机械零件轴承.docx

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机械零件轴承

轴承知识

1、轴承保养 

为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能，须保养、检修、以求防事故于未然，确保运转的可靠性，提高生产性、经济性。

保养最好相应机械运转条件的作业标准，定期进行。

内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸的检查。

作为运转中的检修事项，有轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等等。

2、轴承的检修  

轴承的清洗：

拆卸下轴承检修时，首先记录轴承的外观，确认润滑剂的残存量，取样检查用的润滑剂之后，洗轴承。

作为清洗剂，普通使用清洗剂、煤油。

拆下来的轴承的清洗，分粗清洗和细清洗，分别放在容器中，先放上金属的网垫底，使轴承不直接接触容器的脏物。

粗清洗时，如果使轴承带着脏物旋转，会损伤轴承的滚动面，应该加以注意。

在粗清洗油中，使用刷子清除去润滑脂、粘着物，大致干净后，转入精洗。

精洗，是将轴承在清洗油中一边旋转，一边仔细的清洗。

另外，清洗油也要经常保持清洁。

轴承的检修和判断：

为了判断拆卸下来的轴承是否可以使用，要在轴承洗干净后检查。

检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙的增加及有无关尺寸精度下降的损伤，异常。

非分离型小型球轴承，则用一只手将内圈支持水平，旋转外圈确认是否流畅。

圆锥滚子轴承等分离形轴承，可以对滚动体、外圈的滚道面分别检查。

大型轴承因不能用手旋转，注意检查滚动体、滚道面、保持架、挡边面等外观，轴承的重要性愈高愈须慎重检查。

3、轴承的选择  

轴承选择之概要：

使用滚动轴承的各种机械装置、仪器等的市场要求性能日趋严格，对于轴承所要求的条件、性能也日趋多样化。

为了能从为数众多的结构、尺寸中，选择最适合的轴承，需要从各种角度研究。

在选择轴承时，一般，考虑作为轴系的轴承排列、安装、拆卸之难易度、轴承所允许的空间、尺寸及轴承的市场性等，大致决定轴承结构。

其次，一边比较研究使用轴承的各种机械的设计寿命和轴承的各种不同的耐久限度，一边决定轴承尺寸。

在选择轴承时，往往偏于只考虑轴承的疲劳寿命，有关由润滑脂老化而发生的润滑脂寿命、磨损、噪音等也需要充分研究。

再者，根据不同的用途，有必要选择对精度、游隙、保持架结构、润滑脂等等要求，作特别设计的轴承。

但是，选择轴承并没有一定的顺序、规则，优先应考虑的是对轴承所要求的条件、性能、最有关连的事项，尤为实际。

○轴承所要求的条件、性能；○使用条件、环境条件；○轴承安装部分尺寸诸项 ；

○轴承所允许的空间 ；○负荷之大小、方向 ；○振动、冲击 ；○旋转速度、轴承的极限转速 ；○内圈、外圈的倾斜 ；○轴向方向的固定与轴承配列 ；○装卸的难易 ；○噪声、扭矩

