不同。如果润滑、安装部合适，则轴承温都会急骤上升，会出现异常高温，这时必须停止运转，采取必要的防范措施。 使用热感器可以随时监测轴承的工作温度，并实现温度超过规定值时自动报警或停止防止燃轴事故发生。 检查润滑剂沾上点点润滑剂在两指之间摩擦，若有污染物存在，可感觉出来，或在手背上涂一薄层润滑剂 ，然后封光检查。更换润滑剂机油润滑的轴承在泻除旧机油后，可能的话，再灌入新鲜的机油并让机器在低转速旋转几分钟。尽可能使机油收集残馀的污染物，然后再泻除这些机油，机油在使用前最好先经过滤。滑脂润滑的轴承在更换滑脂时所使用的乔除器应避免带有棉质物接角到轴承的任一部位，因为这些残留的纤维可能楔入于滚动件之间并且造成损坏，尤其是小轴承的应用更需注意此问题。第二节 机器试车和故障分析的基本知识一 机器试车的基本知识机器在正常运行前必须先进行试车，因此试车是装配或检修时必经的最后阶段。机器试车正常后，才能移交给操作人员进行正常的运行，装配或检修工作才能完成。试车未达到正常要求，则乃需对机器的装配或检修工作进行检查、返工直至达到要求为止。1 试车前准备的重要意义机器试车过程中，很重要的是启动阶段。因此，机器在装配或检修结束后，立即进行启动试车，此时往往会有预先未能估计到的各种问题和故障暴露出来，应急的措施通常无法充分准备，造成很大的损失。所以需要特别认真和谨慎地做好各项试车前准备工作，以免出现重大的故障。试车前的准备工作有以下内容。1.1 机器在启动前，必须进一步对装配工作进行全面检查，看其是否符合试车条件，特别是有些部件按规定必须事先进行单独试验，应确保其试验结果完好。1.2 机器启动前，工作场地要进行一次清理，多余的材料、工具、工件和设备等全部要移开，并使试车所需的空间位置具有足够的大小，以保证试车的安全和顺利进行。试车时所需的监测仪器仪表，应保证处于良好状态。1.3 机器启动前，机器上的有些进给运动机构和部件，暂时不需要产生动作的，通常都使其处于“停止”状态。待需要参加试车时再调到进给位置。以免机器启动时，进给机构立即跟随动作而使试车人员无法兼顾。机器上有危机保安装置的，应确保其动作可靠，严防产生失灵现象。1.4 机器启动前，必须用手转动各传动件，应运转灵活。各操作手柄应操作灵活，定位准确，安全可靠。检查润滑系统应清洁畅通以免试车时发生咬死现象。1.5 对于一些大型和复杂的设备，试车往往需要几个或几十个人共同进行。此时试车的有关人员必须分工明确，各尽其责，并应在各自的职责范围内全部准备就绪的条件下，方能进行试车。2 启动过程试车必须严格按制定的规程执行。启动过程中需做的工作，一般有以下几个方面。2.1 机器一经启动，应立即观察和严密监视其工作状况。根据设备的不同特性，按试车规程所定的各项工作性能参数及其指标进行读数，并随时判断其是否正常。例如轴承的进油、排油温度和进油压力是否正常；轴承的振动和噪声是否，设备静动部分是否有不正常的摩擦和碰撞；有无过热的部位，松动的部位；流体的压力，温度和流量等是否正常；密封处由于渗漏等现象。2.2 启动过程中，当发现有不正常的征召时，应立即检查、分析和找出原因，必要时应降低转速。当发现有严重的异常状态时，应采取立即停机的措施，而不能茫然对待或做出冒险的行动。2.3 启动过程应有步骤地按次序进行，待这一阶段的运转情况都正常和稳定后，再继续做后一阶段的试验。某一阶段暴露的问题和故障，一般都应妥善的处理完毕，否则可能引起故障的扩大或恶化，2.4 设备上独立性较强的部件或机构较多时，应尽量分项投入试验。试验正常一个再投入另一个进行试验，以利于发现和鉴别故障。2.5 对于某些高速旋转机械，当转速升高到或接近临界转速时，如果振动尚在允许范围内，则继续升速时咬尽快超过临界转速。以免停留在临界转速下停留过久，而引起共振的危害。