1、轴轴 承承 基基 础础 知知 识识 山东嘉瑞动力装备有限公司山东嘉瑞动力装备有限公司 技术（主管）工程师技术（主管）工程师 王勇杰王勇杰1ppt课件一、轴承的功能：轴承基础知识减少摩擦承受负荷传动导向 2ppt课件精品资料 你怎么称呼老师？如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？教师的教鞭“不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘”“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早”远古时代的轴承5ppt课件远古时代轴承的复原图6ppt课件轴承的工作原理直尺铅笔7ppt课件轴承的工作原理8ppt课件轴承负荷径向负
2、荷径向负荷联合负荷联合负荷轴向负荷轴向负荷9ppt课件轴承分类：滑动轴承：面接触（无数个点的点接触）适用于极高速、极低速（负荷大）轴是悬浮的，油压很重要。滚动轴承：球轴承：点接触：轻载高速；滚子轴承：线接触：重载高速；10ppt课件滚动轴承的基本组成（四大件）：1、外 圈2、滚动体3、保持架4、内 圈11ppt课件轴承的术语内径内径内径表面内径表面外径表面外径表面外径外径12ppt课件用游标卡尺粗略测量轴承内径13ppt课件用游标卡尺粗略测量轴承外径14ppt课件用游标卡尺粗略测量轴承宽度（注意测量手法）15ppt课件游标卡尺粗略读数：34-35毫米之间，偏近3516ppt课件滚动轴承类型：1
3、、按照承受负荷的方向：径向轴承：主要承受径向负荷；推力轴承：只承受轴向负荷。17ppt课件轴承承受轴向负荷的能力：接触角：a0 Fa 0 a 0 Fa 0 amax 90 Fa FamaxFaFr18ppt课件2、按照滚动体的形状：球面滚子球面滚子(非对称形非对称形)圆锥滚子圆锥滚子球面滚子球面滚子(对称形对称形)滚针滚针圆柱滚子圆柱滚子滚珠滚珠19ppt课件球轴承类型双列角接触球轴承(DRACBB)四点角接触球轴承(FPACBB)单列深沟球轴承(DGBB)单列角接触球轴承(SRACB)自调心球轴承(SABB)20ppt课件深沟深沟角接触角接触自调心自调心径向负荷径向负荷轴向负荷轴向负荷 速度
4、速度允许允许承载能力承载能力 承载能力承载能力 能力能力偏心偏心球轴承的性能球轴承的性能21ppt课件单列深沟球轴承可承受径向、轴向和联合负荷推力负荷限制是额定径向负荷的25%有防止污染的防护罩或密封设计可承受轻微的偏心现象10弧分(1/6度)22ppt课件自调心球轴承23ppt课件单列角接触球轴承构成24ppt课件接触角的变化25ppt课件负荷能力26ppt课件角接触球轴承的常用排列单列单列串联串联背对背背对背面对面面对面27ppt课件轴向游隙 CA 小于常规距离的轴向游隙 CB 常规轴向游隙 CC 大于常规距离的轴向游隙轴向预负荷 GA 轻型预负荷 GB 中型预负荷 GC 重型预负荷单列角
5、接触球轴承28ppt课件轴承预负荷、弹簧负荷加载弹簧的面对面布局加载弹簧的面对面布局加载弹簧的背对背布局加载弹簧的背对背布局29ppt课件风机轴定位端30ppt课件双列角接触球轴承32 A,33 A32 E,33 E52 A,53 A,54 A52 E,53 E31ppt课件四点接触球轴承(QJ轴承)32ppt课件螺杆式压缩机定位端33ppt课件四点角接触球轴承的命名例如：QJ 217 N2MA/C3QJ-四点角接触球轴承(0)2-轻型轴承；（宽度）直径系列17-*5得到毫米单位的内径数据，不包括内径尺寸小于20毫米的应用N2 外圈中配有防旋转凹槽(2)MA 黄铜保持架C3 大于普通轴向游隙其
