轴承选定概要.docx

1、轴承选定概要轴承选定概要滚动轴承的种类、类型及尺寸是多种多样的。为使机械装置发挥出预期的性能，选择最适宜的轴承是至关重要的。为选定轴承，需要分析诸多要因，从各个角度进行研究、评价有关选择轴承的程序，并无特殊规格，但一般顺序如下：（1）掌握机械装置和轴承的使用条件等（2）明确对轴承的要求（3）选定轴承的类型（4）选定轴承配置方式（5）选定轴承尺寸（6）选定轴承规格（7）选定轴承的安装方法 轴承的使用条件与环境条件 正确把握轴承在机械装置的使用部位及使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。为之，需要取得以下几个方面的数据和资料：（1）机械装置的功能与结构（2）轴承的使用部位（3）轴承负荷（大小、方

2、向）（4）旋转速度（5）振动、冲击（6）轴承温度（周围温度、温升）（7）周围气氛（腐蚀性，清洁性，润滑性） 轴承配置方式的选择 通常，轴是以两个轴承在径向和轴向进行支撑的，此时，将一侧的轴承称为固定侧轴承，它承受径向和轴向两种负荷，起固定轴与轴承箱之间的相对轴向位移的作用。将另一侧称之为自由侧，仅承受径向负荷，轴向可以相对移动，以此解决因温度变化而产生的轴的伸缩部题和安装轴承的间隔误差。对于固定侧轴承，需选择可用滚动面在轴向移动（如圆柱滚子轴承）或以装配面移动（如向心球轴承）的轴承。在比较短的轴上，固定侧与自由侧无甚别的情况下，使用只单向固定轴向移动的轴承（如向心推力球轴承）。 轴承类型的选定

3、选择轴承类型时，全面掌握轴承的使用条件是至关重要的。下表列出了主要的分析项目: 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。 但滚动轴承有多种尺寸系列和类型，应从中选择最为合适的轴承类型。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表轴承负荷富于变化，如负荷的大小、是否只有径向负荷、轴向负荷是单向还是双向、振动或冲击的程度等等。在考虑了这些因素后，再来选择最为合适的轴承类型。 一般来说，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子轴承圆锥

4、滚子轴承调心滚子轴承 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素。 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）旋转精度具有所需旋转精度的轴承类型轴承的尺寸精度和旋转精度已由GB按轴承类型标准化了 机床主轴、燃汽轮机和控制机器分别要求高旋转精度、高转速和低摩擦，这时应该使用5级精度以上的轴承。 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

5、，滚动体与滚道的接触部分会产生弹性变形。“高刚性”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、轴及外壳的精度不良或安装误差），并选择能适应这种使用条件的轴承类型。如果内圈与外圈的相对倾斜过大，轴承会因产生内部负荷造成损伤。因此应选择可以承受这种倾斜的轴承类型。 一般来说，允许倾斜角（或调心角）按下列顺序递增： 圆柱滚子轴承、圆锥

6、滚子轴承、深沟球轴承（角接触球轴承）、调心滚子（球）轴承 7）安装与拆卸定期检查等的装拆频度及装拆方法装拆频繁时，使用内圈与外圈可分离的圆柱滚子轴承，滚针轴承及圆锥滚子轴承较为方便。 圆锥孔调心球轴承及圆锥孔调心滚子轴承通过使用紧固件或退卸套可便于装拆。轴承结构的选定机械的类型不一样，轴承的使用条件会有差别，对其性能要求也不尽相同，但一般来说，一根轴上使用的轴承不少于两个。而且，为了便于轴向定位，使用时大多将一个轴承用作固定端轴承，其余则用作自由端轴承。下表列出了固定端与自由端轴承结构的选择。 内容适用的轴承型式固定端轴承用于使轴承轴向定位及固定选用可同时承受径向与轴向负荷的轴承为承受双向轴向

