轴承基本知识课件

轴承基础知识及滚动轴承知识详述（代号、分类、游隙等）,轴承简介,中文名称：轴承英文名称：bearing定义：用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置起支承或导向作用的零部件。,轴承（“Bearing”，日本人称“轴受”）是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。,中国是世界上较早发明滚动轴承的国家之一，中国最古老的具有现代滚动轴承结构雏形的轴承，出现于公元前221207年(秦朝)的今山西省永济县薛家崖村。在十七世纪末，英国的C.瓦洛设计制造球轴承，并装在邮车上试用以及英国的P.沃思取得球轴承的专利。十八世纪末德国的H.R.赫兹发表关于球轴承接触应力的论文。在赫兹成就的基础上，德国的R.施特里贝克、瑞典的A.帕姆格伦等人进行了大量的试验，对发展滚动轴承的设计理论和疲劳寿命计算作出了贡献。随后，俄国的N.P.彼得罗夫应用牛顿粘性定律计算轴承摩擦。,早期的直线运动轴承形式，就是一排在撬板下放置一排木杆。这个技术或许可以追溯到修建吉萨大金字塔的时候，虽然还没有明确的证据。现代直线运动轴承使用的是同一种工作原理，只不过有时用球代替滚子。最早的滑动和滚动体轴承是木制的。陶瓷、蓝宝石或者玻璃也有使用，钢、铜、其他金属、塑料（比如尼龙、胶木、特氟隆和UHMWPE）都被普遍使用。从重载车轮轴和机床主轴到精密的钟表零件，很多场合都需要旋转轴承。最简单的旋转轴承是轴套轴承，它只是一个夹在车轮和轮轴之间的衬套。这种设计随后被滚动轴承替代，就是用很多圆柱形的滚子替代原先的衬套，每个滚动体就像一个单独的车轮。最早投入实用的带有保持架的滚动轴承是钟表匠约翰哈里逊于1760年为制作H3计时计而发明的。,轴承的品牌（国外品牌）,轴承的品牌（国内品牌）,轴承的作用,1、支撑轴及轴上零件，保持轴的旋转精度；2、减少转子在旋转过程中的摩擦和磨损；,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,滚动轴承和滑动轴承的区别,首先表象在结构上，滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的，因而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点九越多；滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的，因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同，滚动轴承的运动方式是滚动；滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形势上也就完全不相同。,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）,滑动轴承简述,滑动轴承简述,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、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。,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,滚动轴承简述、分类及代号识别,滚动轴承的四大件：序号部件代号1外圈012内圈023滚动体044保持架07/46,外圈,内圈,滚动体,保持架,滚动轴承的组成,07,46,无外圈轴承,无内圈轴承,既无外圈也无内圈,带油脂密封轴承,外圈带止动环轴承,为了适用于某些特殊的使用要求，有的轴承会增加或减少一些零件。,部分轴承结构,内圈通常与轴是紧配合，并与轴一起旋转。,外圈通常与轴承座孔或机械部件的壳体配合，起支撑作用。,滚动体借助保持架均匀的排列在内、外圈之间，它的行状、大小和数量直接决定轴承的承载能力。,保持架将滚动体均匀的分隔开，引导滚动体在正确的轨道上运动。,2、滚动轴承四大件的功能,圆锥滚子,球面滚子(对称形),滚针,圆柱滚子,滚珠（钢球）,球面滚子(非对称形),滚动体的类型,滚子形状、大小、数量对轴承载荷和性能的影响较大,第一章滚动轴承的一般概念和分类,保持架的类型,非金属保持架,黑色金属保持架,有色金属保持架,黄铜青铜铝合金,低碳钢不锈钢,胶木塑料(尼龙66),滚动轴承的分类,按照轴承所承受的载荷方向分类;按照轴承的外形尺寸大小分类;按照轴承滚动体形状分类;按照轴承运动方式分类;按照轴承滚动体的列数分类;按照轴承部件是否可分离进行分类;,滚动轴承的分类(续),按照轴承所承受的载荷方向分类：（1）向心轴承（2）推力轴承,向心轴承包括径向接触轴承和向心角接触轴承。径向接触轴承公称接触角为0，主要用于承受径向载荷，也能在承受径向载荷的同时，承受不大的轴向载荷。向心角接触轴承公称接触角大于0到45的向心轴承，能承受轴向和径向的联合载荷,滚动轴承的分类（续）,深沟球圆柱滚子角接触圆锥滚子球面滚子径向接触轴承向心角接触轴承,滚动轴承的分类（续）,推力轴承包括轴向接触轴承和推力角接触轴承。