但冲越过程中如果发现振动有可能超出允许范围的趋势，不应在强行冲越，必须降速或停机检查找出原因并予排除故障后，才能重新启动升速。2.6 升速过程达到额定转速后，如果一切均属正常，则一般需按规定在稳定运转一段时间，观察个性功能参数的稳定性。并对设备各部分的工作状况作详细的检查，作好必要的测定和记录工作。二 故障的类型及其一般分析法根据设备故障发生的规律不同可分为：1 偶发性故障：它是在毫无规律的情况下发生的，因而不可预知，例如由于意料之外的超负荷。这种故障一旦发生，往往带来较大的危害性，但如果操作人员时刻严守操作规程，并养成良好的文明生产习惯，保证工作环境的整洁，偶发故障是可以减少或杜绝的。2 规律性故障：它是按照已知的规律，阶段性的发展产生的。例如由于密封圈磨损而引起的泄漏的故障，发动机汽缸磨损而引起功率不足等故障。根据故障的性质不同，其类型则很多，较普遍的则有以下几类。1 泄漏故障大多发生与法兰、阀门、填料压盖和管接头等的密封部位，少数是机体或管材本身的缺陷造成的。产生泄漏的原因是密封部位不严密，不严密的原因除了制造和装配问题外，尚有：腐蚀或磨损、裂纹、材料不合适或老化、结构不合理或变形等。泄漏故障的检查方法有很多，常用的有（1）加压试验，以便使泄漏加剧而容易察觉。（2）涂上肥皂水或煤油后观察密封部位是否泄漏。（3）超声波检查，利用气体通过细缝泄漏时，会发生高频的超声波，用超声波传声器可以测出。2 温度是比较容易测量的，除了设备本身安装的测温仪表外，还可用手持式测温仪对机体任意部位都进行测量。温升过高反映了轴承等摩擦部位的工作状况失常，或者使冷却、润滑和导热等性能不正常。检查是应根据设备具体结构情况和所处条件进行分析诊断。而齿轮箱内的油量过多或齿轮过负荷，以及润滑油的品质的劣化和清洁度降低，也常常造成温升过高不可忽视的原因。3 松动设备上零部件之间的连接以及以螺纹连接居多，其松动问题经常发生。产生螺纹连接的松动大多是由于经受长期振动而引起的，尤其是冲击负荷大和温度变化大的场合下更易发生。螺纹连接件的轴线方向与设备振动方向一致时，最容易发生松动，而其轴线方向与设备振动方向垂直时，则不易发生松动。松动故障的检查方向较多，例如用锤子敲击连接处，是一种简便迅速的诊断是否松动的方法。螺纹连接保持紧固状态时，敲击后会产生敲钟一样的金属声，而松动的连接是沉闷而空旷的格格声。另外也可在螺钉的结合表面处，事先涂上薄播的密封漆作为标记，如果发生松动，则薄膜便会破裂。4 旋转机械的振动是否正常，可按有关振动标准来衡量。过大的振动将造成设备零部件的损坏过快和降低机器工作精度。而异常的振动即使数值不大，但具有突发的危害性。振动大小一般以定位峰峰值表示，振动值大小凭手的感觉只能粗略估计其程度，应该用振动测量仪进行测量。引起振动的原因有很多，有旋转体不平衡，连轴器对中心不好和轴颈不圆等采用先进的振动分析仪器可以判别振动的各种特征，根据振动特征在加以综合分析，可以判断出振动的确切原因。第三节 连轴器1 连轴器的用途连轴器主要用途是把两根轴连接起来，以达到把主传动轴的运动和扭距传递给从动轴的目的，而且这种连接在工作过程中是不可分的。连轴器有时也用来作为一种安全装置。机器工作时，如果载荷突然超过预先规定的值，连轴器经特殊的设计计算可自动切断运动的传递，以保护机器中的重要零件不致因过载而损坏。2 连轴器的种类：联轴器种类繁多，按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为： 固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。