SKF轴承资料PPT课件

1、现有的维护操作 在北美一半的工厂实行被动式维修 三分之一实行预防性维修 六分之一实行预测性维修 一项研究表明策略性资产管理政策可：提高25到60%的利润减少30%的维修成本第1页/共100页远古时代的轴承第2页/共100页古代轴承的复原图第3页/共100页轴承的变革19001950200019071919193919721995第4页/共100页轴承的基本功能 传递负荷 辅助作用轴支撑轴定位第5页/共100页轴承负荷径向负荷联合负荷轴向负荷第6页/共100页轴承的工作原理 (书与桌实验)直尺铅笔第7页/共100页轴承的工作原理 (书与桌实验)第8页/共100页滚子和球的滚道接触第9页/共100

2、页滚动体的类型球面滚子(非对称形)圆锥滚子球面滚子(对称形)滚针圆柱滚子滚珠第10页/共100页轴承组成(深沟球轴承)密封件滚动元件内环外环保持架密封件第11页/共100页 SKF滚动轴承的材料轴承环和滚动元件轴承环和滚动元件淬火钢淬火钢碳铬钢含有大约碳铬钢含有大约 1% 碳碳，和和 1.5 %铬铬表面硬化钢表面硬化钢铬镍合金钢及锰铬合金钢含有铬镍合金钢及锰铬合金钢含有大约大约0,15 %碳碳第12页/共100页热处理优点贝氏硬化贝氏硬化结构坚固结构坚固自动尺寸稳定性自动尺寸稳定性压缩剩余表面压力压缩剩余表面压力表面硬化表面硬化 表面坚硬、内质柔软表面坚硬、内质柔软可防止裂纹的产生可防止裂纹的

3、产生最高的压缩剩余最高的压缩剩余表面压力表面压力马氏硬化马氏硬化 成本低成本低可使用固定器件减少形变可使用固定器件减少形变缺点贝氏硬化贝氏硬化比马氏硬化的成本稍高比马氏硬化的成本稍高硬度级别较低硬度级别较低表面硬化表面硬化 时间消耗较大、成本较高时间消耗较大、成本较高马氏硬化马氏硬化 表面裂纹蔓延的风险最高表面裂纹蔓延的风险最高第13页/共100页 轴承的热稳定性直径变化 (m/100 mm) 200 C (392 F) 时的保持时间小时马氏硬化贝氏硬化第14页/共100页轴承的热稳定性等级稳定性级别运行温度硬度HRCSNS0S1S2S3S4高达120C (248 F) 59 到 63高达15

4、0C (302F)高达200C (392F)高达250C (482F)高达300C (572F)高达350C (662F)58 到 6257 到 6156 到 6054 到 5850 到 54第15页/共100页硬化过程：硬化效果马氏硬化标准应用标准轴承贝氏硬化重型负荷轴承球面滚子轴承钢化超重型负荷轴承 (+ 冲击负荷) 大型轴承特殊应用带有配合游隙的轴承（轧钢机）表面硬化特殊应用 轮毂单元、旋转环第16页/共100页不同热处理的效果马氏硬化材料（穿透淬火）贝氏硬化材料（穿透淬火）延展压力50 100 MPa压缩压力50 100 MPa压缩压力200 400 MPa60 HRC60 HRC59

5、 HRC35 HRC59 HRC58 HRC: 延展压力延展压力: 压缩压力压缩压力表面硬化材料第17页/共100页轴承接触角 单列 圆柱滚子 角接触 圆锥滚子 球面滚子 径向负荷 联合负荷第18页/共100页内径内径表面外径表面外径轴承术语第19页/共100页球轴承和滚子轴承系列深沟球轴承滚子轴承+角接触自调心圆柱圆锥滚针球面第20页/共100页负荷承载能力负荷承载能力表示为基本额定动载荷第21页/共100页相对极限速度之比较油润滑速度级别油脂润滑速度级别r/min第22页/共100页轴承术语第23页/共100页保持架功能 分隔和引导滚动体也称为分隔器. 基于应用要求的广泛材料系列第24页/

6、共100页保持架的功能 防止与滚动元件的直接接触，使摩擦和热量生成降到最低 滚动元件的导向 提供润滑空间 在安装或卸装可分离设计的轴承时，固定滚动元件第25页/共100页保持架材料第26页/共100页保持架类型尼龙保持架 窗式冲压钢保持架黄铜保持架第27页/共100页尼龙保持架运行温度 110 mm的轴承D 110 mm的轴承第51页/共100页轴承尺寸的小型化趋势第52页/共100页确定轴承寿命即使是进行正确维护的轴承也会出现失效在负荷下，轴承材料受到循环的压应力金属疲劳：长时间的重复应力第53页/共100页轴承寿命疲劳磨损轴承什么时候出现“失效”？ 疲劳失效始于剥落现象的出现 “剥落”是从