轴向接触轴承公称接触角为90的推力轴承，仅用于承受轴向载荷。推力角接触轴承公称接触角大于45但小于90推力轴承，主要用于承受轴向载荷，也能在承受轴向载荷的同时承受较小的径向载荷。,滚动轴承的分类（续）,推力球圆柱滚子角接触圆锥滚子轴向接触轴承推力角接触轴承,滚动轴承的分类（续）,滚动轴承的分类（续）,按照滚动体的类型滚动轴承可分为：（1）球轴承（2）滚子轴承,滚动轴承的分类（续）,根据滚动轴承外形尺寸大小的分类原则：,1、微型轴承公称外径尺寸范围D26mm的轴承；,2、小型轴承公称外径尺寸范围为26D60mm的轴承；,3、中小型轴承公称外径尺寸范围为60D120mm的轴承；,4、中大型轴承公称外径尺寸范围为120D200mm的轴承；,5、大型轴承公称外径尺寸范围为200D400mm的轴承；,6、特大型轴承公称外径尺寸范围400D2000mm的轴承；,7、重大型轴承公称外径尺寸范围D2000mm的轴承；,滚动轴承的特点,摩擦系数小，能耗少，机械效率高；,外形尺寸已标准化，具有互换性，安装、拆卸和维一修都很方便；,轴向结构紧凑，使机器的轴向尺寸大为减少；,精度高、磨损小、寿命长，且能在较长的时间内保一持轴的安装精度；,具有自动调心特性的轴承，当主轴有轻微挠曲或配一合部件不同心时仍能正常工作；,适宜于专业化大批量生产，质量稳定、可靠，生产一效率高，成本低；,滚动轴承的种类很多。为了便于选用，国家标准规定用代号来表示滚动轴承。代号能表示出滚动轴承的结构，尺寸，公差等级和技术性能等特性。滚动轴承代号用字母加数字组成。完整的代号包括前置代号、基本代号和后置代号三部分。基本代号表示轴承的基本类型，结构和尺寸，是轴承代号的基础。,滚动轴承的代号识别,前置代号,0双列角接触轴承1调心球轴承2调心滚子轴承和推力调心滚子轴承3圆锥滚子轴承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N圆柱滚子轴承U外球面球轴承QJ四点接触球轴承,基本代号由轴承类型代号，尺寸系列代号和内径代号三部分自左至右顺序排列组成。,1、类型代号,基本代号,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）左右排列组成。它反映了同种轴承在内圈孔径相同时内、外圈的宽度，厚度的不同及滚动体大小不同。显然，尺寸系列代号不同的轴承其外廓尺寸不同，承载能力也不同。尺寸系列代号有时可以省略：除圆锥滚子轴承外，其余各类轴承宽度系列代号“0”;均省略；深沟球轴承和角接触球轴承的10尺寸系列代号中的“1”可以省略；双列深沟球轴承的宽度系列代号“2”可以省略。,2、尺寸系列代号,基本代号（续）,内径代号,后置代号,1、内部结构代号,后置代号,2、密封件、防尘盖与外部形状变化代号,后置代号,3、保持架结构、材料的代号,后置代号,4、公差等级代号,表示圆锥滚子轴承,游隙代号,振动代号,配置代号,带附件轴承代号,C1C2CmC0C3C4C5,小,大,Z1Z2Z3Z4V1V2V3V4,加速度型,速度型,DB成对背对背安装DF成对面对面安装DT成对串联安装,轴承代号+附件代号带紧定套带退卸套带内圈带斜挡圈,后置代号,轴承代号示例,1、深沟球轴承,深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大、应用范围最广的一类轴承。主要承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当增大轴承的径向游隙时，具有角接触球轴承的功能，可承受较大的轴向载菏，但不能单独承受轴向负荷。与同尺寸其它类型轴承相比，此类轴承磨擦系数小，极限转速高。其产量占轴承总产量的60%70%，是产量最高、使用最广、价格最低廉的一类轴承。,2、调心球轴承,调心球轴承有两列钢球，内圈有两条滚道，外圈为内球面形，具有自动调心的性能，可以自动补偿由于轴的挠曲形变产生的同轴度误差。适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。,3、调心滚子轴承,调心滚子轴承具有两列滚子，主要用于承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。有较高的径向承载能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向的载荷。调心性能良好，能补偿同轴度的误差。,4、圆锥滚子轴承,圆锥滚子轴承主要用于承受径向载荷为主的径向与轴向联合载荷；而大锥角的圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径向、轴向联合载荷。单列圆锥滚子轴承必须成对使用，因为圆锥滚子轴承在承受径向负荷时有轴向力产生，为抵消这种额外的附加负荷必须由相对的另一套轴承承受，相互抵消轴向分力的影响。圆锥滚子轴承为可分离型轴承，其内圈和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中可以调整轴承的径向游隙和轴向游隙，也可以预过盈安装。