关于重型车床主轴轴承

1、关于重型车床主轴轴承选配的计算：重型卧式车床是利用高速钢或硬质合金刀具，对铸铁件、钢件及有色金属件的轴类和盘 类冋转体进行加工，完成外圆柱而、锥而、内孔、端而、切槽等机加工序，满足零件的粗、 精车削加工。经查重型卧式车床的有关资料可知：1、青岛北方星火通用机床有限公司牛产的cg61200重型卧式车床床身上最大工件回转直 径（p2100mm,顶尖间最大工件重量40t,最大工件长度8000mm,花盘最大扭矩80kn.m, 年削刀架切削力40kn,主轴前轴承支承直径（p300mm,主轴前后轴承采用高粘:度（sp 级）双列滚柱轴承，和高精度推力轴承，使床头箱与尾座的主轴径向、轴向刚性好、回 转精度高冃

2、调整、维修方便。2、齐重生产的ht250x100/80-nc重型卧式车床r的丄轴为穿轴式结构，采川高粘度可 调径向间隙的双列短圆柱滚f轴承，经优化设计采用较大的主轴直径及最佳支承跨距， 提高了主轴的回转精度和动、静刚度。主轴上的顶尖采用短锥柄法兰式结构，提高了项 尖与主轴的连接刚度。dla090型数控重型卧式车床是武汉重型机床厂在原联邦徳国壯界著名机床公司schiess-froriep的技术的基础上新研制开发的数控車型卧式车床，最大加工直径 为（pl500mm,最人承载重量达8（）t主轴箱结构主轴箱为整体式结构，主轴系统和主传动系 统分隔在箱体的两个腔内，便于控制主轴的温升和液床系统的冋油。主

3、轴系统的结构如图1 所示。主轴前后支承的轴承，径向为静床轴承，轴向为高精度推力滚柱轴承，英中，两个静 压轴承均为对称布置四油腔结构，具有良好的对中性，可保证主轴在外载荷增大h方向变化 吋，仍然能保持很高的冋转精度；轴向力则由推力滚柱轴承来承受。这样，主轴组件的精度 高、刚度好、承载能力大，结构布置合理。灣动祇静压铀疚 践血抽垠 静汗喊承 主传动人齿區yzi/图1主軸系统猎构图液体靜压軸承主耍特点是：1）靜压釉承的承載能力取决于靜压油腔間的压力差，当外載荷改变時，供油系统能口动调 节各油腔問的压力差。2）靜压軸承承載能力和润滑狀態與軸頸表面速度無關，即使軸頸不旋轉，也可形成油膜， 具有承載能力，

4、因而，摩擦係數小，承載能力強。3）靜壓軸承的承載能力不是靠油楔作用形成的。因此，工作時不需要偏心距，因而旋轉精 度高。4）静壓軸承必須有一套專門的供油裝置，成木高。广州伟仕达机床有限公司生产的c61i25卧式亜型车床屈于亜型车床，绘大承35 12吨，采 用宽1100mm的矩形导轨，稳定性好，刚性好，床身导轨而进行中频淬火磨削加工，主轴采 用优质精密滚动轴承组合，三支撑结构加工范围：床身上报大回转直径mm兹大车削长度mm 2800,主轴主轴兹大扭矩 16966 n.m主轴转速范围4-400r/min一种数控重型车床主轴前轴承座结构，包括主轴，主轴箱，双列短圆柱滚动轴承，滚柱平而 轴承，其特点是：

5、该结构还包括钢套座，钢套座呈碗形状，且安装在主轴箱的前端，其外圆 与主轴箱内孔过盈配合；主轴的前支承处与所述钢套座之间安装双列短恻柱滚动轴承，钢套 座的碗底二侧各装有滚柱平而轴承。木实川新型与现有技术相比所具有的有益效果是：钢套 座通过过盈配合与主轴箱内孔连接，改善加工工艺，增加主轴刚度和提高主轴精度。因此, 主轴承载能力大及刚度好、机床加工精度高，制造工艺性好。对于重型机械，轴承宜采川松配合。当需要采川紧配合时，可选用分离型轴承、内圈带锥孔 和带紧定套或退卸套轴承。主轴轴承作为机床的基础配套件，其性能直接影响到机床的转速、冋转粘度、刚性、抗颤振 动切削性能、噪声、温升及热变形等，进而影响到加

6、工零件的精度、表血质量等。因此，高 性能的机床必须配用高性能的轴承。机床用主轴轴承通常包括深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴 承、圆锥滚子轴承和推力轴承等六种结构类型。主轴轴承系统的刚性2. 3. 3. 1主轴轴承系统的刚性主轴轴承系统刚性是指在磨削力或传动力的作用 下抵抗变形的能力，通常以主轴前端的挠度y来度量。过低的刚性，会降低磨 削生产率、加工精度和工件 表面光洁度，引起直波形和螺旋线缺陷。主轴轴承 系统刚性实际上包拾三个部分：（1）主轴木身的刚性：（2）轴承刚性；（3）接触刚 性。2. 3. 3. 2提高主轴轴承系统刚性的措施1提高主轴刚性，多数主轴采用两点支

7、承，要使主轴刚性好，必须使主轴受力的前端挠度（片0）值小，通过选择合理 的参数可以减少主轴的挠度，分析如下：（i）提高截面惯性矩i加人主轴直径, 虽然能提高刚性，的限制，故只可适当增人主轴中间部分直径。如内圆模具主 轴，但常受结构上由于转速很高，不宜采用内孔直径较大的滚动轴承，否则 线速度过髙，会降低轴承寿命这样限制了主轴轴颈加大，为提高刚性，可将 主轴屮间部分加大（2）合理选择支承跨距t适当缩短两支承之间的距离，虽可 提高主轴的刚性，但会影响轴承的刚性，下面就具体分析这二者的关系。首先, 设主轴为刚 体而轴承为变形体，当主轴前端受力p后，其前、后支承受力r, 和rz,使轴承 相应的产生变形s

8、,和sz,这样使主轴倾斜2,提高轴承刚性 对 于动静压滑动轴承，（1）增加油的粘度；主要提高轴承的油膜刚性，可通过以下 的途径：（2）减小轴承间隙，这对提高轴承的油膜刚性实际是极有效的。影响动 静压轴承油膜刚性的主要因素，是轴承间隙和系统供油压力。缩小轴承间隙， 加人供油压力，能有效的提高动静压轴承的刚性。3提高轴承接触刚性目前轴 承接触刚性是主轴轴承系统刚性的薄弱环节，须予以足够重视。提高 轴承的接 触刚性措施：（1）减小层次，因为多一个层次就多一个结合面，会增加接触变形。 （2）适当增加接触面积，还需要通过一定的技术要求和工艺措施，提高零件的加 工精度和表面光洁度来增加有效的接触面积。2.