6、他相关后缀：TN9 尼龙6.6保持架（加固的玻璃纤维制成）34ppt课件滚子轴承类型CARB轴承轴承球面滚子推力轴承球面滚子推力轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承球面滚子轴承球面滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承35ppt课件圆柱滚子轴承的构成非固定非固定半固定半固定全固定全固定非固定非固定36ppt课件圆柱滚子轴承的命名类型圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承系列列数N=单列NN=双列NNN=三列内径37ppt课件满滚子园柱滚子轴承38ppt课件精密圆柱滚子轴承39ppt课件圆锥滚子轴承的系列设计单列轴承单列轴承双列轴承双列轴承四列轴承四列轴承背对背排列背对背排列名称后缀名称后缀 DB面对面布排列面对面布排列名
7、称后缀名称后缀 DFTDO 配置配置TDI 配置配置TQO 配置配置TQI 配置配置40ppt课件轴向和径向负荷影响QR=外部径向负荷外部径向负荷QA=内部产生的轴向负荷内部产生的轴向负荷41ppt课件球面滚子轴承（调心滚子轴承）可以承受偏心，而不影响使用寿命可以承受偏心，而不影响使用寿命轴变形轴变形轴承座变形轴承座变形倾斜倾斜偏移偏移42ppt课件VA 405 抗振动轴承抗振动轴承VA 405 设计设计SKF VA405 设计设计:抗振动抗振动 高承载力高承载力 耐磨损耐磨损 低运行温度低运行温度43ppt课件例如：22217 CCK/C3W33 2 双列球面滚子轴承 22 宽度和直径系列
8、17-*5得到内径在20毫米到480毫米之间的毫米单位内径数据 CC 无法兰内圈，冲压钢保持架设计 K-1:12圆锥内孔 C3 大于普通轴向游隙 W33 外圈中间有润滑槽和三个小孔其他相关后缀：E 优化设计的新版本(省略W33)球面滚子轴承的命名球面滚子轴承的命名44ppt课件球面滚子推力轴承45ppt课件球面滚子推力轴承类型 球面滚子推力轴承球面滚子推力轴承系列内径46ppt课件CARB滚子轴承能力 可适应偏心的情况使用可适应偏心的情况使用从而延长了使用寿命从而延长了使用寿命 允许轴向位移允许轴向位移 减小了内部摩擦减小了内部摩擦 具更高径向负荷承载能力具更高径向负荷承载能力提高可靠性提高可
9、靠性47ppt课件CARB 可在以下条件下运行正常正常轴弯曲轴弯曲不对中不对中轴向位移轴向位移48ppt课件滚动轴承类型的选择：1）可容空间；2）负荷（径向Fr、轴向Fa、复合载荷Fr+Fa）；3）对中误差；4）精度；5）转速；6）支撑刚度和安装要求；7）公差、游隙要求等等。49ppt课件轴承保持架：1、保持架作用：1）防止滚动体间的直接接触以减少 摩擦和产生热量；2）滚动体作导向；3）提供润滑空间；4）在安装或卸装可避免滚动体散个。50ppt课件2、保持架材料：51ppt课件尼龙保持架尼龙保持架 窗式冲压钢保持架窗式冲压钢保持架黄铜保持架黄铜保持架保持架类型：52ppt课件运行温度运行温度+
10、120 C+重量轻重量轻+弹性强弹性强+良好的滑动性能良好的滑动性能良好的边际润滑性能良好的边际润滑性能+尼龙保持架53ppt课件+重量轻重量轻+高强度高强度高度防震抗加速高度防震抗加速无运行温度限制无运行温度限制+对不良润滑敏感对不良润滑敏感-窗式冲压钢保持架54ppt课件+强度极高强度极高+适合与循环油润滑相关的适合与循环油润滑相关的超高速运转超高速运转相对（非常）相对（非常）昂贵昂贵极高的防震抗加速性能极高的防震抗加速性能+窗式黄铜保持架55ppt课件保持架被引导类型：1）内引导保持架：即保持架靠近内圈。2）外引导保持架：即保持架靠近外圈。3）滚动体引导保持架：即保持架“悬空”，只接触滚