,5、圆柱滚子轴承,圆柱滚子的滚子通常由一个套圈的两个挡边引导，保持架、滚子和引导套圈组成一个组合件，可与另一个轴承套圈分离，属于可分离型轴承。此种轴承安装、拆卸比较方便，尤其当要求内、外圈与轴、壳体都是过盈配合时更显其优点。此类轴承一般只用于承受径向负荷，只有当内、外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定向轴向载荷。与外形尺寸相同的深沟球轴承相比，该轴承具有较大的径向承载能力。,6、滚针轴承,滚针轴承装有细长而长的滚子，因此径向结构紧凑，其内径尺和承载能力与其它轴承类型相同时，外径很小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。根据使用场合的不同，可选用无内圈的轴承或滚针与保持架的组件，此时和轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚道表面，为保证承载能力和运转性能与套圈轴承相同，轴或外壳孔滚动表面的硬度、加工精度和表面质量应与轴承套圈的滚道相仿。,7、角接触球轴承,角接触球轴承钢球和外圈滚道接触点承载作用线和轴承径向平面之间存大一事实上的角度，这个角度就是公称接触度。角接触球轴承的极限转速高，可以同时承受径向和轴承载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向承载能力由接触角大小决定。单列角接触轴承只能承受一个方向的轴向负载，在承受径向力时，将引起附加轴向力。并且只能限制轴或外壳在一个方向上的轴向位移。,8、推力球轴承,推力球轴承是分离型轴承，接触角为90只能承受轴向负载，极限转速低。此类轴承常用于立式钻床、立式水泵、车床顶针座、汽车离合器、千斤顶、阀门、钻探机转盘。,9、推力滚子轴承,推力滚子轴承包括推力圆锥滚子、推力调心滚子轴承、推力圆柱滚子轴承和推力滚针轴承,第三章滚动轴承的性能,10、组合轴承,组合轴承是有两种或两种以上的滚动体，用来承受径向和轴向负荷或起轴向限位作用的轴承。,滚动轴承游隙相关知识,1、滚动轴承游隙的定义,滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙。径向游隙：在无载荷时，当一个套圈固定不动，另一个套圈相对于固定套圈沿径向由一个极端位置到另一个极端位置的移动量。轴向游隙：在无载荷时，当一个套圈固定不动，另一个套圈相对于固定套圈沿轴向由一个极端位置到另一个极端位置的移动量。,1、滚动轴承游隙的定义（续）,径向游隙,轴向游隙,1、滚动轴承游隙的定义（续）,轴承游隙又分为原始游、安装游隙和工作游隙。原始游隙：轴承未安装前的游隙；安装游隙：轴承安装后的游隙。由于过盈配合的关系，安装游隙要小于原始游；工作游隙：轴承在实际运转条件下的游隙。当工作游隙为微负值时，轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。因此，选择轴承的游隙时，一般使工作游隙为零或略为正为宜。,1、滚动轴承游隙的定义（续）,1、原始游隙,2、安装游隙,3、工作游隙,1、滚动轴承游隙的定义（续）,轴承的游隙对轴承的载荷分布、振动、噪声、摩擦、使用寿命和机械的运动精度等有很大的影响。由于游隙是决定轴承能否正常工作的一个重要因素。选择适宜的轴承游隙，可以使载荷在滚动体之间合理分布；能限制轴（或外壳）的轴向和径向位移以保证轴的旋转精度；使轴承在要求的温度下能正常工作；可减少轴承工作时的振动和噪声等。由此可见，轴承游隙对轴承寿命、温升、振动和噪声有很大的影响。因此，为保证轴承的正常工作，必须根据使用条件，选择适宜的轴承游隙。使用经验表明，对于球轴承最适宜的工作游隙近似为零；对于滚子轴承最适宜的工作状况应保持少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中（例如机床主轴），也可以有一定数值的预紧，因少量的预载荷对轴承没有损伤性的影响。,滚动轴承在安装、配合、润滑、密封和维护保养正常的情况下，绝大多数轴承因疲劳剥落而破坏，或因摩擦磨损使轴承精度丧失而不能继续使用。疲劳和磨损属于正常的破坏。,2、滚动轴承的常见破坏形式,疲劳剥落,裂纹和断裂,滚动轴承的常见破坏形式（续）,电流腐蚀,锈蚀,压痕,磨损,滚动轴承的常见破坏形式（续）,保持架断裂,压内圈,压外圈,内外圈同时压入,原则：精密封低噪声轴承在安装或拆卸时，要保证尽可能的使用钢球受力或少受力。,2、滚动轴承的安装与拆卸,第七章滚动轴承的使用,不正确的安装方式,在压入过程中,力通过钢球由内圈传递给外圈,容易造成轴承出现挤伤.,通过给转子加力将轴承装入,轴承外圈紧配,轴承内圈紧配,2、滚动轴承的安装与拆卸（续）,轴承的拆卸：拆内径配合时，应让内圈受力外圈不受力，以免伤及滚动工作面,小结：,疲劳剥落,裂纹和断裂,压痕,磨损,正常破形式,电流腐蚀,锈蚀,保持断裂,润滑失效,材料缺陷、热处不当、配合过盈量过大、过载、选配不当,电流通过轴承，由于钢球与