9、 3. 4主轴系统的振动、发热及其降低措施 主轴系统的振动、发热对砂轮架 正常t作影响较大。振动会影响磨削表而光洁度，产生直波形缺陷，而且会使 磨床精度很快丧失。砂轮架的发热，会使砂轮主轴膨胀、伸长、位移。前、后 轴承发热不均匀时，会引起主轴的侧母线和上母 线偏斜，使工件产生几何形状 误差和螺旋线缺陷，严重的将直接引起主轴的正常工作以致发生“抱轴”现象。 砂轮架一般要求正常运转2-4小时后，温升不大于 主轴轴承的选用对主轴组件 的工作性能有很大的影响。主轴较粗，轴承直径较大，因此轴承的负荷较轻一 般，承载能力和疲劳寿命不是选择主轴轴承的主要指标 主轴轴承应根据精度、 刚度和转速选择选择轴承的类

10、型、组合以及配置型式为了提高精度和刚度，主 轴轴承的间隙应该是可调的常用的滚动轴承：圆锥滚了轴承、角接触球轴承、 推力球轴承，圆柱滚了轴承、深沟球轴承滚针轴承等3选择轴承类型时，全面掌握轴承的使用条件是至关巫要的。下表列出了卞要的分析项ii：分析项目选择方法1）轴承的安装空间能容纳于轴承安装 空间内的轴承型由于设计轴系时注重轴的刚性和强度，因此一般先确定轴径， 即轴承内径。但滚动轴承冇多种尺寸系列和类型，应从中选择瑕为合适的轴 承类型。2）负荷轴承负荷的大小、 方向和性质轴承 的负荷能力用基本 额定负荷表示，其 数值载于轴承尺寸 农 轴承负荷富于变化，如负荷的大小、是否只有径向负 荷、轴向负荷

11、是单向还是双向、振动或冲击的程度等 等。在考虑了这些因索后，再来选择最为合适的轴承 类型。 一般來说，相同内径的轴承的径向负荷能力按下列顺 序递增：深沟球轴承角接触球轴承圆柱滚了轴承 v圆锥滚子轴承v调心滚子轴承3）转速能适应机械转速的 轴承类型轴承转 速的界限值基准用 极限转速表示，其 数值载于轴承尺寸 表 轴承的极限转速不仅取于轴承类型还限于轴承尺寸、 保持架型式、精度等级、负荷条件和润滑方式等，因 此，选择时必须考虑这些因索。 下列轴承大多用于高速旋转：深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承4）旋转粘度具冇所需旋转精度 的轴承类型轴承 的尺寸精度和旋转 精度己山gb按轴 承类型标准化了

12、机床主轴、燃汽轮机和控制机器分别要求高旋转粘度、 高转速和低摩擦，这时应该使用5级巒度以上的轴承。 一 般使用下列轴承：深沟球轴承、接触球轴承、圆柱滚子轴承5）刚性能满足机械轴系所 需刚性的轴承类型 轴承承受负荷时， 滚动体与滚道的接 触部分会产生弹性 变形。“岛刚性”是 指这种弹性变形的 变形量较小 在机床主轴和汽车末级减速装置等部位，在提高轴的 刚性的同时，还必须提高轴承的刚性。 滚子轴承承受负荷生的变形比球轴承小。 对轴承施加预紧（负游隙）可以提高刚性。该方法适 用于角接触球轴承和圆锥滚子轴承。6）内圈与外圈的相 对倾斜分析使轴承内圈与 外圈产生相对倾斜 的因素（如负荷引 起的轴的挠曲、

13、轴 及外売的箱度不良 或安装误差），并选 择能适应这种使用 条件的轴承类型。主轴轴承油是保证主轴的工作精度和使用性能，延长其使用寿命起着十分重要的 作用，1 .合适的粘度和良好的粘温特性2良好的润滑性3. 良好的抗氧化性4. 良好的防锈性滚动轴承的选择的方法和步骤1、根据轴承工作条件（包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或菲定位、安装和 维修环境、环境温度等），选择轴承基本类型、公差等级和游隙；2、根据轴承的工作条件和受力情况和寿命要求，通过计算确定轴承型号，或根据使用要求，选定轴承型号, 再验算寿命；3、验算所选轴承的额定载荷和极限转速。选择轴承的主耍考虑因素是极限转速、

14、耍求的确良寿命和载荷能力，其它的因素则有助于确定轴承类型、 结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。类型选择1）各类滚动轴承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。选择轴承类型时，通常应考虑下列因 素。-般情况下：对承受推力载荷时选用推力轴承、角接触轴承，对高速应用场合通常使用球轴承，承受 重的径向载荷时，则选用滚子轴承。2）在机械设计中，一般先确定轴的尺寸，然后，根据轴的尺寸选择滚动轴承。通常是小轴选用球轴承,大 轴选用滚轴承。3）轴承所受载荷的大小、方向和性质a）载荷是选用轴承的瑕主婆因素。滚子轴承用于承受较重的载荷，球轴承用于承受较轻的或中等载荷。b）在载荷的作用方向方而，当轴承