11、动体。56ppt课件密封结构：防护罩（铁盖）。注：不带盖叫开式。57ppt课件非接触式密封（胶盖）58ppt课件接触式密封（胶盖）59ppt课件轴承的精度：滚动轴承是一种精密产品1 有多大有多大?人的一人的一根头发根头发0,06 毫米毫米标准标准高精度轴承高精度轴承精密轴承精密轴承普通普通6542公差级别公差级别0/-15 m0/-12 m0/-9 m0/-7 m0/-2,5 m10060ppt课件灰尘杂质对轴承的影响灰尘杂质对轴承的影响：沙粒的沙粒的（莫氏）硬度比轴承高，轴承划伤（莫氏）硬度比轴承高，轴承划伤处容易损坏并扩展处容易损坏并扩展金刚石金刚石10刚玉刚玉8沙粒沙粒7.5锉刀锉刀7轴
12、承钢轴承钢6.5钢保持架钢保持架4.5铜保持架铜保持架3.5石墨石墨161ppt课件循环疲劳的概念循环疲劳的概念滚动体与滚道接触区域的周期性微小弹性变形滚动体与滚道接触区域的周期性微小弹性变形擀饼效应：滚动体相当于擀面杖，内圈或外圈相擀饼效应：滚动体相当于擀面杖，内圈或外圈相当于饼，轴或轴承座相当于案板当于饼，轴或轴承座相当于案板最大应力在表面的下层约最大应力在表面的下层约0.5毫米毫米疲劳剥落的概念：麻点、起层、扩展疲劳剥落的概念：麻点、起层、扩展轴承寿命公式轴承寿命公式L10=(C/P)3式中：式中：L10-轴承轴承90%可靠性时的寿命（百万转）可靠性时的寿命（百万转）C-轴承额定动负荷（
13、轴承额定动负荷（kN)P-轴承所受当量动负荷轴承所受当量动负荷(kN)62ppt课件冲击能量对轴承的损害冲击能量对轴承的损害冲击能量概念举例：钉木板冲击能量概念举例：钉木板振动及共振对轴承的损害振动及共振对轴承的损害安装时敲击过重对轴承的损害安装时敲击过重对轴承的损害63ppt课件轴承生产环境的苛刻要求轴承生产环境的苛刻要求装配车间全封闭洁净要求，装配车间全封闭洁净要求，20摄氏度加减摄氏度加减1度度不准听到明显的轴承碰撞声音不准听到明显的轴承碰撞声音即：无尘、无声、无温度变化即：无尘、无声、无温度变化轴承关键尺寸及精度轴承关键尺寸及精度100%检验检验64ppt课件ABEC ISOSKFRH
14、PFAGFAFNIRNTN1N(N)(N)(N)(N)(N)36P6P6P6MP655P5EP5P5P5/B574P4EP7P4MMP4/B79(2)PA9EP9T9MMXB9P4AEP7/9HG精度等级应用于：精度等级应用于：(a)外部尺寸（互换性）(b)运行准确性相对的精度等级65ppt课件径向游隙径向游隙轴向游隙轴向游隙轴承的内部游隙66ppt课件十、轴承内部游隙：内部游隙：C1:小于C2游隙 C2:小于常规游隙 CN:常规游隙 C3:大于常规游隙 C4:大于C3游隙 C5:大于C4游隙轴承内部游隙（原始游隙）、安装后游隙、运行游隙e.g.一个6210/C3球轴承的径向内部游隙为 18-
15、36 m（微米）或0.0007”-0.0014”67ppt课件冷冷热热减小的减小的径向游隙径向游隙扩张扩张压缩压缩轴承游隙68ppt课件轴承游隙与寿命关系轴承游隙与寿命关系在实验室状况下，轻微的负间隙时，轴承的寿命最高，但如果轴承安装配合及温度状况不确定，总是推荐选用较大游隙。（宁稍大勿过小）轴承游隙69ppt课件游隙变化引起的负荷分布70ppt课件负荷承载能力表示负荷承载能力表示为基本额定动载荷为基本额定动载荷轴承负荷承载能力1、调心（球面）滚子轴承；2、圆锥轴承；3、圆柱滚子轴承4、角接触球轴承；5、深沟球轴承；6、调心球轴承71ppt课件油润滑速度级别油润滑速度级别油脂润滑速度级别油脂润
