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轴承基础知识 具体目标 1 轴承的基本组成2 轴承的基本术语3 轴承的分类4 轴承的精度 游隙5 轴承的代号6 轴承的材料 轴承基础知识 一 轴承的功能 减少摩擦承受负荷传动导向 轴承的定义 轴承是一个支撑轴的零件 它可以引导轴的旋转 也可以承受轴传来力的一种机械零件 轴承可分为滚动轴承和滑动轴承 一般来说的轴承指的是滚动轴承 滚动轴承的定义 将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦 从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件 叫滚动轴承 滚动轴承的结构 1 结构滚动轴承 以下简称轴承 一般由内圈 外圈 滚动体和保持架组成 内圈与外圈之间装有若干个滚动体 由保持架使其保持一定的间隔一面相互接触和碰撞 从而进行圆滑的滚动 轴承按照滚动体的列数 可以分为单列 双列和多列 滚动轴承的结构 1 内圈 外圈和滚动体内圈 外圈上滚动体滚动的部分称作滚动面 球轴承套圈的滚动又称作沟道 一般来说 内圈的内径 外圈的外径在安装时分别与轴和外壳有适当的配合 推力轴承的内圈 外圈分别称作轴圈和座圈 2 滚动体滚动体分为球和滚子两大类 滚子根据其形状又分为圆柱滚子 圆锥滚子 球面滚子和滚针 3 保持架保持架将滚动体部分包围 使其在圆周方向保持一定的间隔 按照材料不同可分为钢保持架 铜保持架 尼龙保持架及酚醛树脂保持架 轴承保持架 1 保持架作用 1 防止滚动体间的直接接触以减少摩擦和产生热量 2 滚动体作导向 3 提供润滑空间 4 在安装或卸装可避免滚动体散个 保持架类型 1 尼龙保持架 重量轻 弹性强 良好的滑动性能 良好的边界润滑性能 运行温度 120 2 冲压钢保持架 重量轻 强度高 无运行温度限制 高度防震抗加速 对不良润滑敏感 3 黄铜保持架 强度极高 极高的防震抗加速性能 适合与循环油润滑相关的超高速运转 相对昂贵 轴承的术语 内径 外径 内径表面 外径表面 轴承的术语 轴承的工作状况 如下两图所示 轴承在工作 按一定转速转动 时 具有承受径向和轴向载荷的能力 并会产生径向与轴向的跳动 滚动轴承类型 1 按照承受负荷的方向 径向轴承 主要承受径向负荷 推力轴承 只承受轴向负荷 轴承分类 轴承受负荷时作用于滚动面与滚动体之间的负荷方向与垂直于轴承中心线的平面内所形成的角度称作接触角 接触角小于45 主要承受径向负荷称为向心轴承 在45 90 之间主要承受轴向负荷称为推力轴承 根据接触角和滚动体的不同 通用轴承分类如下 轴承分类 深沟球轴承 单 双列 向心球轴承角接触球轴承 单 双列 四点接触球轴承调心球轴承向心圆柱滚子轴承 单 双 四列 轴向心滚子轴承圆锥滚子轴承 单 双 四列 滚承滚针轴承 单 双列 动调心滚子轴承轴承推力球轴承推力球轴承 单 双列 推力角接触球轴承 单 双向 推力推力圆柱滚子轴承轴推力滚子轴承推力圆锥滚子轴承承推力滚针轴承推力调心滚子轴承 滚动轴承的优点 滚动轴承虽有许多类型和品种 并拥有各自固定的特征 但是 它们与滑动轴承相比较 却具有下述共同的优点 1 起动摩擦系数小 功率消耗小 机械效率高 易起动 2 国际性标准和规格统一 容易得到有互换性 便于安装拆卸 维修方便 3 润滑方便 润滑剂消耗少 4 一般 一套轴承可同时承受径向和轴向两方向负荷 5 可方便地在高温或低温情况下使用 6 可通过施加预压提高轴承刚性 轴承的精度 滚动轴承是一种精密产品 1 有多大 人的一根头发 0 06毫米 标准 高精度轴承 精密轴承 普通 P6 P5SP P4AUP PA9APA9B 公差级别 0 12 