15、承受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。 承承受较大的轴向载荷时，选用推力滚子轴承。c）轴承的刚性，是指轴承产生单位变形所需力z大小。滚动轴承的弹性变形很小，在大多数机械屮可以不 必考虑,但在某些机械中,如机床上轴，轴承刚性则是一个重要因素,-般应选用圆柱和圆锥滚了轴承。 因为这两类轴承在承受载荷时，其滚动体与滚道属于点接触，刚性较差。另外，各类轴承还可以通过预紧，达到增人支承刚性的忖的。如角接触球轴承和圆锥滚子轴承，为防止轴 的振动，增加支承刚性，往往在安装时预先施加一定的轴向力，使其相互压紧。预紧量不可过大。过大时, 将使轴承赚擦増大，温升増高，影响轴承使用寿命。转速

16、选择1）在选择轴承时，使用轴承内径和外径的平均值，单位mm.用节【员|直径d乘以轴旋转速度（单位r/min）得 出-极限转速因索（dn）, dn在选择轴承类型和尺寸时十分重要。在低于极限转速90%的状态下工作是比较 好的。2）脂润滑轴承的极限转速比油润滑轴承的极限转速低，轴承的供油方式对可达到的极限转速冇彩响。提供 了儿种轴承润滑形式的极限转速修正系数（k ）。必须注意，对脂润滑轴承，其极限转速一般仅是该轴承采 用一个高质屋的重复循环油系统时的极限转速的80%,但对油雾润滑系统，其极限转速一般比相同的基本 润滑系统高50%。轴承游动和轴向位移通常情况下，一个轴用两个轴承相隔一定的距离给予支承。

17、为了适应轴和外壳不同程度的热涨影响，安装 时应将一个轴承在轴向固定，另一个轴承使z在轴上可以游动（即游动支承），以防止因轴的伸长或收缩引 起的卡死现象。游动支承通常选用内圈或外圈无拦边的圆柱滚子轴笊，这主耍是此类轴承内部结构允许轴 与外壳有适当轴向位移的缘故。此时，内圈与轴，外圈与外壳孔可采用紧配合。选用轴承类型时，对轴承安装拆卸是否方便，亦必须考虑周全，特别是对大型利特大型轴承的安装和拆卸 尤为丑要。一般的外圈可分离的角接触球轴承、関锥滚了轴承、恻柱滚子轴承和滚针轴承，安装拆卸比校 方便，它们的内圈和外圈可分别装于轴上或壳体孔内。此外，内径带関锥孔的，帯紧定套的调心滚了轴承、 双列圆柱滚子轴

18、承和调心球轴承，也比较容易安装拆卸。其它耍求除上述因索外，还应考虑轴承的工作环境温度、轴承密封及对摩擦力矩、振动、噪声等的待殊要求。游隙选择游隙是滚动轴承能否正常工作的一个逼要因索，分为轴向游隙和径向游隙。选择适当的游隙，可使载荷在 轴承滚动体z间介理分布；可限制轴（或外壳）的轴向和径向位移，保证轴的旋转粘度：能使轴承在规定 的温度下正常工作；减少振动和噪声，冇利于提高轴承的寿命。因此。在选用轴承时，必须选择适当的轴 承游隙。选择轴承游隙时，应考虑以下儿个方面：轴承的工作条件，如载荷、温度、转速等；对轴承使用性能的要求（旋转精度、摩擦力矩、振动、噪声）；轴承与轴和外売孔为过盈配合时导致轴承游隙

19、减小；轴承工作时，内外套圈的温度輕导致轴承游隙减小；因轴和外壳材料的膨胀系数不同，导致轴承游隙减小或増人。根据使用经验，球轴承最适宜的工作游隙为近丁零；滚子轴承应保持冇少量的工作游隙。在要求支承刚性 良好的部件中，轴承允许有一定数值的预紧力。这里特别指出，所谓工作游隙，是指轴承在实际运转条件 下的游隙。还有一种游隙叫原始游隙，是指轴承未女装前的游隙。原始游隙大丁女装游隙。我们对游隙的 选择，主要是选择合适的工作游隙。国家标准规定的游隙值分为三组：冇基本组（0组）、小游隙辅助纽（1、2 ml）利人游隙辅助组（3、4、5 组）。选择时，在正常工作条件下，宜优先选用基本组，便可使轴承得到合适的工作游

20、隙。当基本组不能满 足使用耍求时，则应选用辅助组游隙。人游隙辅助组适用丁轴承与轴和外壳孔采用过盈配合，轴承内外圈 温差较大，深沟球轴承需要承受较大轴向负荷或需改善调心性能，心及要求提高极限转速和降低轴承摩擦 力矩等场合；小游隙辅助组适用于要求较高的旋转精度、需严格控制外壳孔的轴向位移，以及需减少振动 和噪声的场介。各类轴承的径向游隙见国家标准的规定。寿命和可靠性的计算耍求的使川寿命l是按照期望设备能工作的总累计时间来确定的，常用单位是工作小时数，寿命的计算也 可用轴承总的转数表示，在计算使用寿命过程屮，各种工作状态都必须考虑。设备工作是八小时一班制或 工作日制？它是否整天连续使用？它是否频繁启

21、停或一旦启动就长期工作？表1�4给出了各种动力传 输应用场合的-般使用寿命值。在决定所要求的寿命l时，轴承的可靠性是一个主要考虑因素，以大量在相同应用场合下工作的轴承中， 有90%的轴承在达到所选定的轴承工作寿命（l寿命）时仍保持完好，如果要求失效率低，则要求的寿命l 需加修正。捉高轴承可猱性，使其比90%的可靠性更高，可用降低10%失效率标准轴承的使用寿命來解决。换言之，如 果想获得更高的可靠性，标准轴承的寿命必须降低。例如：对一个可靠性为96%的轴承，必须定义轴承寿 命为l ,而不是l。在不增人轴承尺寸的情况f,你必须把原l轴承寿命降低。在后面我们将给出给定轴承的设计动态承载

