滚动轴承装配62页

1、 滚动轴承装配滚动轴承装配 掌握滚动轴承的基本知识掌握滚动轴承的基本知识,滚动滚动轴承拆卸、清洗、检查、装配轴承拆卸、清洗、检查、装配技术要点，滚动轴承间隙的调技术要点，滚动轴承间隙的调整；四列滚柱轴承的装配顺序；整；四列滚柱轴承的装配顺序；轴承的损伤与对策。轴承的损伤与对策。 滚动轴承滚动轴承 一、一、滚动轴承的组成滚动轴承的组成 1) 1.内圈内圈2.外圈外圈3.滚动体滚动体4.保持架保持架通常通常,内圈利用过盈配合与轴颈装配在一内圈利用过盈配合与轴颈装配在一起随轴转动起随轴转动,外圈则以较小的间隙配合装外圈则以较小的间隙配合装在轴承座孔内不转动在轴承座孔内不转动;但也有外圈转动但也有外圈

2、转动,内圈不动的使用情况内圈不动的使用情况.滚动体可以在内、滚动体可以在内、外圈的滚道中滚动，使相对运动表面为外圈的滚道中滚动，使相对运动表面为滚动摩擦。保持架的作用是将滚动体均滚动摩擦。保持架的作用是将滚动体均匀隔开，以减少滚动体之间的摩擦和磨匀隔开，以减少滚动体之间的摩擦和磨损。损。装配基础知识装配基础知识2)常见的滚动体有常见的滚动体有6种形状，如图所示种形状，如图所示: 23)33滚动轴承的类型滚动轴承的类型为满足机械的各种要求，滚动轴承有多种类型。滚动体的形状可以是球轴承或滚子轴承；滚动体的列数可以是单列或双列等。表16-5列出了一般滚动轴承（GB/T272-93）的类型及特性。轴承

3、名称轴承名称类型代号类型代号 简图简图 主要特征及应用主要特征及应用双列角接触轴承0调心球轴承1调心滚子轴承2二、滚动轴承的主要类型、特性及应用二、滚动轴承的主要类型、特性及应用 能同时承受径向载荷和双向的轴向载荷，具有相当于一对角接触球轴承背靠背安装的特性。 主要承受径向载荷,也可以承受不大的轴向载荷;允许角偏差 2-3 ,能够自动调心。适用于多支点传动轴、刚性较小的轴及难以对中的轴。 与调心球轴承的特性基本相同，允许角偏差1 -2.5 ,承载能力大。常用于其他轴承不能胜任的重载和冲击载荷的场合,如轧钢机、大功率减速。轴承名称轴承名称 类型代号类型代号 简图简图 主要特征及应用主要特征及应用

4、推力调心辊子轴承2圆锥滚子轴承3双列深沟球轴承4能承受很大的轴向大的径向载荷,能自动调心,允许角偏差 2-3 。适用于重载和要求调心性能好场合,如重型机床、大型立式电机轴的支承等。 能够同时承受径向载荷和单向轴向载荷,承载能力大;内、外圈可以分离,安装调整方便,一般应成对使用。适用于径向和轴向载荷都较大的场合,如斜齿轮、锥齿轮、蜗杆蜗轮轴及机床主轴的支承等滚动轴承的主要类型、特性及应用滚动轴承的主要类型、特性及应用 具有深沟球轴承的特性,比深沟球轴承的承载能力和刚性更大,可用于比深沟球轴承要求更高的场合。轴承名称轴承名称类型代号类型代号 简图简图 主要特征及应用主要特征及应用推力球轴承5深沟球

5、轴承6 套圈可以分离;只能承受轴向载荷,51000型承受单向轴向载荷,52000型承受双向轴向载荷;极限转速低。常用于起重机吊钩、蜗杆轴和立式车床主轴的支承等主要承受径向载荷,也能承受一定的轴向载荷;极限转速高,高速时可用来承受不大的纯轴向力;承受冲击能力差。价格低廉、应用最广,适用于刚性较大的轴上,如机床齿轮楠、小功率电机等滚动轴承的主要类型、特性及应用滚动轴承的主要类型、特性及应用轴承名称轴承名称类型代号类型代号 简图简图 主要特征及应用主要特征及应用角接触轴承7推力圆柱滚子轴承8 能承受径向和单向轴向载荷,接触角越大,则承受轴向载荷的能力也越大,一般应成对使用。适用于刚性大、跨距较小的轴