○刚性 ；○市场性、经济性；决定轴承结构、排列；○使用机械与设计寿命

○当量动负荷或当量静负荷 ；○旋转速度；○允许静负荷系数；○允许轴向负荷（圆柱滚子轴承的情况下）

决定轴承尺寸；○旋转振摆的精度；○高速旋转 ；○扭矩变动 ；决定轴承精度等级

○配合；○内圈、外圈的温度差；○旋转速度 ；○内圈、外圈的倾斜

○预压量 ；决定（内部）游隙 ；○旋转速度 ；○噪声 ；○使用温度 

决定保持架形状、材料；○使用温度 ；○旋转速度 ；○润滑方式 ；○密封方式

○保养、维修 ；决定润滑方法、润滑剂、密封方法 ；○装卸顺序；○工卡模具；○与安装有关的尺寸；决定与安装有关的尺寸；决定装卸方法；轴承及轴承周围部分的 

最终规格

4、轴承的使用 

使用上的注意事项：

滚动轴承是精密部件，其使用也须相应地慎重进行。

无论使用多么高性能的轴承，如果使用不当，则不会得到预期的高性能。

有关轴承的使用注意事项如下。

（1）、保持轴承及其周围清洁。

即使是眼睛看不到的小尘埃，也会给轴承带来坏影响。

所以，要保持周围清洁，使尘埃不致侵入轴承。

（2）、小心谨慎地使用。

在使用中给与轴承强烈冲击，会产生伤痕及压痕，成为事故的原因。

严重的情况下，会裂缝、断裂，所以必须注意。

（3）、使用恰当的操作工具。

避免以现有的工具代替，必须使用恰当的工具。

（4）、要注意轴承的锈蚀。

操作轴承时，手上的汗会成为生锈的原因。

要注意用干净的手操作，最好尽量带上手套。

5、轴承的材料 

轴承的材料：

滚动轴承的套圈和滚动体，一面反复承受高接触压力，一面进行伴随有滑动的滚动接触。

保持器，一面与套圈和滚动体的两旁，或其某一方滑动接触，一面承受拉力和压缩力。

因此，对轴承的套圈，滚动体及保持架的材料、性能、主要要求如下。

套圈、滚动体材料所要求的性能：

滚动疲劳强度大　硬度高　耐摩耗性高 

保持架材料所要求的性能：

尺寸稳定性好 机械强度大 

此外，还需要加工性好。

根据用途不同，还有要求其耐冲击性、耐热性、耐腐蚀性好。

套圈及滚动体的材料：

套圈及滚动体通常使用高碳铬轴承钢。

大部分的轴承，使用JIS钢种中的SUJ2。

大型轴承使用SUJ3。

SUJ2的化学成分，在世界各国，作为轴承用材料已规格化。

比如：

与AISL52100（美国）、DIN100Cr6（西德）、BS535A99（英国）等均属同种钢。

进一步需要耐冲击的情况下，作为轴承材料使用铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢、采用渗炭淬火，使钢从表面至适当的深度有一个硬化层。