22、能力，它是速度、轴承实际载荷及设计寿命的函数。在给定的 应用场合下,速度和实际载荷是给定的，因此动态了载能力是设计寿命的函数。为了把可靠性提高到96%, 伤可加大轴承的外形尺寸，从而达到工作可靠性为90%时的同样水平，也就是说你可以提高其动态承载能 力，使它高于90%的可靠性所需要的值，这就需选择-个更人的轴承。表1�5给出了寿命修正的百分比。这里l是标准10%失效的轴承寿命，在左边一栏里，是要求的可靠性 失效率，横向以相应读出修正百分比，这是标准l寿命的百分比，它在耍求提高轴承可靠性时十分有用。例如，如果你要求轴承的居载能力失效率为4%,工作寿命超过1000小时，为实现这些婆求

23、，表上给出的 寿命修正百分比为正常l轴承寿命的53%。用所要求的寿命除以修正百分比，这样可得l为：1000/0o 53=1887（h）这个结果农明：为得到96%可靠性所要求1000小时寿命，对应90%可靠性的轴承寿命把它引入动态承载能 力方程用以计算轴承尺寸是有价值的。载荷和当量载荷的计算假设作用在滚动体表面的力均布，则c值可算得。但是，在动力传输设备小，不同轴度是个普遍存在的问 题。在轴承选择中，你必须加以补偿。衣1�7提供了儿种轴承类型允许的不同轴度。如果不超过允许值, 则对此不需加以修正。表1�7允许的（无性能恶化）不同轴度址然毎种类型的轴承对不同轴度冇一组基

24、木的修正系数，但生产厂家各自的设计特性也起着雨要作用，你 必须考虑这些特性。通常，生产厂家的样本上列出了他们产品的这些系数。外形限制对要求的额定载荷一旦确定了故终值，你必须考虑轴承安装所需的外形尺寸，包括这里所考虑的轴承的安 装及固定。以及与具有所要求额定载荷的轴承匹配的轴的尺寸大小。这些因索冇助于确定轴承结构和尺寸, 还可以排除某些轴承类型。在某些场合，由于空间的限制其至在额定载荷确定z前就排除了选择的余地。 例如，如果轴承外形非常窄，球轴承是可在此工作的唯一类型。或者，如果必须使川直径非常小的轴承箱, 你就需在同一轴上安装两个或更多的滚子轴承才能达到足够的额定载荷。当轴的尺寸与要求的轴承额

25、定载荷相衡量冇很大差异时，出现了另一种帘见的矛盾。如呆轴大但载荷轻， 即使要求的额定载荷很小，但也得捉出一个昂贵的，高额定载荷的大型轴承，在这种情况下，最好与轴承 厂家接触，以便提出一个最经济冇效的解决办法。实例基本工作条件。假设轴承应用在减速器上，轴承必须支承直径约25mm的轴的一端，而轴上安装一个正齿轮。 工作周期和轴承载荷。齿轮作用力的分析和变速器的工作周期表明：轴承约在3/4的时间里所承受的径向 载荷为1780n,僦 为11000r/min,在1/4的运转时间内，轴承所承受的径向载荷为890n,翔i为3500r/min。 良好的正啮合儿乎不产生轴向力，不存在斜啮合或者其它有效的轴向分力

26、。预计两方向的最大轴向力为89n, 最人振动力为89n。尺寸极限。由于受减速器内部设计的限制，允许轴承的最大外径为70mm,最大计算扰度为6 ,最大位置不 同轴度为0、0015。不要求用调心轴承。环境。轴承的润滑同啮合润滑一样：从一个大的油槽喷油，最高预计温度为140可靠性。轴承要连续工作必须冇一个好的可靠性，采用8%的可靠失效率。轴承内径约25mm,轴承外径为70mm,佔计最大节闘直径d (轴承内径和外径的平均值)为：(25+70) /2=47, 5 (mm)计算最大dn値：47. 5x11000=0> 52x106为选择所要求的基木轴承类型，确定修正的dn值。首先，山润滑类型找出修正

27、轴承极限转速系数。从图 1�2查得，采用小油槽连续丁作时，系数为0.85。.采用大油槽间歇工作时，系数为0、95,取连续工作 时的低系数值，则修正的1n值为：52x10? ) /0、85=0. 61x106利用步骤5得到的dn值及图1�2的结果，我们发现角接触球轴承和工业级、粘密级圆柱滚子轴承、以 及深沟球轴承的转速范围(极限转速)等于或大于修正的dn值，因此，这些就是最初选择的轴承类塑。 由方程(d)计算当量载荷:确定基木的减速器工作寿命。从表达式1�4得到，普通减速器的典型t作寿命为20000ho用给定的可靠性失效率修正工作寿命。利用农达1&

28、;#0;5, 8%的可靠性失效率给出的寿命修正系数为85%； 因此修正工作寿命l为：20000/0。 85二23529 (h)10、用方程(e)计算需要的额定动载荷c：11、用振动來修正c.在此例屮，最小稳定载荷890n人于最人振动载荷89n,振动载荷与稳定载荷z比为 0.1,利用表16,采用线性插值法在两个最接近的载荷率z间插入一修正系数值，该系数讣算如下：(1.00+1. 020) /2=1, 010则额定载:荷的修正值为：c=l. 010x29746 (n)12、根据挠illi不同轴度和位置不同轴度，确定是否要对c进行修正。表11表明这两种不同轴度的预期值 均在无补偿值范围z内，所以不需

29、修正。如果两种不同轴度或其中z的预期值超过无补偿范围，则必须 杏阅轴承制造厂家文献來确定采用何种补偿。13、査找满足要求的轴承类熨。表18表明从本表中可以査到所需的轴承。对任何类型的轴承，额定动载 荷c值必须等于或高于上面我们捉到的域终修正值29746n.表实际上，你可熟悉要容易地确定能满足要求的农中每种轴承类型的价格及尺寸，在你选择时可能考虑到了 这些价格因索，在这里我们假定：在表1一8中标有“大”的承载能力的轴承最贵，因此，应予淘汰。 最好的选择足内径为30mm的工业级|员|柱滚子轴承，现在集中考虑这一基本轴承类熨，继续选择过程。14、确定轴承是定位型还是非定位型。因为轴承必须在两个方向承