7、负荷，安装时还需要根据轴向负荷的大小考虑相应的强度。 深沟球轴承组合角接触球轴承 双列角接触球轴承调心球轴承 带挡边圆柱滚子轴承（NUP型、NH型） 双列滚子轴承调心滚子轴承自由端轴承用于避让因运转时的温度变化引起的轴的伸缩，以及用于调轴承的轴向位置。宜选用只承受径向负荷且内圈与外圈可分离的轴承。使用非分离轴承时，外圈与外壳之间一般采用间隙配合，以便轴伸缩时连同轴承一起做轴向避让。分离型圆柱滚子轴承（NUP型、NH型）非分离型深沟球轴承组合角接触球轴承（背面组合）双列角接触球轴承调心球轴承双列圆锥滚子轴承（3700）型调心滚子轴承不分固定端与自由端时在轴承间距小、轴伸缩的影响不大时，将可承受轴

8、向负荷的两个角接触球轴承或圆锥滚子轴承等正面或背面配置使用。用螺母或垫片调安装后的轴向游隙。深沟球轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承（NJ型、NF型）圆锥滚子轴承调心滚子轴承用于立轴时固定端选用可同时承受径向负荷与轴向负荷的轴承。轴向负荷的轴承轴向负荷较大时，将推力轴承与向心轴承并用。同样自由端选用只可承受径向负荷的轴承，以避让轴的伸缩。固定端组合角接触球轴承（背面组合）双列圆锥滚子轴承（37000型）推力轴承与向心轴承并用安装轴承属于精密的机械部件，在安装前请勿打开包装，避免生锈。对已经脂润滑的轴承及双侧具油封或防尘盖，密封圈轴承可直接安装，不必清洗。 方法轴承的安装过程中，必须掌握一个

9、原则，即只能通过相应套圈来传递安装力或力矩。 压入配合轴承内圈与轴使紧配合，外圈与轴承座孔是较松配合时，可用压力机将轴承先压装在轴上，然后将轴连同轴承一起装入轴承座孔内，压装时在轴承内圈端面上，垫一软金属材料做的装配套管（铜或软钢）。轴承外圈与轴承座孔紧配合，内圈与轴为较松配合时，可将轴承先压入轴承座孔内，这时装配套管的外径应略小于座孔的直径。如果轴承套圈与轴及座孔都是紧配合时，安装室内圈和外圈要同时压入轴和座孔，装配套管的结构应能同时押紧轴承内圈和外圈的端面。 加热配合通过加热轴承或轴承座，利用热膨胀将紧配合转变为松配合的安装方法。是一种常用和省力的安装方法。此法适于过盈量较大的轴承的安装，

10、热装前把轴承或可分离型轴承的套圈放入油箱中均匀加热80-100，然后从油中取出尽快装到轴上，为防止冷却后内圈端面和轴肩贴合不紧，轴承冷却后可以再进行轴向紧固。轴承外圈与轻金属制的轴承座紧配合时，采用加热轴承座的热装方法，可以避免配合面受到擦伤。用油箱加热轴承时，在距箱底一定距离处应有一网栅，用钩子吊着轴承，轴承不能放到箱底上，以防沉杂质进入轴承内或不均匀的加热，油箱中必须有温度计，严格控制油温不得超过100，以防止发生回火效应，使套圈的硬度降低。推力轴承的安装推力轴承的周全与轴的配合一般为过渡配合，座圈与轴承座孔的配合一般为间隙配合，因此这种轴承较易安装，双向推力轴承的中轴泉应在轴上固定，以防

11、止相对于轴转动。轴承的安装方法，一般情况下是轴旋转的情况居多，因此内圈与轴的配合为过赢配合，轴承外圈与轴承室的配合为间隙配合。 轴承运转检查轴承安装好后要进行检查，应保证轴承安装到位，旋转灵活，无卡滞现象，如轴承安装不当，会使轴承温度迅速上升而损坏，甚至发生轴承卡死断裂等重大事故。 轴承的使用和保管(1)在轴承使用时，保持周围环境的洁净，不要粘上手汗和污物。规定由熟悉轴承的人员使用，特别需要小心伤、压痕、欠损等。为保证轴承的使用性能，应根椐设备的作业标准，定期对轴承进行维护、保养和检修，内容包括监控运行状态、补充润滑剂、定期拆卸检查。(2)轴承不得直接在地上储存（需离地30cm以上），避免直射