16、滑速度级别r/min轴承相对极限转速之比较72ppt课件八、轴承材料：（内外圈和滚动体）1、整体淬硬钢：马氏体硬化/贝氏体硬化碳铬钢：包含约1%的碳和1.5%的铬2、表面淬硬钢：铬镍合金钢 ：包含约0.15%的碳锰铬合金钢73ppt课件轴承的热处理优点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缺点贝氏硬化贝氏硬化比马氏硬化的成本稍高比马
17、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74ppt课件轴承的使用位置选择：轴承的使用位置选择：轴承使用位置一般分：定位端和浮动端轴承使用位置一般分：定位端和浮动端 深沟球轴承为定位端，圆柱滚子为浮动端深沟球轴承为定位端，圆柱滚子为浮动端75ppt课件轴承的使用位置选择：轴承的使用位置选择：左端不加挡圈为浮动端（外径小间隙配合）左端不加挡圈为浮动端（外径小间隙配合）右端加挡圈为定位端右端加挡圈为定位端76ppt课件九、滚动轴承代号举例九、滚动轴承代号举例77ppt课件十、决
18、定轴承自身寿命的三大因素十、决定轴承自身寿命的三大因素1、材料（要点：真空冶炼纯净钢）2、热处理（要点：真空热处理、按规定换油）3、精度（要点：用设备Cpk及工艺保证）78ppt课件 轴承自身技术质量因素轴承自身技术质量因素1、设计（优化设计，一般用、设计（优化设计，一般用E表示）表示）2、材料、材料（真空脱气钢或纯净钢，耐疲劳）真空脱气钢或纯净钢，耐疲劳）3、热处理（真空或保护气氛防止脱碳。定期检、热处理（真空或保护气氛防止脱碳。定期检测换油，保证硬度均匀。整体或表面渗碳）。测换油，保证硬度均匀。整体或表面渗碳）。4、精度（尺寸、旋转）。、精度（尺寸、旋转）。5、外观（裂纹、凹坑、划伤、锈蚀
19、等）。、外观（裂纹、凹坑、划伤、锈蚀等）。6、包装（内包装材料、密封及防碰隔离。外包、包装（内包装材料、密封及防碰隔离。外包装材料、方式、标志、完好）。装材料、方式、标志、完好）。79ppt课件 轴承非自身技术质量问题轴承非自身技术质量问题1、存储运输（摔碰伤、锈蚀）。、存储运输（摔碰伤、锈蚀）。2、设备设计制造（配合面精度差、结构不合理、设备设计制造（配合面精度差、结构不合理、环境不合理：高温、腐蚀性、防尘防水较差）。环境不合理：高温、腐蚀性、防尘防水较差）。3、设备磨损（配合轴表面或轴承座孔表面磨损）。、设备磨损（配合轴表面或轴承座孔表面磨损）。4、轴承选型（结构或游隙不合适、功能不对）。
20、、轴承选型（结构或游隙不合适、功能不对）。5、安装及拆卸（方式方法：造成磕碰伤污染及加、安装及拆卸（方式方法：造成磕碰伤污染及加热不均等，工具选用等）。热不均等，工具选用等）。6、维护保养（润滑选型及添加方式周期等）。、维护保养（润滑选型及添加方式周期等）。80ppt课件有关轴承常见问题问答有关轴承常见问题问答一、问：为什么轴承会生锈？怎样防止轴一、问：为什么轴承会生锈？怎样防止轴承生锈？承生锈？答：答：因为轴承是由轴承钢制造的，而轴承钢自身不具备防锈功能，只要轴承钢直接接触到空气中的氧分子和水分子就会在表面产生电化学反应，从而产生锈蚀（氧化铁）。因此需要用防锈剂来防锈。81ppt课件防锈剂一
21、般分为两种：防锈油和气相防锈剂。防锈油一般直接涂满轴承的所有表面，即使打开包装，在一定时间内也不会生锈。而气相防锈剂一般涂在塑料包装袋或包装纸的内侧。轴承只有在包装状态下才能受到气相防锈剂的保护。一旦离开包装或包装有破损就容易生锈。因此储存和运输轴承要注意防潮，在使用之前不要过早拆卸包装。82ppt课件轴承外径表面有严重锈蚀83ppt课件二、问：为什么轴承会产生异响和噪声？二、问：为什么轴承会产生异响和噪声？答：导致轴承会产生异响和噪音的因素很多，一般主要由以下几个因素造成：1、有杂质异物进入轴承内部，当轴承运转时杂质异物会垫在滚动体和滚道之间，影响转动的平稳性，从而产生异响和噪音。因轴承出厂