30、受轴向载荷，所以在轴的一端耍求一个 双向定位型轴承。15、选择轴承公差等级。由丁减速器不需要较高的精度，所以采用p0级。16、再检查看有无特殊的热环境。因预计故大工作温度是1407,因此不需要特殊材料。从而，游隙为0 组值。再检査d"和极限转速：dm6x = (30+62) /2=46 (mm)要求的最高转速为非作歹11000r/min给出的dn值为506000,稍低于步骤4中dn的计算位，也在图1一2 给岀的工业级圆柱滚子轴承的dn值范由之内。从轴承目录上可以看到，该轴承的极限转速是16000r/min, 远在蚁大转速u000r/min之上，因此，不需要考虑特殊的热环境。17、考虑

31、同轴度要求。这里没有特殊的同轴度要求，因此，使用标准轴承即可，但在制造公差上要保证轴 承廉的同轴度好。18、考虑女装耍求，便丁安装。与生产人员探讨农明，对他们来说最好的方法是在轴上只安装内圈，在减 速器安装过程中再安装外圈和滚子，然后再与活动定位件安装在一起。这导致了第二次结构选择，从图1 -3双向定位栏选择第二种定位结构，活动定位件由螺母和锁紧犁:圈尚定在内圈上。山于轴承容易拆除， 所以这种结构便于更换。维修人员只需一个拆卸器就可以拆除内圈。19、总体选择。瑕终确定的轴承是满足要求的瑕小瑕经济的轴承，它是工业级圆柱滚子轴承，内径30mm, 外径62mm,宽度16mm,采用在内圈上带活动定位件

32、的定位结构，0组游隙，公差等级用tsopo级。近年來瑞典的skf公司提出了新的轴承寿命理论，利用这种理论选择轴承尺寸的方法。已载;于其出版的轴 承样木中。滚动轴承的代用，应遵循下列原则：根据轴承资料査出原使用轴承的额定动载荷c值及额定静载荷00值，并根据前述的轴承使用寿命计算公式 进行原使用轴承和准备代用轴承的计算寿命及承载能力的计算比较。必须指出，轴承使用寿命与轴承的额 定动载荷c值的3 (球轴承)或者10/3 (滚子轴承)次方成递增关系，但额定动载荷c值的大小并不是衡 量轴承使用寿命的唯一标准，如发现所代用轴承的额定动载荷c值比原使用轴承小时，则应综合考虑轴承 的其它技术特性和主机维修次数

33、的増加以及经济成木的问题，或从润滑角度采取相应的有效措施來延长轴 承的实际使用寿命，以满足代用的合理性。代川的轴承每分钟允许的极限转速应等丁-或高丁原配轴承在机械设备中工作时的实际转速。因为轴承转速 愈高，其滚动体的离心力就愈大，这样不仅增加了轴承载荷，而且使单位时间轴承受力次数増多，易使材 料产生疲劳，降低轴承寿命，所以代用轴承的极限转速应选得高一些。代用轴承的尺寸要与原配轴承尺寸相同，不能改变与轴承外圈配合的壳体孔尺寸，或与轴承内圈配介的轴 颈尺寸，以便今后买到原轴承时，可重新安装原配轴承。代用轴承的游隙要与原轴承的游隙一致。代川轴承的公差等级应等丁-或高丁-原配轴承，避免安装后使机械设备

34、粹度受到彩响。采川镶套法进行轴承代用时，要保证套的内、外圆柱而的同轴度，并应在加工套时正确选择公差配合。 对于以国产轴承収代进口轴承时，首先要从原设备资料或现场实际设备屮了解国外轴承的代号、制适厂商 以及所使用的轴承的技术特性，随后再进行代用工作，并要注意根据原设备屮所使用的国外轴承的尺寸、规格、类型以及制适厂商的基本代号，从国内外轴承型号对照手 册中找出相应的可代用轴承的基木系列和代号，并核对轴承的安装尺寸，特别是双列、四列関锥滚了轴承 以及（单列）関锥滚了轴承、角接触球轴承成对组装后的装配宽度（或鬲度）和实际使用的轴承是否一致。 了解轴承的技术特性。轴承的技术特性一般都用轴承代号中的前置或

35、后置代号衣示，前后置代号的衣示方 法及相应的技术含义各轴承制造厂都不相同，但不论哪-个轴承制造厂，由于一种轴承只能有一个代号， 一个和轴承基木代号相配的前后置代号只能农达i种技术特性，因此在进行国内外轴承代川时一定期弄淸 楚轴承制造厂或公司的名称，随后从冇关资料屮査找轴承代号的询置和后置代号的技术含义，了解原轴承 的结构或技术特性。在无资料可查的悄况下，可由国内轴承制造厂的专家确定代用方案，或根据原引进轴承的测绘中确定轴承 的主耍技术参数去试制新产品，并经上机试用或和国外轴承进行性能对比厉逐步实现代用。轴承的选择和代用是一项很细致的技术工作，应当尽量地做到轴承使用者和轴承设计制造者的结合，特别

36、 在选用和开发新结构轴承及用国内轴承代替重大设备中的国外轴承时更应如此。代用方法直接代用当所选代用轴承，不论是同一类型或非同i类型，只耍其内、外径和宽度尺寸及技术性能完全相同，不需 任何修改加工，即可安装代川。例如，东方红一40型拖拉机中的nj306 （原代号42306）轴承，内径为30mm,外径为72mm,宽度为19mm, 可直接选用nf306 （原代号12306）、6306 （原代号306）轴承代用。加垫代用当所选代用轴承的内径、外径与原配轴承与代用轴承的宽度差。址的内径与轴颈釆川松动配合，外径相当 于轴承内圈的外径，且两端面应平行。安装时，垫靠轴肩安装，外面安装代用轴承。例如，东风一50