12、光线和阴冷的墙壁。为了防止生锈，保管在温度20左右、湿度65以下的环境中，轴承放置在酸性空气中，容易生锈、变色，要用手套、木棉回丝擦拭轴承、轴、外壳，垃圾进入轴承内部和配合部分是发生异常的原因，因此需要注意。 轴承为什么会损坏轴承属于精密零件，因而在使用时要求有相当地慎重态度，即变是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，而且容易使轴承损坏。所以，使用轴承应注意以下事项： 一、保持轴承及其周围环境的清洁即使肉眼看不见的微笑灰尘进入轴承，也会增加轴承的磨损，振动和噪声。二、使用安装时要认真仔细不允许强力冲压，不允许用锤直接敲击轴承，不允许通过滚动体传递压力。三、使用合适、准确

13、的安装工具尽量使用专用工具，极力避免使用布类和短纤维之类的东西。四、防止轴承的锈蚀直接用手拿取轴承时，要充分洗去手上的汗液，并涂以优质矿物油后再进行操作，在雨季和夏季尤其要注意防锈。不过，在某种特殊的操作条件下，轴承可以获得较长于传统计算的寿命，特别是在轻负荷的情况下。这些特殊的操作条件就是，当滚动面（轨道及滚动件）被一润滑油膜有效地分隔及限制污染物所可能导致的表面破坏。事实上，在理想的条件下，所谓永久轴承寿命是可能的。轴承寿命滚动轴承之寿命以转数（或以一定转速下的工作的小时数），定义：在此寿命以内的轴承，应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏（剥落或缺损）。 然而无论在实验室试验或在实际

14、使用中，都可明显的看到，在同样的工作条件下的外观相同轴承，实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”，其中之一即所谓的“工作寿命”，它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致，而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。为什么轴承会磨损坏？仅有部份的轴承在实际应用中损坏。大部份的轴承抽坏的原因很多超出原先预估的负载，非有效的密封、过紧的配合所导致的过小轴承间隙等。这些因素中的任一因素皆有其特殊的损坏型式且会留下特殊的损坏痕迹。因此，检视损坏轴的承，在大多案例中可以发现其可能的导因，大体上来说，有三分之一的轴承损坏导因于疲劳损坏，另外的三分之一导因于润滑不良，其

15、它的三分之一导因于污染物进入轴承或安装处理不当。然而，这些损坏型式亦与工业别有关。例如，纸浆与造纸工业多半半是由于润滑不良或污染造成轴承的损坏而不是由于材料疲劳所致。 对策损伤事项原因措施剥离载荷过大。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。轴承箱精度不好，轴承箱的刚性不均轴的挠度大 生锈、侵蚀点、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。轴承在承受载荷旋转时，内圈、外圈的滚道面或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的

16、剥离现象。剥皮润滑剂不合适。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。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5-10m的微小裂缝，并在大范围内发生微小脱落（微小剥离）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，使用适当的工具夹）。 纠正载荷条件。轴承安装到位，使挡边受支承。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乐冲击或过大载荷而一小部分断裂。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

17、当。改善润滑剂和润滑方法。检查轴、轴承箱的精度。所谓卡伤是由于在滑动面伤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面的卡伤。擦伤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所谓擦伤，是再滚道面和滚动面商，有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。产生带有粘着的表面粗糙。裂纹和裂缝过大过盈量。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

18、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。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，也将包括裂纹发展的裂缝。保持架的损伤安装不良（轴承的非直线性）。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。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。压痕金属粉末等的异物咬入。组装时或运输过程中受到的冲击载荷过大。冲击轴套。改善密封装置。过滤润滑油。改善组装及使用方法。咬入了金属小