m 0 9 m 0 7 m 0 2 5 m 轴承的精度 轴承精度主要指尺寸精度和旋转精度 国标参照国际标准分别规定了不同的精度等级及主要尺寸的公差及公差值 轴承精度分为 P0 G ABEC 1 P6 D ABEC 3 P5 E ABEC 5 P4 B ABEC 7 P2 C ABEC 9 五个等级 轴承的精度 尺寸公差 滚动轴承的精度 旋转精度 轴承的内部游隙 径向游隙Gr 轴向游隙Ga 轴承内部游隙 所谓轴承内部游隙 即指轴承在未安装于轴或轴承箱时 将其内圈或外圈的一固定 然后使未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量 根据移动方向 可以分为径向游隙和轴向游隙 在测量轴承的内部就游隙时 为使测量值稳定 一般在套圈上施加测试负荷 因此 测试值要比实际游隙值大 即多出一个施加测试负荷而产生的弹性变形量 基本代号 滚动轴承 滚针轴承除外 基本代号基本代号类型代号尺寸系列代号内径代号表中类型代号用阿拉伯数字 以下简称数字 或大写拉丁字母 以下简称字母 表示尺寸系列代号和内径代号用数字表示例62016 类型代号 2 尺寸系列02 代号 01内径代号6086 类型代号 0 尺寸系列 10 代号 8 内径代号 类型代号 轴承类型代号用 0 8 9数字或字母按表示代号轴承类型代号轴承类型0双列角接触球轴承N圆柱滚子轴承1调心球轴承双列或多列用字母NN表示2调心滚子轴承和推力调心滚子轴承U外球面球轴承3圆锥滚子轴承QJ四点接触球轴承4双列深沟球轴承5推力球轴承6深沟球轴承7角接触球轴承8推力圆柱滚子轴承注在表中代号后或前加字母或数字表示该类轴承中的不同结构 尺寸系列代号 轴承尺寸系列代号由轴承的宽 高 度系列代号 一位数字 和直径系列代号 一位数字 组合而成 宽 高 度系列代号在左 直径系列代号在右 两位数字组合成尺寸系列代号 1 直径系列是指对应于同一内径尺寸 也就是指相同内径的轴承有着不同的外径 分别有7 8 9 0 1 2 3 4 5等外径依次递增的直径系列 例 内径为15mm的深沟球轴承代号 直径系列代号及外径尺寸对照 轴承代号600262026302直径系列代号023外径尺寸 mm 323542 尺寸系列代号 2 宽度系列是指对应于同一内径尺寸的一系列宽度尺寸 也就是指内径相同的轴承有各种不同的宽 高 度 分别有8 0 1 2 3 4 5 6等宽度尺寸依次递增的宽度系列 例 内径为10mm的深沟球轴承代号 直径系列代号 宽度系列代号及宽度尺寸对照 轴承代号60006200直径系列代号02宽度系列代号 1 2 宽度尺寸 mm 89 宽度和直径系列的变化 宽度系列 高度系列 直径系列 尺寸系列 宽度系列 直径系列 向心轴承 推力轴承尺寸代号 尺寸系列代号 3 本公司尺寸系列代号主要为以下几种 内径代号 常用轴承基本代号的表示方法 例 公制系列深沟球轴承6203内径d 17mm直径系列2 2左边的宽度系列代号0省略 深沟球轴承例 公制系列深沟球轴承626内径d 6mm直径系列2系列深沟球轴承例 英制系列深沟球轴承R4内径4 16 即1 4 25 4mm 6 35mm英制深沟球轴承例 渔具轴承多以L表示 此法来自NMBL1680内径为8mm外径为16mm深沟球轴承注 1英寸 25 4mm1602 1607等属于美国农机用非精密英制轴承外形尺寸的深沟球轴承 前 后置代号 前置 后置代号是轴承在结构形状 尺寸 公差 技术要求等有改变时 在其基本代号左右添加的补充代号 其排列按表 前置代号 前置代号是置于基本代号左边的代号 前置代号用字母表示 并与基本代号空半个汉字距 通常前置代号所表示的含义有结构代号与材料代号两种 后置代号 后置代号就是置于基本代号右边的代号 它是轴承在结构形状 