《轴承技术》课件

轴承技术轴承是机械设备中的重要部件，其作用是支撑旋转或移动的机械部件，并降低摩擦力。轴承技术涉及材料选择、设计制造、润滑保养等方面，对机械设备的可靠性和效率至关重要。什么是轴承精密机械轴承广泛应用于各种机械设备，例如汽车、飞机、火车等，它们在机械设备中起到至关重要的作用。自行车轴承是自行车轮毂的关键部件，它们可以使自行车轮子轻松旋转。工业机械轴承在工业机械设备中起着重要作用，例如风力发电机、挖掘机、起重机等。关键部件轴承通常由滚珠、滚柱、保持架、外圈和内圈等部件组成，这些部件共同实现轴承的功能。轴承的功能减少摩擦轴承可以减少机器部件之间的摩擦，降低能耗，延长机器使用寿命。轴承通过滚珠或滚柱之间的滚动摩擦代替滑动摩擦，有效降低摩擦力。承载负荷轴承可以承受机器部件之间的压力，支撑机器的运转。轴承通过内部结构将载荷分散到各个部件上，避免单个部件承受过大的压力。提高精度轴承可以提高机器部件之间的配合精度，减少运动过程中的误差。轴承的精密加工和安装保证了机器运转的平稳性和精度。轴承的分类滚动轴承滚动轴承使用钢球或滚柱作为滚动体，用于承载径向负荷或轴向负荷。滑动轴承滑动轴承使用金属或非金属材料作为摩擦面，用于承载径向负荷，也可承载轴向负荷。磁性轴承磁性轴承利用磁力悬浮，没有机械接触，适用于高速旋转和高精度场合。流体动力轴承流体动力轴承利用流体压力形成油膜，减少摩擦，适用于高速、重载荷应用。滚动轴承滚动轴承是一种由滚动体、内圈、外圈和保持架组成的机械元件。滚动体在内圈和外圈的滚道之间滚动，从而实现轴承的旋转运动。滚动轴承主要用于承受径向载荷和轴向载荷，具有摩擦系数低、运转精度高、寿命长、维护方便等优点，是现代机械中最常见的轴承类型之一。滚动轴承的结构滚动轴承由滚珠或滚柱、保持架、内圈、外圈和密封件组成。滚珠或滚柱在内圈和外圈的滚道之间滚动，从而实现轴承的旋转运动。保持架的作用是将滚珠或滚柱等间隔地排列在滚道上，防止它们互相接触和磨损。密封件可以防止灰尘、水和其他杂质进入轴承内部，从而延长轴承的使用寿命。滚动轴承的特点11.低摩擦系数滚动轴承主要依靠滚动体来传递载荷，摩擦系数很低，能有效降低能量损耗。22.高速性能滚动轴承结构简单，可承受高速旋转，适用于高速运转的机械设备。33.维护方便滚动轴承通常不需要频繁润滑，只需定期检查润滑油和清洁轴承即可。44.耐久耐用滚动轴承结构坚固，可承受较大的载荷，寿命长，使用寿命远大于滑动轴承。滚动轴承的应用汽车滚动轴承广泛应用于汽车的各个部位，例如车轮、发动机、变速箱等。机床在机床中，滚动轴承用于支撑主轴、进给轴、丝杠等部件，确保其运行精度和稳定性。电机滚动轴承被广泛用于电机、风机、水泵等设备中，其低摩擦系数可以降低能耗，提高效率。航空航天在航空航天领域，滚动轴承用于飞机发动机、直升机旋翼、卫星等部件，需要承受高温、高压、高速等极端条件。滑动轴承滑动轴承是靠两个表面之间的相对滑动来承受载荷的轴承。滑动轴承通常由轴承座、轴瓦和润滑油组成。轴承座是固定在机架上的零件，轴瓦安装在轴承座上，与轴颈之间形成滑动接触面。滑动轴承的优点是结构简单、成本低、承载能力强、运行平稳、噪音低。缺点是摩擦系数较大，磨损较快，承载能力受润滑条件限制，适合低速、轻载荷的工况。滑动轴承的结构滑动轴承通常由轴瓦和轴颈组成。