6、,如斜齿轮减速器和蜗杆减速器中轴的支承等 能承受很大的单向轴向载荷,承载能力比推力球轴承大得多。常用于承受轴向载荷大而又不需调心的场合滚动轴承的主要类型、特性及应用滚动轴承的主要类型、特性及应用轴承名称轴承名称类型代号类型代号 简图简图 主要特征及应用主要特征及应用圆柱滚子轴承N（外圈无挡边）NU（内圈无挡边）滚针轴承NA 内、外圈可以分离,且允许少量轴向移动;承载能力比深沟球轴承大,能承受较大的冲击载荷,但不能承受轴向载荷，适用于刚性大、对中良好的轴,如大功率电机,人字齿轮减速器等。 只能承受径向戴荷,承载能力大,径向尺寸小,一般无保持架,因而滚针间有摩擦,极限转速低。适用于低速重载、径向尺

7、寸受到限制的场合。滚动轴承的主要类型、特性及应用滚动轴承的主要类型、特性及应用四、轴承的代号对照在轴承以及包装上标有基本代号、外观代号、游隙代号,因此,使用新的轴承时,必须与从装置上拆卸下来的轴承进行对照,型号无误后再更换。例:23136kE4C3轴承(1)基本代号(轴承系列代号+轴承内径代号)前面3位数字231是轴承系列代号,余下的2位数字是轴承的内径代号。(2)外观代号 外观代号是KE4。在此,K:表示轴承内圈内径面的形状为1/12的锥孔。(代号为K30时,表示轴承内圈内径面的形状为1/30的锥孔。)E4:表示外圈外径面上设置有油沟和油孔。(3)游隙代号 游隙代号是C3。此C3代表轴承单体

8、的游隙,表示根据轴承与轴以及轴承箱之间的配合、使用条件,轴承所需要的游隙大小。有关以上项目,要确保新轴承的代号与拆卸下轴承的代号一致。五、装卸轴承所需要的工具六、装卸轴承所需要的量具七、轴承的使用3.1使用注意事项由于滚动轴承属于精密机器的一个组成部分,因而在使用时要求相应地持慎重态度。既便使用了高性能的轴承,如果使用不当,也不能达到预期的性能效果。所以,使用轴承时应注意如下几点:(1)应保持轴承及其周围部分的清洁。(不得进入灰尘)(2)细心使用。(避免强烈冲击)。(3)使用准确的工具。(避免使用代用工具)。(4)注意不要让轴承生锈。(应带手套,避免手的出汗。注意腐蚀性气体)。3.2组装轴承组

9、装的好坏与否,将影响到轴承的精度、寿命和性能,因此,请充分研究轴承的组装。即请按照包含如下项目在内的操作标准进行轴承组装。(1)清洗轴承及相关零件(2)检查相关零件的尺寸及精加工情况(3)组装方法(4)轴承安装后的检查(5)润滑剂的添加.轴承的组装方法,一般情况下是轴旋转的情况居多。因此,内环为过盈配合,轴承外环与轴承室的配合为间隙配合。 防止16%的轴承过早失效在所有过早失效的轴承中约有16%由安装不当或使用错误的安装方法引起。为了进行正确而有效的的轴承安装,单一的安装应用可能需要机械、加热或液压安装方法。选择适用于您的应用的安装方法装配轴承,将有助于延长轴承的使用寿命,降低由轴承过早失效可

10、能造成的损坏而产生的额外成本。八、轴承安装八、轴承安装 安装轴承的方法有很多,相同的作业是安装以后的处理。轴承安装完以后,一定要将外圈倾斜,涂敷轴承用润滑剂。l)润滑剂的涂敷 脂润滑时 涂敷润滑脂覆盖所有滚子表面,涂完以后将外圈的位置复原。 油润滑时将油涂敷所有滚子表面,涂完以后将外圈的位置复原。2)涂敷完以后,用塑料薄膜等覆盖防尘。过盈配合:圆柱孔轴承过盈配合:圆锥孔轴承球面滚子轴承自调心球轴承A：正确安装：轴承被轴向趋动正确的距离,获得合适的 间隙B：错误安装：轴承被轴向过度驱动,消除了全部间隙,可能造成损伤A 正确安装：轴承被轴向驱动正确的距离,获得合适的间隙B 错误安装：轴承被轴向过度