尺寸 公差 技术要求等有改变时 在轴承基本代号右边添加的补充代号 后置代号用字母 或数字 表示 后置代号的编制 后置代号的右边并与代号空半个汉字距 代号中有符号 除外 当改变项目多 具有多组后置代号时 按表所列从左到右的顺序排列 1 内部结构代号 2 密封圈材料表示 3 密封圈与防尘盖结构形式 后缀 密封件和防尘盖 Z RSA 2Z N 2RSA NR RS 2RS 4 内圈结构 5 保持架代号 6 精度等级 7 游隙表示 8 振动代号 轴承的材料 轴承钢概述滚动轴承的套圈和滚动体 反复承受高接触应力的同时还保持高精度旋转 因此 对轴承的套圈 滚动体及保持架的材料 性能 主要要求如下 轴承的材料 滚动疲劳强度大套圈 滚动硬度高体材料所要耐磨耗性高保持架材料求的性能尺寸稳定性好所要求的性能机械强度大 轴承的材料 此外 还需要加工性好 根据用途不同 还有要求其耐冲击性 耐热性 耐腐蚀性好 一般的滚动轴承套圈及滚动体都采用高碳铬轴承钢或渗碳钢 前者采用全淬火 表面和心部均可硬化 后者只在表层渗碳淬火 只有表层是硬化层 套圈硬度为HRC60 HRC65 滚动体的硬度为HRC61 HRC66 高碳铬轴承钢 GCr15 是滚动轴承的最佳材料 且应用范围广 渗碳钢多用铬钢 SCr 铬钼钢 SCM 以及镍铬钼钢 SNCM 等渗碳钢只在表层适当适当深度范围内渗碳 形成硬化层 而中心部位硬度却较低 非金属夹杂物多则引起疲劳龟裂 故非金属夹杂物越少 材料越清洁 滚动疲劳寿命则越长 轴承的润滑 滚动轴承的润滑目的是为了在轴承滚动面形成均匀的润滑油膜 从而减少轴承内部摩擦及磨损 防止烧结 其主要作用如下 1 减少摩擦及磨损 在构成轴承的套圈 滚动体及保持器的接触部分 防止金属接触 减少摩擦 磨损 2 延长疲劳寿命轴承的滚动疲劳寿命在旋转中 滚动接触面润滑良好 则延长 相反地 油粘度低 润滑油膜厚度不好 则缩短 3 排出摩擦热 冷却 循环给油法可以用油排出摩擦发生的热 或由外部传来的热 冷却 防止轴承过热 防止润滑油自身老化 4 其他 也有防止异物侵入轴承内部 或防止生锈 腐蚀的效果 润滑方法 轴承的润滑方法 分为脂润滑和油润滑 为了使轴承很好地发挥轴承的有效机能 首先 要选择适合使用条件 使用目的的润滑方法 如只考虑润滑效果 油润滑的润滑效果占优势 但脂润滑有可以简化轴承周围结构的优点 使用也很广泛 近年来 使用润滑脂的密封结构轴承也被越来越多地被采用 脂润滑 脂润滑可做到充填一次润滑脂后长时间不需补充 而且其密封装置的结构也较简单 因此使用广泛 脂润滑有预先在密封型轴承中充填润滑脂的密封方式 以及在外壳内部充填适量润滑脂 每隔一段时间进行补充或更换的充填供脂方式 此外 对有多处轴承需要润滑的机械 还采用管道连接至各润滑处的集中供脂方式 润滑脂的充填量外壳内的润滑脂充填量随外壳的结构和容积而有所不同 一般充填至容积的1 3 1 2为宜 充填量过多时 润滑脂因搅拌发热发生变质 老化和软化 应加以注意 但用于低速轴承时 为防止异物侵入 有时也充填至容积的2 3 1 润滑脂的补充与更换润滑脂的补充与更换同润滑方式有密切的关系 无论采用何种方式 都必须使用清洁的润滑脂 并注意防止外部异物的侵入 补充的润滑脂应为同一品牌号的润滑脂 补充润滑脂时 尤为重要的是应保证新润滑脂确实进到轴承内部 密封 轴承室的密封装置是防止来自外部的尘埃 水分 金属粉末等有害物的侵入 防止轴承内的润滑脂泄露 对任何运转条件 都必须始终起到密封防尘的目的 同时 可以是轴承拆卸 装配 保养等顺利进行 须根据各种不同用途 结合润滑方法来选择适当的密封装置 密封装置分为非接触式结构和接触式结构两种 非接触式结构不与轴接触 也没有摩擦部分的密封装置 这种结构有细槽 甩油槽 曲路密封等几种形式 是利用离心力