轴瓦是固定在轴承座上的，而轴颈则是旋转的轴的一部分。轴瓦和轴颈之间存在间隙，并且通常由润滑剂填充以减少摩擦并防止磨损。滑动轴承的类型很多，但最常见的类型是径向滑动轴承和推力滑动轴承。径向滑动轴承主要承受径向载荷，而推力滑动轴承则主要承受轴向载荷。滑动轴承的特点1低摩擦系数滑动轴承采用润滑油，降低摩擦系数，减少能量损耗。2高承载能力滑动轴承能够承受较大的载荷，适用于重型机械。3低噪音滑动轴承工作时噪音较低，适合对噪音敏感的场合。4耐冲击滑动轴承能够承受较大的冲击载荷，在冲击环境中更稳定。滑动轴承的应用船舶滑动轴承广泛应用于船舶的推进系统，例如轴承，为船舶提供平稳运行和转向。工业设备大型工业设备，例如风力涡轮机和起重机，也采用滑动轴承，承受巨大负载，实现高效运行。汽车滑动轴承在汽车发动机中发挥重要作用，连接曲轴和连杆，实现动力传递。航空飞机引擎使用滑动轴承，承受极端环境下的高转速和高温，确保飞行安全。轴承的润滑润滑作用润滑剂可以降低摩擦力，减少磨损，延长轴承的使用寿命。润滑类型液体润滑固体润滑半固体润滑润滑剂选择根据轴承类型、工作环境和负荷选择合适的润滑剂。润滑油的选择粘度润滑油的粘度决定了其在不同温度下的流动性，过高或过低都会影响轴承的性能。温度轴承工作环境的温度会影响润滑油的粘度和氧化速度，选择合适的温度等级的润滑油至关重要。化学成分润滑油的化学成分决定了其抗氧化、抗腐蚀、抗磨损等性能，需根据轴承材料和工作环境选择合适的润滑油。轴承的安装准备工作清洁安装表面，确保清洁无杂质。选择合适的工具，例如扳手、锤子等，避免使用过度用力。安装轴承将轴承小心地放置在轴或外壳上，确保轴承与轴或外壳表面紧密接触，避免倾斜或错位。紧固轴承使用合适的工具和方法将轴承固定在轴或外壳上，确保紧固力适宜，避免过紧或过松。检查安装安装完成后，检查轴承是否安装牢固，运转是否顺畅，并检查是否有异常声音或振动。轴承的拆卸1准备工具专用拆卸工具，如拉拔器、套筒2清洁表面去除污垢和油脂，防止工具打滑3松开固定螺母使用适当的工具，避免过度用力4小心拆卸避免损坏轴承或其他部件5检查状态确认轴承和相关部件完好无损拆卸轴承时，应遵循正确步骤，使用适当的工具。注意清洁表面，避免损坏部件，并检查拆卸后的状态。轴承的保养定期清洁定期清理轴承表面的灰尘和污垢，使用清洁剂或压缩空气清洁。清理有助于延长轴承的使用寿命，减少磨损和故障。定期润滑根据轴承类型和工作环境，定期添加润滑油或润滑脂。保持润滑可以降低摩擦，减少磨损，延长轴承使用寿命。轴承的识别型号标记轴承型号标记通常包含品牌、类型、尺寸、精度等级等信息。尺寸测量使用卡尺、千分尺等工具测量轴承的外径、内径和宽度，以便准确识别。结构识别观察轴承的结构特征，如滚珠、滚柱、保持架等，以判断轴承类型。材料识别通过观察轴承的材质标识，如钢号、热处理标识等，可判断轴承的材料。轴承的常见故障疲劳剥落轴承滚珠或滚道表面出现细小的裂纹，最终导致剥落。磨损摩擦导致的轴承零件表面磨损，降低了轴承的性能。润滑不良润滑不足或润滑油变质会导致轴承过热，加速磨损。安装不当轴承安装不当会导致轴承承受过大的负荷或产生振动，从而导致故障。故障诊断1听觉判断轴承运行过程中发出异常声响，例如：摩擦声、冲击声、异响等，可以初步判断轴承是否出现故障。