11、驱动,消除了全部的间隙，可能造成损伤C 调整前D 调整后1）.调心滚子轴承，早期轧机轴承在轧机上的配置型式与现在不同，当时主要采用两套调心滚子轴承并列安装于同一辊颈上。这种配置型式基本满足了当时的生产条件，轧制速度可达600rpm。但随着速度的提高，其缺点越发突出：轴承寿命短、消耗量大、成品精度低、辊颈磨损严重、轧辊轴向窜动大等。（2）.四列圆柱滚子轴承 + 止推轴承，圆柱滚子轴承内径与辊颈采用紧配合，承受径向力，具有负荷容量大、极限转速高、精度高、内外圈可分离且可以互换、加工容易、生产成本低廉、安装拆卸方便等优点；止推轴承承受轴向力，具体结构型式可根据轧机的特点去选用。重载低速时，配以推力滚

12、子轴承，以较小的轴向游隙来承受推力负荷。当轧制速度高时，配以角接触球轴承，不仅极限转速高，而且工作时轴向游隙可严格控制。使轧辊得到紧密的轴向引导，并可承受一般的轴向负荷力。这种轴承配置型式不仅具有轴承寿命长，可靠度高，而且具有轧制成品精度高、易控制等诸多优点，所以目前应用最为广泛，多用于线材轧机、板材轧机、箔材轧机、双支撑辊轧机冷轧机和热轧机等的支撑辊。（3）.四列圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承既可承受径向力，又可承受轴向力，无需配置止推轴承，因此主机显得更加紧凑。圆锥滚子轴承内径与辊颈采用松配合，安装和拆卸非常方便，但有时会因松配合而引起滑动蠕变，因此内径常加工有螺旋油槽。这种配置型式目前应用仍

13、然是比较广的，如四辊热轧机和冷轧机的工作辊、开坯机、钢梁轧机等场合的轧辊。调心滚子轴承的概要 轴承的游隙测定轴承间隙利用加热法安装轴承利用液压技术安装轴承概念概念A A、在两个锥形面之间注油、在两个锥形面之间注油, ,产生一层薄油膜产生一层薄油膜, ,这将减少这将减少它们之间的摩擦它们之间的摩擦, ,从而显著降低需要的安装力。薄油膜从而显著降低需要的安装力。薄油膜还可把安装时金属接触的风险减至最低还可把安装时金属接触的风险减至最低, ,从而降低部件从而降低部件损坏的风险。损坏的风险。准备工作准备工作B B、在加工过程当中、在加工过程当中, ,轴上加工了油路和油槽。轴上加工了油路和油槽。实现实现

14、C C、安装轴承、安装轴承, ,通过在通过在SKF.ESKF.E液压螺母的辅助下将轴承液压螺母的辅助下将轴承驱动到轴上。驱动到轴上。D D、如果在轴和轴之间注油、如果在轴和轴之间注油, ,则可降低安装所需的力。则可降低安装所需的力。这通常用于大型轴承。这通常用于大型轴承。液压螺母A、将轴承驱动到锥形轴上的HMV。E螺母B、将HMV。E螺母拧到轴上，推动推卸套C、将轴承驱动到紧定套上的HMV。E螺母D、用HMV。E螺母和特制的锁紧螺母推动推卸套固定端轴承及自由端轴承轴承的配置轴承A1、深沟球轴承2、成对双联向心推力球轴承3、双列向心推力球轴承4、调心球轴承5、带挡边圆柱滚子轴承(NH,NUP型)

15、6、双列圆锥滚子轴承7、调心滚子轴承轴承B圆柱滚子轴承（NU，N型）滚针轴承 (NA型等）轴承C深沟球轴承成对双联向心推力球轴承（背面双联）双列向心推力球轴承调心球轴承双列圆锥滚子轴承KBE型)调心滚子轴承轴承的配置固定端轴承及自由端轴承轴承的配置固定端轴承及自由端轴承轴承D、E(2)向心推力球轴承圆锥滚子轴承磁电机球轴承圆柱滚子轴承(NJ,NF型)轴承的配置固定端轴承及自由端轴承轴承F深沟球轴承调心球轴承调心滚子轴承无固定端、自由端之区别运行轨迹与加载荷的方法深沟球轴承有代表性的运行轨迹运行轨迹与加载荷的方法滚子轴承有代表性的运行轨迹运行轨迹与加载荷的方法深沟球轴承有代表性的运行轨迹滚动轴承

16、的失效分析滚动轴承的失效分析 剥离剥离损伤状态原因措施轴承在承受载荷旋转时，内圈、外圈的滚道面或滚动体的滚动面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。载荷过大。安装不良（非直线性）。力矩载荷。异物侵入、进水润滑不良、润滑剂不合适。轴承游隙不适当。轴、轴承箱精度不好，轴承箱的刚性不均。轴的挠度大。生锈、浸蚀点、擦伤和压痕。（表面变形现象）引起的发展。检查载荷的大小及再次研究所使用的轴承。改善安装方法。改善密封装置，停机时防锈。使用适当粘度的润滑剂，改善润滑方法。检查轴和轴承箱的精度。检查游隙。照片1-1照片1-2向心角接触球轴承的内圈。 向心角接触球轴承的内圈。沿滚道面的半周产生的剥离。 与滚道成斜