37、拖拉机中的32209 （原代号7509）轴承，内径45mm,外径85mm,宽度24。75mm。当选用 30209 （原代号7209）轴承代用时,其内、外径相同,但宽度较窄,为20。75mm,只要加一个4mm厚的垫 即可代用。如图1一4。以宽代窄代用当有的轴承找不到尺寸相近的代用轴承，而轴向安装位置又不受限制时，可以较宽轴承代替较窄轴承使用。 例如,手扶拖拉机车轴上使用的30207 （原代号7207）和30205 （原代号7205）轴承，就可用32207 （原 代号7507）和32205 （原代号7505）轴承代用。32207与30207轴承内、外径相同，而宽度宽6mm； 32205 与3020

38、5轴承内、外径相同,而宽度宽3mm,由于轴端有螺纹,可用锁紧螺母调整轴承间隙并予以锁紧。 32207、32205轴承由于额定动载荷c和额定静载荷c。都禹于原轴承，代用后将使其工作寿命有所提岛。 内径镶套代川当所选代用轴承的宽度、外径等于原配轴承，而内径大于原配轴承时，可采用内径镶套，如图15。套的 内径直接与轴颈配合，其尺寸公差与技术要求和原配轴承内径相同。套的外径直接与代用轴承内径配合， 其配合性质应采用稍紧的基孔制过渡配合。套的材料选用45号钢制造，一般不需热处理即可使用。外径镶套代用当所选代用轴承的内径、宽度等于原配轴承而外径小丁原配轴承时，可采川外径镶套。套的外径直接与壳 体孔配合，其

39、尺寸公差与技术耍求和原配轴承外径相同。套的内径与代用轴承的外径应采川稍紧的基轴制 过渡配合。外径或内径镶套加垫代用当所选代用轴承内径与原配轴承相同，而外径、宽度小于原配轴承时，可采用外径镶套并加垫代用。垫应加 在轴肩部位，如图1一6。如果代用轴承的内径大，宽度小，则采用内径镶套加塑。7.木文章来源丁-:泵阀技术论坛一http:/punipvip. com内径和外径大于原配轴承，而外径又小于原配轴承时，可采用内、外径同时镶套代用。这种方法多用于非标准轴承和较大轴承的代用，一般不宜采用，因为它需契加工大小两个套，耗费加工时 间及材料。用两套轴承代用一套轴承当所选代用轴承内径等于或大于原配轴承内径，

40、而外径等于或小于原配轴承外径，宽度又等于或小于原配 轴承宽度的二分z时，可采用两套轴承代替一套轴承使用。这种方法冇利于提高代用轴承的承载能力和 工作寿命。例如,铁牛一55拖拉机中nu2312 （原代号32612）轴承,尺寸为60x130x46 （mm）,可选用同一类型的 nu212 （原代号32212）两套轴承代用。nu212轴承尺寸为60x110x22 （mm）,代用时,外径镶套,并于轴 肩加2mm宽的垫即可。代用后，其工作寿命与原配轴承基本相同。轴承改制代用当轴承属同一类型,仅结构不同时,可将轴承改制代用。如6409n （原代号50409）轴承,可用6409 （原 代号409）轴承在外圆上

41、切止动槽代用，其尺寸完全相同。改制时，由于轴承硬度较高,为hrc61-64,因 此，一般选用yt30、yw1> yw2合金刀,在车床上低速小进给,加乳化液切削改制。改变轴或壳体孔尺寸当所选用轴承内径略小于原配轴承内径，外径略人于原配轴承外径时，可采取此法代用。即将轴车小，加 工到与代用轴承内径相配合的尺寸，或将壳体孔铎大，加工到与代用轴承外径相配合的尺寸。这里值得注 懣的是，轴径或壳体孔径的加工量不能太大，以免影响零件强度。此法仅适用于个别已淘汰的非标准轴承和以后再也买不到原配轴承，一般是不宜采用的。进口轴承的代用随着改革开放的深入，市场经济的推行，关贸总协定缔约国地位的恢复，我国同各国

42、的交往越來越频繁， 国外的机电设备将大批涌入中国市场。当这些机电设备需要维修时，设备上原安装的国外轴承要拆卸更换, 进口的国外轴承一时乂买不到，或者基于经济上的考虑，就得用国产轴承代用。对进口轴承的代用方法有两种:一是查国内外轴承型号对照手册，采取相同型号代用:二是按国产轴承代 号办法，查找相应的国产轴承代用，即先确定轴承类型、结构特点，技术性能，再测量内、外径和宽度尺 寸，最后根据所测技术数据，查找滚动轴承产品样本，确定要代用的轴承型号。镶套代用时的配合公差当滚动轴承采用外径镶套法代用时，山于套的外径宜接与壳体孔配合，其外径可采用与原配轴承外径相同 的制造公差，而套的内径与代用轴承的外径则采

43、用稍紧的基轴制过渡配合。套的外径公差按原轴承外径的 dmp选取，套的内径公差参照gb180179选取。当滚动轴承采用内径镶套法代用时，由于套的内径直接与轴配合，其内径可采用与原配轴承内径相同的制 造公差，而套的外径与代用轴承的内径则采用稍紧的棊孔制过渡配合。套的内径公差按原配轴承内孔的 dmp选取,套的外径公差，参照gb180179选取。另外，在选取配合公差时，要注意：滚动轴承孔与基孔制的孔其极限偏輕的方向不同；滚动轴承的外径与基轴制的轴其极限偏差的方向虽然相同，但数值也非完全对应。所以在确定代用件的内、外径尺寸时，要根据轴承的公差等级和配合要求，经过计算选定适当的极限偏差。 滚动轴承代川-般