7、滚动体和滚道中分裂出来的金属碎片 疲劳失效是由里向外发生的 表面的裂缝会向滚道方向蔓延 裂缝最终发展成剥落第54页/共100页轴承疲劳故障第55页/共100页确定轴承寿命轴承可能在疲劳或重大故障出现前就不能使用或不能运转例如：磨损可严重损坏轴承机器可继续运行直到影响到相关组件第56页/共100页测算轴承寿命 设计者研究应用然后进行设计以达到预期寿命真空吸尘器的寿命可为1000小时 典型工业应用的寿命约为40,000小时，或4-5年左右 较昂贵的机器一般设计的使用寿命较长造纸机轴承设计的使用寿命为10-20万小时（10-20年）第57页/共100页ISO / ABMA寿命级别C只根据宏观几何条件

8、z = 滚子数量i = 列数Dw = 滚子尺寸la = 有效滚子长度第58页/共100页负荷能力基本额定动态负荷 CL10= 基本额定寿命，百万次旋转C = 基本额定动态负荷，N P = 相应的动态轴承负荷，Np= 寿命公式的指数当负荷当负荷 P = C时时L10 寿命将为寿命将为 1百万次旋转百万次旋转基本额定静态负荷 C0s0= 静态安全因素 P0= 相应的静态轴承负荷，NC0= 基本额定静态负荷，N 当负荷当负荷 P0 = C0时时静态安全因素静态安全因素s0将为将为 1 静态安全因素 ISO寿命等式第59页/共100页轴承寿命 目录 (C)值指出每运转一百万次就会有10%的故障几率若轴

9、承在目录值负荷下运转了一百万次，90%的轴承还将继续运行 这也称为 “L10”寿命（基本额定寿命）第60页/共100页轴承寿命第61页/共100页轴承寿命 何为一百万次运转？老式唱机有两种速度：33-1/3和78 RPM。 在33-1/3 RPM的速度下，在达到一百万次运转前，需要运行多少小时？ 一百万次运转除以33-1/3转数每分钟 = 30000 分钟 = 500 小时 这可为合格寿命：50周每周10小时或更少就是500小时符合一年的担保要求第62页/共100页计算轴承寿命L10 = (C/P)pp = 3 or 10/3 3用于球轴承 10/3用于滚子轴承第63页/共100页L10h =

10、 106 x (C/P)p (60 x n)计算轴承寿命第64页/共100页计算轴承寿命球轴承圆柱滚子轴承球面滚子轴承在极重的负荷下，C/P 4，请咨询SKF。第65页/共100页计算轴承寿命例题 我们试验深沟球轴承，运行速度为3,600 rpm (n)和径向负荷仅为1,000lbs (P) ，应用的 L10h寿命为50,000小时的 究竟需要多大的轴承载荷？第66页/共100页轴承寿命的计算解答：找出寿命公式中的 “C,”至少有四种方法：1.第25页，4000美国版轴承综合型录：图表 C/P约为222. 第27页，4000美国总目录：该页下半部的图表中给出22.1更加精确3. 第25页，使用

11、公式和计算器。C/P将为22.104189 4. SKF目录第67页/共100页使用图表计算寿命事实： 深沟球轴承 L10h 寿命 = 50,000 小时 速度3,600 rpm 径向负荷1,000lbs (P) 什么样的轴承才能符合这些要求？第68页/共100页使用负荷比率表事实： 深沟球轴承 L10h寿命 = 50,000小时 速度3,600 rpm 径向负荷1,000lbs (P)。什么样的轴承才能符合这些要求？第69页/共100页计算轴承寿命 C/P * P = 22.1 倍 1000 = 22,100 Lb 要求的基本额定动态负荷 从合适的目录页中选择轴承 现况 深沟球轴承 L10h

12、寿命 = 50,000小时 速度3,600 rpm 径向负荷1,000lbs (P) 什么样的轴承才能符合这些要求？第70页/共100页调整的寿命公式Lna = a 1 a2 a3 (C/P)pa1 与可靠性相关的寿命调整系数a2 与材料相关的寿命调整系数a3 与工作条件相关的寿命调整系数 这已被新寿命定理作出了修改参见轴承综合型录的第31页第71页/共100页SKF新的寿命计算方法 现已被ABMA/ISO接受 Lna = a 1 aSKF (C/P)p 新寿命方法陈述了两个基本概念1.将疲劳负荷极限和其他几项与润滑及污染有关的因素也考虑其中2.其中疲劳极限Pu是一个全新的概念，若承受的负荷低