套筒联轴器凸缘联轴器参考图片 可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、十字沟槽联轴器（用来联接平行位移或角位移很小的两根轴）、万向联轴器（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）、齿轮联轴器（允许综合位移）、链条联轴器（允许有径向位移）等，弹性可移式联轴器（简称弹性联轴器）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型，然后按照轴的直径计算扭矩和转速，再从有关手册中查出适用的型号。参考图片：十字万向轴联轴器非金属弹性联轴器齿轮联轴器非金属弹性联轴器其它联轴器联轴器的装配与拆卸联轴器的装配，在机械检修中属于比较简单的检修工艺。在联轴器装配中关键要掌握轮毂在轴上的装配、联轴器所联接两轴的对中、零部件的检查及按图纸要求装配联轴器等环节。1）轮毂在轴上的装配方法轮毂在轴上的装配时联轴器安装的关键之一。轮毂与轴的配合大多为过盈配合，联接分为有键联接和无键联接，轮毂的轴孔又分为圆柱形轴孔与锥形轴孔两种形式。装配方法有静力压入法、动力压入法、温差装配法及液压装配法等。（1）静力压入法这种方法是根据轮毂项轴上装配时所需压入力的大小不同、采用夹钳、千斤顶、手动或机动的压力机进行，静力压入法一般用于锥形轴孔。由于静力压入法收到压力机械的限制，在过盈较大时，施加很大的力比较困难。同时，在压入过程中会切去轮毂与轴之间配合面上不平的微小的凸峰，使配合面受到损坏。因此，这种方法一般应用不多。（2）动力压入法这种方法是指采用冲击工具或机械来完成轮毂向轴上的装配过程，一般用于轮毂与轴之间的配合使过渡配合或过盈不大的场合。装配现场通常用手锤敲打的方法，方法是在轮毂的端面上垫放木块、铅块或其他软材料作缓冲件，依靠手锤的冲击力，把轮毂敲入。这种方法对用铸铁、淬过火的钢、铸造合金等脆性材料制造的轮毂，有局部损伤的危险，不宜采用。这种方法同样会损伤配合表面，故经常用于低速和小型联轴器的装配。（3）温差装配法用加热的方法是轮毂受热膨胀或用冷却的方法使轴端受冷收缩，从而使轮毂轴孔的内径略大于轴端直径，亦即达到所谓的容易装配值，不需要施加很大的力，就能方便地把轮毂套装到轴上。这种方法比静力压入法、动力压入法有较多的优点，对于用脆性材料制造的轮毂，采用温差装配法是十分合适的。温差装配法大多采用加热的方法，冷却的方法用的比较少。加热的方法有多种，有的将轮毂放入高闪点的油中进行油浴加热或焊枪烘烤，也有的用烤炉来加热，装配现场多采用油浴加热和焊枪烘烤。油浴加热能达到的最高温度取决于油的性质，一般在200以下。采用其他方法加热轮毂时，可以使轮毂的温度高于200，但从金相及热处理的角度考虑，轮毂的加热温度不能任意提高，钢的再结晶温度为430。如果加热温度超过430，会引起钢材内部组织上的变化，因此加热温度的上限必须小于为430。为了保险，所定的加热温度上限应在为400以下。至于轮毂实际所需的加热温度，可根据轮毂与轴配合的过盈值和轮毂加热后向轴上套装时的要求进行计算。（4）装配后的检查联轴器的轮毂在轴上装配完后，应仔细检查轮毂与轴的垂直度和同轴度。一般是在轮毂的端面和外圆设置两块百分表，盘车使轴转动时，观察轮毂的全跳动（包括端面跳动和径向跳动）的数值，判定轮毂与轴的垂直度和同轴度的情况。不同转速的联轴器对全跳动的要求值不同，不同型式的联轴器对全跳动的要求值也各不相同，但是，轮毂在轴上装配完后，必须使轮毂全跳动的偏差值在设计要求的公差范围内，这是联轴器装配的主要质量要求之一。造成轮毂全跳动值不符合要求的原因很多，首先可能发生在制造时由于加工造成的误差而对于现场装配来说，主要由于修正轮毂内孔表面时处理不妥，使轮毂与轴的同心度发生偏差。另外一个原因是有键联轴器在装配时，由于键的装配不当引起轮毂与轴不同轴。