19、粉末，异物等的时候，在滚道面或转动面上产生的凹痕。由于安装等时受到冲击，在滚动体的间距间隔上形成了凹面（布氏硬度压痕）。磨损异物侵入，生锈电蚀引起的发展。润滑不良。由于滚动体的不规则运动而造成的打滑。改善密封装置。清洗轴承箱。充分过滤润滑油。检查润滑剂及润滑方法。防止非直线性。所谓磨损蚀由于摩擦而造成滚道面或滚动面，滚子端面，轴环面及保持架的凹面等磨损。梨皮状点润滑过程中出现异物咬入。由于空气中的水分而结露。润滑不良。改善密封装置。充分过滤润滑油。使用合适的润滑剂。在滚道面上产生的弱光泽的暗色梨皮状点蚀。微振磨损润滑不良。小振幅的摇摆运动。过盈量不足。使用适当的润滑剂。加预压。检查过盈量。向配

20、合面上涂润滑剂。由于两个接触面间相对反复微小华东而产生的磨损在滚道面和滚动体的接触部分上产生。由于发生红褐色和黑色磨损粉末，因而页称微振磨损腐蚀。假性布氏压痕在运输过程中等轴承在停转时的振动和摆动。振幅小的摆动运动。润滑不良。运输过程中咬对轴和轴承箱加以固定。运输时对内圈和外圈要分开包装。加上预压减轻振动。使用适当的润滑剂。在微振期间，在滚动体和滚道轮的接触部分由于振动和摇动造成磨损有所发展，产生累似布氏压痕的印痕。电蚀外圈与内圈间地电位差。在设定电路时、电流要不流过轴承部分。对轴承进行绝缘。所谓电蚀是指电流在循环转重的轴承滚道轮和滚动体的接触部分流动时、通过薄薄的润滑油膜发出火花、其表面出现

21、局部的地熔融和凹凸现象。蠕变过盈量不足或间隙配合。紧定套紧固不够。检查过盈量，实施止转措施。适当紧固紧定套。研究轴和轴承箱的精度。轴向预压。滚道轮侧面紧固。粘接配合面。向配合面涂润滑剂。所谓蠕变是指在轴承的配合面上产生间隙时，在配合面之间相对发生滑动而言，发生蠕变的配合面呈现出镜面光亮或暗面，有时页带有卡伤磨损产生。变色润滑不良。与润滑剂的反映造成热态浸油。温度上升大。改善润滑方法。由于温度上升和润滑剂反应等、滚道轮和滚动体及保持架变色。烧伤润滑不良。过大载荷（预压过大）。转速过大。游隙过小。水、异物的侵入。轴、轴承箱的精度不良、轴的挠度大。研究润滑剂及润滑方法。纠正轴承的选择。研究配合、轴承

22、间隙和预压。改善密封装置。检查轴和轴承箱的精度。改善安装方法。滚道轮、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。生锈、腐蚀水、腐蚀性物质（漆、煤气等）的侵入。润滑剂不合适。由于水蒸气的凝结而附有水滴。高温多湿时停转。运输过程重防锈不良。保管状态不合适。使用不合适。改善密封装置。研究润滑方法。停转时的防锈措施。改善保管方法。使用时要加以注意。轴承的生锈和腐蚀有滚道轮、滚动体表面的坑状锈、全面生锈及腐蚀。安装伤痕安装、拆卸时的内圈、外圈倾斜安装、拆卸时的冲击载荷。使用恰当的工具使用冲压机而防止了冲击载荷。安装时相互之间的定心。在安装和拆卸时等使用时给滚道面及滚动面上造成的轴向线状

23、伤痕。轴承尺寸的分类类型轴承内径尺寸轴承外径尺寸 微型轴承d10D16 小型轴承d1016D80 中型轴承d3580D180 单位：mm 深沟球轴承的优劣分析与滑动轴承相比，深沟球轴承的优与滑动轴承相比，深沟球轴承的劣 1、一般条件下，滚动轴承的效率和液体动力润滑轴承相当，但较混合润滑轴承要高一些；1、承受冲击载荷能力较差； 2、径向游隙比较小，向心角接触轴承可用预紧可用预紧力消除游隙，运转精度高；2、高速重载载荷下轴承寿命较低； 3、对于同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑；3、振动及噪声较大； 4、大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，故轴承组合结构简单；4、径