17、面产生的剥离。原因是由于切削液的侵入而造成润滑不良。 安装时对中不准造成的。照片1-3照片1-4深沟球轴承的内圈。 向心球轴承的内圈。滚道面上产生的球距的剥离。 滚道面上产生的球距的剥离。由安装时冲击载荷造成的压痕发展而成。 由停转时冲击载荷造成的压痕发展而成。 剥离剥离照片1-5照片1-6照片1-4的外圈 照片1-4的球（滚珠）滚道面上产生的球距的剥离。 球表面的剥离由停转时冲击载荷造成的压痕发展而成。 由停转时冲击载荷造成的压痕发展而成。照片1-7照片1-8自动调心滚子的内圈。 照片1-7的外圈。只是滚道面单列产生的整圈剥离。 滚道面单侧产生的整圈剥离。过大轴向载荷造成的损伤。 过大轴向载

18、荷造成的损伤。 剥离剥离照片1-9照片1-10自动调心滚子轴承的内圈。 圆柱滚子轴承的滚子只是滚道面单列产生的剥离。 滚动面轴向上产生的初期剥离。润滑不良造成的损伤。 组装不良造成的内伤引起的故障发展。 剥皮剥皮损伤状态原因措施呈现出带有轻微磨损的暗面。暗面上由表面往里有多条深至510um的微小裂缝，并在大范围内发生微小脱落（微小剥离）。润滑剂不合适。异物进入了润滑剂内。润滑剂不良造成表面粗糙。配对滚动零件的表面光洁度不好。选择润滑剂改善密封装置改善配对滚动零件的表面光洁度照片2-1照片2-2自动调心滚子轴承内圈。 照片2-1图样的放大。在滚道面的中央产生的圆形花纹剥落。 润滑不良造成的损伤。

19、 照片2-3照片2-4照片2-1的球面滚子。 自动调心滚子轴承外圈。滚动面中央产生有圆形花纹剥落。 滚道面上下四周产生的剥落。润滑不良造成的损伤。 润滑不良造成的损伤。 剥皮剥皮卡伤卡伤损伤状态原因措施所谓卡伤是由于在滑动面上产生的部分的微小烧伤汇总而产生的表面损伤。滑道面、滚动面圆周方向的线状伤痕。滚子端面的摆线状伤痕。靠近滚子端面的轴环买内的卡伤。过大载荷，过大预压。润滑不良。异物咬入。内圈外圈的倾斜、轴的挠度。轴、轴承箱的精度不良。检查载荷的大小预压要适当改善润滑剂和润滑方法检查轴、轴承箱的精度照片3-1照片3-2 自动调心滚子轴承内圈。 照片3-1的球面滚子。内圈大挡边面上产生的卡伤。

20、 滚子端面上产生的卡伤。原因是急加减速造成的滚子打滑。 原因是急加减速造成的滚子打滑。照片3-3照片3-4推力圆锥滚子轴承的内圈。 双列圆锥滚子轴承的滚子。内圈挡边面上产生的卡伤。 滚子端面上产生的卡伤。原因是磨损粉末混入，过大载荷造成油膜热裂。 润滑不良，过大轴向载荷造成的损伤。照片3-5照片3-6推力自动调心滚子轴承内圈。 照片3-5的球面滚子。内圈挡边面上产生的卡伤。 滚子端面上产生的卡伤。异物咬入，过大轴向载荷造成的损伤。 异物咬入，过大轴向载荷造成的损伤。照片3-7深槽球轴承的保持架。钢板冲压保持架凹处产生的卡伤。异物侵入造成的损伤。 擦伤擦伤损伤状态原因措施所谓擦伤，是在滚道面或滚

21、动面上，由随着滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤的汇总而发生的表面损伤。产生带有热粘着的表面粗糙。高速轻载荷急加减速润滑剂不适当水的侵入改善预压改善轴承游隙使用油膜性好的润滑剂改善润滑方法改善密封装置照片4-1照片4-2圆柱滚子轴承的内圈。 照片4-1的外圈。滚道面圆周方向上产生的擦伤。 滚道面圆周方向上产生的擦伤。原因是润滑剂封入过多造成滚子打滑。 原因是润滑剂封入过多造成滚子打滑。照片4-3照片4-4自动调心滚子轴承内圈。 照片4-3的外圈。滚道面圆周方向上产生的擦伤。 滚道面圆周方向上产生的擦伤。 因润滑不良造成的。 因润滑不良造成的。照片4-5照片4-6自动调心滚子轴承内圈。 照片4-