具有适当的硬化深度、细密的组织、合适硬度的表面及心部硬度的渗炭轴承，比使用轴承钢的轴承具有优良的耐冲击性，一般的渗炭轴承用钢的化学成分。

NSK实施了真空脱气处理，所以，所使用的材料清净度高、氧气含量少、质量好。

进而采用了恰当的热处理，使轴承的滚动疲量寿命显著提高。

上述钢种之外，根据特殊用途，还使用耐热性优良的高速钢，耐腐蚀性好的不锈钢。

保持架材料：

冲压保持架的材料，使用低碳素钢。

根据用途不同，也使用黄铜板、不锈钢板。

切制保持架的材料，使用高强度黄铜、碳素钢，此外也还使用合成树脂。

6、轴承的润滑 

轴承润滑的目的：

滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损，防止烧粘、其润滑效用如下。

（1）、减少摩擦及摩损。

在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分，防止金属接触，减少摩擦、磨损。

（2）、延长疲劳寿命。

轴承的滚动疲劳寿命，在旋转中，滚动接触面润滑良好，则延长。

相反地，油粘度低，润滑油膜厚度不好，则缩短。

（3）、排出摩擦热、冷却。

循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热，或由外部传来的热，冷却。

防止轴承过热，防止润滑油自身老化。

（4）、其他 

也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀之效果。

润滑方法：

轴承的润滑方法，分为脂润滑和油润滑。

为了使轴承很好地发挥机能，首先，要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。

若只考虑润滑，油润滑的润滑性占优势。

但是，脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长，将脂润滑和油润滑的利弊比较。

7、轴承的安装  

轴承的安装：

轴承的安装是否正确，影响着精度、寿命、性能。

因此，设计及组装部门对于轴承的安装要充分研究。

希望要按照作业标准进行安装。

作业标准的项目通常如下：

（1）、清洗轴承及轴承关连部件

（2）、检查关连部件的尺寸及精加工情况 

（3）、安装 

（4）、安装好轴承后的检查 

（5）、供给润滑剂 

希望在即将安装前，方才打开轴承包装。

一般润滑脂润滑，不清洗，直接填充润滑脂。

润滑油润滑，普通也不必清洗，但是，仪器用或高速用轴承等，要用洁净的油洗净，除去涂在轴承上的防锈剂。

除去了防锈剂的轴承，易生锈，所以不能放置不顾。

 再者，已封入润滑脂的轴承，不清洗直接使用。

轴承的安装方法，因轴承结构、配合、条件而异，一般，由于多为轴旋转，所以内圈需要过盈配合。

圆柱孔轴承，多用压力机压入，或多用热装方法。

锥孔的场合，直接安装在锥度轴上，或用套筒安装。

安装到外壳时，一般游隙配合多，外圈有过盈量，通常用压力机压入，或也有冷却后安装的冷缩配合方法。

用干冰作冷却剂，冷缩配合安装的场合，空气中的水分会凝结在轴承的表面。

所以，需要适当的防锈措施。

8、轴承的损伤 

轴承的损伤：

一般，如果正确使用轴承，可以使用至达到疲劳寿命为止。

但会有意外过早地损伤，不能耐于使用的情况。

这种早期损伤，与疲劳寿命相对，是被称做故障或事故的品质使用限度。

多起因于安装、使用、润滑上的不注意，从外部侵入的异物，对于轴、外壳的热影响之研究不够充分等。

关于轴承的损伤状态如：

滚子轴承的套圈、挡边的卡伤，作为原因可考虑，润滑剂不足、不适合、供排油构造的缺陷、异物的侵入、轴承安装误差、轴的挠曲过大，也会有这些原因重合。

因此，仅调查轴承损伤，很难得知损伤的真正原因。

可是，如果知道了轴承的使用机械、使用条件、轴承周围的构造、了解事故发生前后的情况，结合轴承的损伤状态和几种原因考察，便可以防止同类事故再发生。

9、滚动轴承的知识 

第一节 滚动轴承的基本结构 

以滑动轴承为基础发展起来的滚动轴承，其工作原理是以滚动摩擦代替滑动摩擦，一般由两个套圈，一组滚动体和一个保持架所组成的通用性很强、标准化、系列化程度很高的机械基础件。

由于各种机械有着不同的工作条件，对滚动轴承在负荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同要求。

为此，滚动轴承需有各式各样的结构。

但是，最基本的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架所组成。

各种零件在轴承中的作用分别是：

对于向心轴承，内圈通常与轴紧配合，并与轴一起运转，外圈通常与轴承座或机械壳体孔成过渡配合，起支承作用。

但是，在某些场合下，也有外圈运转，内圈固定起支承作用或者内圈、外圈都同时运转的。

对于推力轴承，与轴紧配合并一起运动的称轴圈，与轴承座或机械壳体孔成过渡配合并起支承作用的称座圈。

滚动体（钢球、滚子或滚针）在轴承内通常借助保持架均匀地排列在两个套圈之间作滚动运动，它的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。

保持架除能将滚动体均匀地分隔开以外，还能起引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。

第二节 滚动轴承的分类 

1．按滚动轴承结构类型分类

（1） 轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为：

1） 向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45。

按公称接触角不同，又分为：

径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承：

向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。

2） 推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。

按公称接触角不同又分为：

 轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承：

推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴承。

（2） 轴承按其滚动体的种类，分为：

1） 球轴承----滚动体为球：

2） 滚子轴承----滚动体为滚子。

滚子轴承按滚子种类，又分为：

 圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。

（3） 轴承按其工作时能否调心,分为:

1） 调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承; 

2） 非调心轴承（刚性轴承）----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。

（4） 轴承按滚动体的列数,分为:

1） 单列轴承----具有一列滚动体的轴承; 

2） 双列轴承----具有两列滚动体的轴承; 

3） 多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。

（5） 轴承按其部件能否分离,分为：

1）可分离轴承----具有可分离部件的轴承；

2）不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。

（6） 轴承按其结构形状（如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等）还可以分为多种结构类型。

2.按滚动轴承尺寸大小分类 轴承按其外径尺寸大小，分为