24、向尺寸比滑动轴承； 5、消耗润滑剂少，便于密封，易于维护；N/A6、不需要有用有色金属；N/A7、标准化程度高，成批生产，成本低；N/A1 2 3 4 5 6 7 8 9 下轴承的内外套圈、钢球的材料为轴承钢（真空热处理）。大部分的轴承，使用JIS钢种中的SUJ2,也就是国内的铬钢(GCr15)。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。使用该材料，有效的提高了轴承的扭矩性能、降低噪音，延长寿命。但在潮湿或者高温的环境下，需使用马氏体型不锈钢材料。化学成份滚动轴承钢：GCr15，

25、GB/T182542000高碳铬轴承钢统一数字代号牌号 化 学 成 分，% B00150GCr15CSiMnCr 0.951.050.150.350.250.451.41.65注意：1 轴承钢管用钢的残余铜含量（熔炼分析）应不大于0.20%。 2 氧含量在钢坯或钢材上测定。 3 盘条用钢的硫含量（熔炼分析）应不大于0.020%。 奥氏体型不锈钢：1Cr18Ni9，GB 122092不锈钢棒牌号化学成分，%1Cr18Ni9CSiMnPSNiCrMo0.151.002.000.0350.0308.0010.0017.0019.00-马氏体型不锈钢：9Cr18，GB 308682高碳铬不锈轴承钢牌号

26、化学成分，%9Cr18CSiMnPSCrMo不大于0.901.000.80.80.0350.0317.0019.00-材料特性材料内外圈、钢球轴承钢不锈钢保持器冷轧钢带（SPCC BQB402）、不锈钢板（1Cr18）聚酰胺（尼龙66）等不锈钢板、聚酰胺等防尘盖冷轧钢带（SPCC BQB402）、不锈钢板（1Cr18）-不锈钢板密封圈橡胶（NBR、Viton）+骨架（SPCC BQB402）、PTFE（特富龙）NBR+SPCC BQB402、特富龙等特性使用温度120以下300以下额定动负载大大约为轴承钢的80额定静负载大大约为轴承钢的80摩擦扭矩低高用途普通用.高精度用高速用耐腐蚀、耐高温用

27、保持器冠型保持器根据内圈进行设计，对不锈钢板一次成形冲压。尼龙冠型保持器根据内圈进行设计，由聚酰胺（尼龙66）等制成。浪型保持器浪形的两部分由铆钉固定，用于高负荷运行的轴承。防尘盖ZZ：钢板防尘盖活盖微型轴承用，冲压加工的金属钢板用弹簧紧圈固定在外圈上的结构。ZZ：钢板防尘盖死盖减少油脂渗出，用冲压加工把金属钢板加固在外圈上的结构。 密封圈TT：特富龙密封圈主要用于微型轴承，把加入玻璃纤维的特富龙密封圈用弹簧紧圈固定在外圈上的结构。2RS：橡胶密封圈 有效的防止外部异物的侵入，橡胶密封圈嵌入轴承外圈，密封圈与内圈轻微接触。轴承形式公制单列深沟球轴承：记号略公制带法兰单列深沟球轴承：F特定尺寸公

28、制深沟球轴承：MR特定尺寸公制带法兰单列深沟球轴承：MF英制深沟球轴承：R英制带法兰深沟球轴承：FR无沟道平面推力球轴承：F带沟道平面推力球轴承：FM密封圈.防尘盖钢板防尘盖：ZZ两侧接触式橡胶密封圈：2RS特富龙密封圈：TT精度的基准滚动轴承的精度分（主要）尺寸精度与旋转精度。精度等级已标准化，分为级、X级、级、级、级、级六个等级。精度从级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于表1所示条件或场合时，需要5级或更高的精度。以上的精度等级虽然是以ISO标准为基准制定的，但其称呼在各国标准中有所不同。尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差、倒角尺寸的允许界限值、宽度的允许变动量 旋转精度（与旋转体跳动有关的项目）、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动、内圈的允许横向跳动、外径面倾斜度的允许变动量、推力轴承滚道厚度的允许变动量、圆锥孔的允许偏差和允许变动量 轴承类型与适用精度等级轴承形式适用标准适用精度等级深沟球轴承GB3070级-6级5级