44、的规律滚动轴承的代川，一般是先从比原木轴承所在的直径系列较低的直径系列中选取代用轴承的，而且选取的 代用轴承其外径应与原配轴承相同，内径则人于原配轴承。这主要是考虑到：（1）加工方便，节省材料;（2）代用后，轴承的额定载荷较高，寿命不受影响。深沟球轴承代用规律64006300、6200 代用。63006200、6100 代川。62006000 代用。60000276000z 代用。例如，60000n型属外圈冇止动榊的深沟球轴承，选取代用轴承时，对6408n （原代号50408）轴承可选取 6310 （原代号50310）内径镶套代用，也可选取6408 （原代号408）在外径一端切槽代用。6310

45、 （原代号 310）轴承可选取6212 （原代号212）、6210 （原代号210）轴承内径镶套加垫代用。圆锥滚子轴承代用规律3230032200、30300 代用3220030200 代用3030032200、30200 代用3020032000 代用例如，32308 （原代号7608）轴承,可选32210 （原代号7510）内径镶套加垫代用;亦可选32208 （原代号 7508）外径镶套加垫代用。也可选30308 （原代号7308）加垫代用。圆锥滚子轴承山于经常成对使用，安装时均有间隙调整机构（一般用螺母或增减垫片调整），在选取代用轴 承屮，当代用轴承的宽度比原配轴承稍薄或稍厚时，可不再加

46、垫圈，只有相差较大时，才在轴向加垫。（3）圆柱滚子轴承代用规律n2300n2200、n300、n200 代用n2200n200、n1000 代用n400t300、n2200 代用n300n2200、n200 代用n200n1000 代用此外，圆柱滚子轴承还冇nu0000 （原代号32000）型、nj0000 （原代号42000）型，这两种类型具冇和n0000 （原代号20000）型轴承相同的直径系列,因而其代用规律和n0000型相同。同时，n0000型、nu0000型、nj0000型、nf0000型还可以相代用。例如,nu2312 （原代号32612）轴承,可由n2312 （原代号2612）轴

47、 承代用，尺寸完金相同，不需加工。角接触球轴承代用规律角接触球轴承依接触角大小划分，冇d为15°的7000c （原代号3600）型、a为25°的7000ac （原代号 46000）型、a为40°的7000b （原代号66000）型三种，每种类型都具有象深沟球轴承那样直径系列。它 们除在木类型的直径系列内代用外，还可互相代用，且多以接触角大的轴承代用接触角小的轴承。其代用 规律为：7400c7300c. 7200c、7400ac、7300ac. 7200ac 代用7300c7200c. 7000c、7300ac. 7200acx 7000ac 代用7200c7000

48、c、7200ac、7000ac 代用例如,7307 c （原代号36307）轴承,可用7208c （原代号36208）轴承内径镶套加垫代用;也可jij 7307ac（原代号46307）轴承代用，其外形尺寸完全相同，不需加工。不同类型轴承相互代用规律根据对滚动轴承的结构和尺寸特点分析比较，在人部分滚动轴承代号屮，右三位数字相同的轴承，其内、外径尺寸也完全相同（滚针轴承、单向推力球轴承及非标准轴承除外），如6308 （原代号308）轴承与n308 （原代号 2308）、nu308 （原代号 32308）、nj308 （原代号 42308）、6308n （原代号 50308）、6308z （原代号6

49、0308）、1308 （原代号1308）、7308c （原代号36308）、7308ac （原代号46308）等轴承的外形尺寸,都 是40x90x23 （mm）,尺寸完全相同。因此，在选取代用轴承中，当同类世轴承找不到时，可广泛地选取 其他类型轴承代用。通常是：圆柱滚子轴承与深沟球轴承相互代用，其次可用调心球轴承或调心滚子轴承代川。圆锥滚子轴承与角接触球轴承和深沟球轴承相互代川。调心滚子轴承和调心球轴承相互代用。第二章节滚动轴承的安装轴与売体孔的检修滚动轴承在安装z前，应先对与z配合的轴、売体孔、端盖等零件进行严格检验：对使用过的轴、壳体孔, 更应作全面耕度检验，不合要求的零件应予以修复或更换

50、。否则，不允许装配。滚动轴承的配合选择选择配合的依据根据作川于轴承上的载荷相对于套圈的旋转悄况，轴承佥圈所承受的载荷有三种：局部载荷、循环载荷、 摆动载荷。通帘循环载荷（旋转载荷）、摆动载荷采用紧配合；局部载荷除使用上有特殊要求外，一般不直 采用紧配合。当轴承套圈承受持动载荷而且是重负荷时，内、外圈均应采用过盈配合，但冇时外圈可稍松 一点，应能在轴承座壳体孔内作轴向游动；当轴承套圈承受摆动载荷且载荷较轻时，可采用比紧配合稍松 一些的配合。载荷大小轴承套圈与轴或壳体孔z间的过盈量取决于载荷的大小，載荷较匝时，采用较大过盈量配合；载荷较轻时, 采用较小过盈量配合。一-般径向载荷p小于0。07c时为

51、轻载荷，p大于0。07c而等于或小于0。15c时为 正常载荷，p大于0。15c时为重载荷（c为轴承的额定动载荷）。工作温度轴承在运转时，套圈的温度经常高于相邻零件的温度，因此，轴承内圈可能因热膨胀而与轴产生松动，外 圈可能因热膨胀而影响轴承在壳体孔内轴向游动。帮选择配合时，对轴承装直部分的温度差、胀缩量应考 虑进去，温度差大时，选择轴与内圈的配合过盈量应大些。旋转精度对轴承有较高旋转料i度要求时，为消除弹性变形和振动影响，应避免采川间隙配合。轴承壳体孔的结构与材料对形式壳体孔，与轴承外圈配合时不庖采用过盈配合，也不应使外圈在壳体孔内转动。对于安装在薄琥壳 体孔、轻金属壳体孔或空心轴上的轴承，应