22、5的外圈。滚道面圆周方向上产生的部分擦伤。 滚道面圆周方向上产生的部分擦伤。因润滑不良造成的。 因润滑不良造成的。照片4-7照片4-5的球面滚子。滚动面中央产生的擦伤。因润滑不良造成的。断裂断裂损伤状态原因措施所谓断裂是指由于对滚道轮的挡边或滚子角的局部部分施加了冲击载荷而一小部分断裂。安装时受到了打击。载荷过大。跌落等使用不良。改善安装方法，（采用热装，使用适当的工夹具）。纠正载荷条件轴承安装到位，使挡边受支承。照片5-1照片5-2双列圆柱滚子轴承的内圈。 圆锥滚子轴承的内圈。中间挡边部分产生的断裂。 大挡边上产生的断裂。由安装时过大载荷而造成。 由安装时受到大的冲击而造成照片5-3照片5-

23、4推力自动调心滚子轴承的内圈。 实体外圈滚针轴承的外圈。大挡边上产生的断裂。 外圈挡边上产生的断裂。 反复载荷而造成的。 原因是挡边过大载荷造成的滚子倾斜。 裂纹、裂缝裂纹、裂缝损伤状态原因措施所谓裂纹是指滚道轮或滚动体产生裂纹损伤。如果继续使用的话，也将包括裂纹发展成的裂缝。过大过盈量。过大载荷，冲击载荷。剥离有所发展。由于滚道轮与安装构件的接触而产生的发热和微振磨损。蠕变造成的发热。锥轴的锥角不良。轴的圆柱度不良。轴台阶的圆角半径比轴承倒角大而造成与轴承倒角的干扰。过盈量适当。检查载荷条件。改善安装方法。轴的形状要适当。照片6-1照片6-2双列圆柱滚子轴承的外圈。 推力圆锥滚子轴承的滚子。

24、外圈侧面产生的热裂。 滚子头部端面产生的热裂。原因是外圈侧面与配对零件的接触打滑而造成的异常发热。 原因是润滑不良造成与内圈挡边打滑而发热。 照片6-3双列圆柱滚子轴承的外圈。以滚道面上产生的剥离为起点的轴向与圆周方向的裂缝。由冲击伤痕造成的表面剥离发展而致。照片6-4照片6-5将外圈作为辊子使用的双列圆柱滚子轴承的外圈（外圈旋转）。照片6-4外圈的滚道面。外径面上产生的裂纹。 外径面的裂纹发展到滚道面。原因是外圈的旋转不良造成的平面磨损而发热。 照片6-6照片6-7自动调心滚子轴承的内圈。 照片6-6内圈的断裂面。滚道面上产生的轴向裂纹。 在滚道面正下方能看到了起点。原因是轴与内圈的温差造成

25、配合应力大。照片6-8自动调心滚子轴承的滚子。转动面上产生了轴向裂纹。保持架的损伤保持架的损伤损伤状态原因措施保持架的损伤有保持架的变形、折损、磨损等。柱的折损。端面部的变形。凹处面的磨损。导向面的磨损。安装不良（轴承的非线性）。使用不良。力矩载荷大。冲击、振动大。转速过大、急加减速。润滑不良。温度上升。检查安装方法。检查载荷、旋转及温度条件。降低振动。纠正保持架的选择。改变润滑剂和润滑方法。照片7-1照片7-2深沟球轴承的保持架。 向心推力角接触轴承的保持架。钢板冲压保持架的凹部折损。 铸铁切制保持架凹柱的折损。原因是内外圈的倾斜安装。造成的对保持架的异常载荷作用。照片7-3照片7-4向心推力角接触轴承的保持架。 圆锥滚子轴承的保持架。高强度黄铜铸件切制保持架的凹部折损。 钢板冲压保持架的柱的折损。照片7-5照片7-6向心推力角接触轴承的保持架。 圆柱滚子轴承的保持架。钢板冲压保持架的变形。 高强度黄铜铸件切制保持架端面部的变形原因是使用不良造成冲击载荷。 安装时由于过大的冲击载荷而造成的。照片7-7照片7-8圆柱滚子轴承的保持架。 向心推力角接触轴承的保持架。高强度黄铜铸件切制保持架。 高强度黄铜铸件切制保持架凹面及外径凹