13、于Pu 值，则轴承不会产生疲劳失效（损坏） 新寿命方法修改了调整的寿命等式以计算将理论更进一步联系实际的新发现第72页/共100页符合ISO标准生产轴承的公差范围正确配置第73页/共100页旋转类型第74页/共100页相对相对 0,013 3,142 3000 10 30 60 1 000 1 000= 2,2 km (1,4 英里英里)配合游隙的影响n = 3 000 r/min10 小时/天30 天位置位置 =第75页/共100页滚动轴承的轴位第76页/共100页风扇中的轴向移动第77页/共100页最小负荷第78页/共100页SKF轴承型号第79页/共100页基本型号表示： 产品类型 标准

14、设计 尺寸补充型号表示： 其它设计（变化） 轴承组件 特殊轴承的类型关于SKF的型号第80页/共100页宽度和直径变化第81页/共100页ISO标准国际标准组织第82页/共100页直径系列第83页/共100页关系：直径与宽度系列直径系列宽度系列高度系列第84页/共100页尺寸系列宽度系列直径系列第85页/共100页型号系统的使用方法轴承类型径向轴承，宽度 (B, T)推力轴承，高度 (H)外径 (D)轴承尺寸 d/5(30 毫米的镗孔直径)第86页/共100页轴承类型的型号：圆柱滚子轴承NUNJNUPNNU + HJNJ + HJ第87页/共100页英制尺寸的圆锥滚子轴承：外圈内圈和滚动体英制

15、尺寸的圆锥滚子轴承的设计用于滚子和保持架总成附近，并属于整体系列: 基本设计基本设计(整套整套)第88页/共100页后缀：密封件和防护罩ZRZ2ZNU2RZNRRS2RS第89页/共100页保持架类型第90页/共100页圆锥孔的后缀后缀 K后缀 K30锥体 1:12锥体 1:30第91页/共100页日期编码字母字母年份年份年份年份年份年份年份年份字母字母年份年份年份年份年份年份年份年份A1910193419581981N1922194619701993B1911193519591982O1923194719711994C1912193619601983P1924194819721995D191

16、3193719611984R1925194919731996E1914193819621985S1926195019741997F1915193919631986T1927195119751998G1916194019641987U1928195219761999H1917194119651988V19291953 J1918194219661989W1930195419772000 K1919194319671990X1931195519782001L1920194419681991Y1932195619792002M1921194519691992Z1933195719802003在轴承或

17、轴承配件上标明的年份应包含下表中的单个字母第92页/共100页防护罩低摩擦密封件密封件-Z和-2Z-RZ和-2RZ-RS1和-2RS1污物排除静音运行润滑脂保留速度能力密封件和防护罩的类型第93页/共100页不同密封件的特性应用应用防护罩防护罩密封件密封件需要2Z2RZ2RS1低摩擦低摩擦+(+)扭矩扭矩高速高速+(+)能力能力保留保留+润滑脂润滑脂排除排除+灰尘灰尘排除排除+分水分水低低/高高取决于：取决于：取决于：取决于：运行运行温度温度润滑脂润滑脂 润滑脂润滑脂 橡胶混合物橡胶混合物+ 优+ 良+ 中 差第94页/共100页SKF轴承的公差ISO公差公差ABEC公差公差SKF公差公差RH

18、P / NSK公差公差P01常规常规P0P63 P6 P6P55 P5 P5P47 SP P4P4AP29UPP2PA9A第95页/共100页相对精度等级ABEC ISOSKFRHPFAGFAFNIRNTN1N(N)(N)(N)(N)(N)36P6P6P6MP655P5EP5P5P5/B574P4EP7P4MMP4/B79(2)PA9EP9T9MMXB9P4AEP7/9HG精度等级应用于：(a) 外部尺寸（互换性）(b) 运行准确性第96页/共100页公差定义大小（尺寸）变化的允许极限第97页/共100页公差级别表名义尺寸ITITIT IT IT IT ITITITITIT ITITITITI

19、TITIT010123456*789 1011121314+15+16+公差级别毫米毫米超过超过 包含包含 0336610101818303050508080120120180180250250315 315 400 400 500 500 630 630 800 800 1000 1000 1250 1250 1600 1600 2000 2000250025003150* 不建议用于尺寸大于500毫米的装配 / + 不适用于尺寸小于 1毫米的应用0,30,50,81,22346101425 40601001402504006000,40,611,22,5458121830 48751201803004807500,40,611,52,5469152236 58901502203605809000,50,81,2235811182743 7011018027043070011000,611,5 2,546913213352 841302103305208401300 0,611,5 2,5 471116253962 100160250390620100016000,81,223581319304674 1201903004607401200190011,52,546101522355487 140