2振动监测通过振动传感器收集轴承运行时的振动信号，分析振动频率、幅值等参数，判断轴承的健康状况。3温度检测轴承在正常运行时会产生一定的热量，温度过高则表明轴承内部存在摩擦，可能存在故障。4油液分析通过分析润滑油的金属颗粒含量、油质变化等，判断轴承内部磨损情况，并预测轴承寿命。5视觉观察目视检查轴承表面是否有裂纹、磨损、腐蚀等现象，判断轴承的损伤程度。故障预防11.定期检查定期检查轴承，及时发现潜在问题，避免发展成重大故障。22.润滑维护选择合适的润滑剂，定期补充和更换润滑油，确保轴承良好润滑。33.避免超负荷控制轴承负荷，避免超载运行，降低轴承磨损和失效风险。44.环境控制控制工作环境温度，湿度和污染，降低轴承腐蚀和磨损。轴承的选型载荷类型轴承的选型首先要考虑载荷类型，包括径向载荷和轴向载荷。不同的载荷类型需要选择不同的轴承类型。转速轴承的转速也会影响选型，高转速需要选择耐高温、低摩擦系数的轴承。工作环境工作环境因素，如温度、湿度、腐蚀性等，会影响轴承的使用寿命，需要选择合适的材料和结构。精度要求精度要求高的场合需要选择高精度轴承，以保证设备的运行精度和稳定性。轴承的寿命估算负载转速温度轴承的寿命估算是一个复杂的过程，需要考虑多种因素，包括负载、转速、温度、润滑等。一般来说，轴承的寿命与这些因素的乘积成反比。例如，负载越大，转速越高，温度越高，轴承的寿命越短。轴承的失效分析疲劳失效滚动体和滚动轴承的疲劳失效，主要表现为表面疲劳剥落、点蚀、压痕等。磨损失效轴承失效形式，包括磨损、腐蚀、咬合、过载等，会导致轴承精度下降，寿命缩短，最终导致设备损坏。润滑失效润滑失效会导致轴承表面磨损加剧、温度升高，甚至导致轴承卡死，从而造成设备停机。安装失效安装不当会导致轴承的预紧力不足、轴承间隙过大，导致轴承过早失效，甚至出现轴承滚道磨损、轴承滚珠脱落等现象。轴承的性能测试轴承性能测试是评价轴承质量和可靠性的重要手段。测试项目包括静载荷能力、动载荷能力、寿命、摩擦系数、噪音、振动等。10测试项目静载荷能力、动载荷能力、寿命、摩擦系数、噪音、振动等20测试仪器静载荷试验机、动载荷试验机、寿命试验机、摩擦系数测试仪、噪音测试仪、振动测试仪等30测试方法标准测试方法、定制测试方法40测试标准ISO、DIN、JIS、GB等轴承的设计原理滚动轴承滚珠或滚柱在内圈和外圈之间滚动，减少摩擦，承受径向负荷和轴向负荷。滑动轴承轴颈和轴承衬套之间通过润滑油形成润滑膜，降低摩擦，承受径向负荷，也承受轴向负荷。磁悬浮轴承利用磁场力支撑旋转轴，无机械接触，摩擦力极小，适用于高速、高精度应用。气体轴承利用压缩气体形成气膜，支撑旋转轴，适用于高速、低摩擦，对环境要求较高的应用。轴承的发展趋势智能化智能化轴承，采用传感器和数据分析，可实现故障预测和智能维护。提高轴承效率和寿命。轻量化轻量化材料，如碳纤维复合材料，应用于轴承，可降低重量和摩擦，提升性能。环保化可再生材料和低能耗设计，减少环境污染，促进可持续发展。个性化定制化轴承，满足特殊需求，如高精度、耐高温、抗腐蚀，实现产品差异化。轴承行业概况全球市场规模轴承是现代工业的基石，在全球范围内需求量巨大。市场规模逐年增长，预计未来几年将持续保持增长趋势。主要参与者众多知名企业参与市场竞争，包括斯凯孚、蒂森克虏伯、NSK、