键的正确安装应该使键的两侧面与键槽的壁严密贴合，一般在装配时用涂色法检查，配合不好时可以用锉刀或铲刀修复使其达到要求。键上部一般有间隙，约在0.1-0.2mm左右。高速旋转机械对于轮毂与轴的同轴度要求高，用单键联接不能得到高的同轴度，用双键联接或花键联接能使两者的同轴度得到改善。2）联轴器的安装联轴器安装前先把零部件清洗干净，清洗后的零部件，需把沾在上面的洗油擦干。在短时间内准备运行的联轴器， 擦干后可在零部件表面涂些透平油或机油，防止生锈。对于需要过较长时间投用的联轴器，应涂以防锈油保养。联轴器的结构型式很多，具体装配的要求、方法都不一样，对于安装来说，总的原则是严格按照图纸要求进行装配，具体的只能介绍一些联轴器装配中经常需要注意的问题。对于应用在高速旋转机械上的联轴器，一般在制造厂都做过动平衡试验，动平衡试验合格后画上各部件之间互相配合方位的标记。在装配时必须按制造厂给定的标记组装，这一点是很重要的。如果不按标记任意组装，很可能发生由于联轴器的动平衡不好引起机组振动的现象。另外，这类联轴器法兰盘上的联接螺栓时经过承重的，使每一联轴器上的联接螺栓能做到重量基本一致。如大型离心式压缩机上用的齿式联轴器，其所用的联接螺栓互相之间的重差一般小于0.05g。因此，各联轴器之间的螺栓不能任意互换，如果要更换联轴器联接螺栓的某一个，必须使它的重量与原有的联接螺栓重量一致。此外，在拧紧联轴器的联接螺栓时，应对称、逐步拧紧，使每一联接螺栓上的锁紧力基本一致，不至于因为各螺栓受力不均而使联轴器在装配后产生歪斜现象，有条件的可采用力矩扳手。对于刚性可移式联轴器，在装配完后应检查联轴器的刚性可移件能否进行少量的移动，有无卡涩的现象。各种联轴器在装配后，均应盘车，看看转动情况是否良好。总之，联轴器的正确安装能改善设备的运行情况，减少设备的振动，延长联轴器的使用寿命。如何进行联轴器的拆卸拆卸与装配式相反的过程，两者的目的是不同的。装配过程是按装配要求将联轴器组装起来，使联轴器能安全可靠地传递扭矩。拆卸一般是由于设备的故障或联轴其自身需要维修，把联轴器拆卸成零部件。拆卸的程度一般根据检修要求而定，有的只是要求把联接的两轴脱开，有的不仅要把联轴其全部分解，还要把轮毂从轴上取下来。联轴器的种类很多，结构各不相同，联轴器的拆卸过程也不一样，在此主要介绍联轴器拆卸工作中需要注意的一些问题。由于联轴器本身的故障而需要拆卸，先要对联轴器整体做认真细致的检查（尤其对于已经有损伤的联轴器），应查明故障的原因。在联轴器拆卸前，要对联轴器各零部件之间互相配合的位置作一些记号，以作复装时的参考。用于高转速机器的联轴器，其联接螺栓经过称重，标记必须清楚，不能搞错。拆卸联轴器时一般先拆联接螺栓。由于螺纹表面沉积一层油垢、腐蚀的产物及其它沉积物，是螺栓不易拆卸，尤其对于锈蚀严重的螺栓，拆卸是很困难的。联接螺栓的拆卸必须选择合适的工具，因为螺栓的外六角或内六角的受力面已经打滑损坏，拆卸会更困难。对于已经锈蚀的或油垢比较多的螺栓，常常用溶剂（如松锈剂）喷涂螺栓与螺母的联接处，让溶剂渗入螺纹中去，这样就会容易拆卸。如果还不能把螺栓拆卸下来，可采用加热法，加热温度一般控制在200以下。通过加热使螺母与螺栓之间的间隙加大，锈蚀物也容易掉下来，使螺栓拆卸变得容易些。若用上述办法都不行时，只有破坏螺栓，把螺栓切掉或钻掉，在装配时，更换新的螺栓。新的螺栓必须与原使用的螺栓规格一致，用于高转速设备联轴器新更换的螺栓，还必须称重，使新螺栓与同一组法兰上的联接螺栓重量一样。在联轴器拆卸过程中，最困难的工作是从轴上拆下轮毂。对于键联接的轮毂，一般用三脚拉马或四脚拉马进行拆卸。选用的拉马应该与轮毂的外形尺寸相配，拉马各脚的直角挂钩与轮毂后侧面的结合要合适，在用力时不会产生滑脱想象。