52、采用比号壁売体孔、铸铁壳体孔或实心轴更紧的配合。安装与拆卸方便对于重型机械,轴承宜采用松配合。当需耍采用紧配合时，可选用分离型轴承、内圈带锥孔和带紧定套或 退卸套轴承。轴承的轴向位移配介中，当要求轴承的一个套圈在运转中能轴向游动时，轴承外圈与轴承座壳体孔应采用松配介。配合的选择轴承与轴的配合采用基孔制，而与外売的配合则采用基轴制。轴承与轴的配合与机器制造业中所采用的公 差配合制度不同，轴承内径的公差带多处于零钱以下，因此，在采用相同配合的条件下，轴承内径与轴的 配合比通常的配介较为紧密。轴承外径的公羌带与基轴制屮轴的公羌带虽然同处于零线以下，但其取值与 一般公差制度也不相同。各类轴承在安装时，

53、对轴和外壳孔的公差帯的选择见衣，不同公差等级的轴承与轴及外壳配合的公差见衣， 表21安装向心轴承和角接他轴承的轴公差带注：凡对公差有较高要求的场合,应用j5、k5代替j6、k6等。 单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承，因内部游隙的影响不甚重耍，可川k6和n）6代替r5和n）5o 应选用轴承径向游隙大于基木组的滚子轴承。 凡有较高的公差等级或转速要求的场介，应选用h7, 1t5为轴颈形状公羌。尺寸人于500mm,其形状公差为tt7o若轴承的内、外圈与轴和轴承座孔均为紧配合时，可将發筒的一端端面制成双环，或川单环套筒下加圆盘 安装轴承，女装时，将双环套筒或圆盘紧贴轴承内、外圈端面，用压力机加压可手

54、锤敲击，把轴承压到轴上 和轴承座孔中。这样可以避免安装时保持架受到损伤。这种安装方法仅适用于安装保持架不凸出套圈端面 的轴承。利用压力机安装此方法与利用套简安装一起使用，可袋了手锤加压。其特点是轴承不受敲击,与轴承相配的密封装置等零 件不会受损伤。采用压力机安装轴承时，应使压力机机杆中心线与套筒和轴承的中心线重合，使所加压力位于屮心，以防 安装歪斜压裂轴承。加热安装对于安装过盈量较大的轴承或大尺寸轴承，为了便于安装，可利用热胀冷缩原理，将轴承加热后用铜棒、 套筒和手锤安装。加热方法如本章第二节内关于轴承及轴承朋壳体孔加热所述，温度-般在100°c以下， 80-90°c较为合

55、适。温度过高时，易适成轴承套圈滚道和滚动体退火，影响硬度利耐磨性，导致轴承寿命 降低及过早报废。利用加热法安装轴承时，油温达到规定温度10分钟后，应迅速将轴承从油液中取出，趁热装于轴上。必要 时，可用安装工具在轴承内圈端面上稍加一点压力，这样更容易安装。轴承装于轴上后，必须立即压住内 圈，直到冷却为止。h前国外-些轴承公司已研制出多种用于在安装轴承时加热轴承的装置，如电感应加热器等。不同类型轴承的安装深沟球轴承品种规格多，数量大，应用广泛。安装方法比较简单，应重点考虑配合选择。它的内圈与轴颈 的配合过盈量可按下式计算: d-轴承内径与轴颈z间和过盈量（um）d轴承内径（mm） b轴承宽度（mm

56、）r轴承径向载荷（n）at轴承内部与壳体孔周围z间的温度差，一般取5-10°c计算后，根据计算的过盈量，确定与轴的配合性质，然后将轴加工至所需尺寸进行安装。1. 转载请注明出处：圆锥滚子轴承的安装圆锥滚子轴承属可分离型轴承，内外圈可以分开。因此安装时，可分別把内圈保持架滚动体组件压装于轴 上，外圈单独装入轴承朋孔内。利用套筒压装时，应注意，必须使套筒一端置于外圈端面，不得置于倾斜 的滚道而上。圆锥滚子轴承多为成对安装使用，在安装中应重点把握三个方而：选择安装配合；调整轴向游隙；进行试 运转和检测温度。选择安装配介関锥滚子轴承的外圈与轴承座壳体孔不宜采用过盈配合，内圈与轴颈的配介也不宜

57、过紧，要求在安装中使 用螺母调整时应能使其产生较灵活的轴向位移。因为i员i锥滚子轴承若采用过盈配合，易使轴承的接触角改 变，造成轴承载荷分布不均，引起高的温升。故而，这类轴承的内、外圈与轴颈和轴承座壳体孔的安装配 合，-般应以双手大拇指能将轴承刚刚推入轴颈与壳体孔为最好。调整轴向游隙对于i员i锥滚了轴承的安装轴向游隙，可用轴颈匕的调整螺母、调整垫片和轴承座孔内的螺纹，或用预紧弹 簧等方法进行调整。轴向游隙的人小，与轴承安装时的布置、轴承间的距离、轴与轴承座的材料有关，可 根据工作条件确定。对于高载荷高转速的惻锥滚子轴承，调整游隙时，必须考虑温升对轴向游隙的影响， 将温升引起的游隙减小量估算在内

58、，也就是说，轴向游隙耍适当地调整得大-点。对丁-低转速和承受振动 的轴承，应采取无游隙安装，或施加预载荷女装。其目的是为了使圆锥滚子轴承的滚子和滚道产生良好接 触，载荷均匀分布，防止滚子和滚道受振动冲击遭到破坏。调整后，轴向游隙的大小用千分表检验。方法 是先将千分表固定在机身或轴承座上，使千分表触头顶住轴的光洁表而，沿轴向左右推轴，表针的最人摆 动量即为轴向游隙值。进行试运转和检测温度为使関锥滚了轴承的滚了与滚道接触良好，并获得合适的轴向游隙，在恻锥滚了轴承安装和每次调整游隙 后,均应进行试运转和检测温度。方法是先低速运转28分钟，再屮速试转2小时，然后逐级提至高速。每级转速试运转不得少于30分钟，温升率每小时不能超过5°c,最后的稳定温度不得超过70°