22、之前经过严格清洗，这主要是：装配之前和装配过程中有脏东西污染造成的；润滑油脂不清洁所造成的；轴承内部生锈造成的。84ppt课件2、滚动体和滚道上面有磕碰伤。轴承制造时滚动体和滚道表面都经过超精加工粗糙度极低（光洁度极高）。轴承在搬运过程中有跌落，或在安装过程中有敲击现象就会使轴承的滚动体与滚道相碰撞，而产生磕碰伤。当轴承旋转时处就会引起滚动体波动，从而产生异响和噪音。85ppt课件3、由于安装轴尺寸过大、不圆、配合面垫有铁屑毛刺等异物使安装游隙大小不均匀，整个圆周或局部有轻微过盈现象或使内圈产生椭圆，导致转动不平稳，有异响和噪音产生。同样，外圈安装不好产生椭圆也会出现上述现象。86ppt课件4
23、、有带防尘盖或密封圈的轴承，如果在安装过程中不慎将防尘盖或密封圈碰变形，在轴承内部就会与保持架相接触，在运行过程中这种接触就会摩擦产生异常声音。如果密封轴承存放时间过长，其中润滑脂发干，用手旋转时可能会听到异常声音。87ppt课件5、有些新轴承，由于缺少润滑油，用手旋转时可能会听到异常声音，这是因为轴承滚动体与保持架之间轻微碰撞产生的。这时正常的，加上润滑剂声音会自动消失或减为极弱。88ppt课件三、问：为什么轴承会沿外圈或内圈横截三、问：为什么轴承会沿外圈或内圈横截面断裂？面断裂？答：有三方面的原因：1、轴承内圈或外圈配合过松，轴承在转动过程中内圈或外圈有蠕动现象，蠕动变形会使轴承沿截面方向
24、产生疲劳（伴随噪音产生），疲劳一定时间会产生裂纹，最终导致断裂。89ppt课件2、轴承内圈配合过紧，导致轴承内圈沿圆周方向拉应力过大，当轴承在旋转情况下，在有外部冲击力作用（或多或少不可避免）下导致局部应力集中叠加。使轴承产生裂纹（伴随噪音产生），经进一步扩展最终导致断裂。3、动平衡不好。由于动平衡不好导致轴承偏重端横截表面的一个局部区域循环应力最大，此处疲劳最快（伴随噪音产生），疲劳一定时间会产生裂纹，最终导致断裂。4、极个别的新轴承有摔裂现象。90ppt课件轴承外径表面有裂纹91ppt课件轴承内滚道表面有裂纹及严重疲劳剥落现象92ppt课件轴表面有蠕动磨损现象93ppt课件轴承内圈有横断裂
25、纹现象94ppt课件轴承内径表面有蠕动腐蚀现象95ppt课件四、问：轴承为什么会烧毁或抱死？四、问：轴承为什么会烧毁或抱死？答：1、轴承游隙选择不当。例如：应该选用C3组游隙而实际选用了普通组游隙。由于轴承工作时会不断累积热量，轴径与内圈及滚动体都会膨胀，外圈因为散热条件好膨胀相对较小，总的来说轴承游隙变小了，甚至出现了较大的负游隙。此时，滚动体与滚道之间的压应力增大，润滑状况下降，会出现边界润滑现象甚至阿会出现局部钢对钢的干摩擦，于是温度继续上升，润滑脂中的基础油逐渐挥发，如此恶性循环导致轴承过热烧毁，滚动体退火变成蓝黑颜色，这时轴承摩擦力剧增滚动体出现停转挤坏保持架使轴承抱死。96ppt课
26、件2、轴承座孔尺寸偏差过小或轴的尺寸偏差过大，挤压轴承套圈变形使得游隙变小。从而产生烧毁抱死现象。3、轴承外径与轴承座孔之间或轴承内径与轴表面之间垫有异物，如铁屑、毛刺、砂粒、棉线等。也会挤压轴承变形使得游隙变小。从而产生烧毁抱死现象。4、润滑脂选用不当造成的。例如考虑轴承速度要用n.dm值确定等。97ppt课件钢球因高温而烧变颜色及保持架严重损坏98ppt课件99ppt课件轴承抱死高温烧结100ppt课件轴承抱死高温烧结101ppt课件五、问：销售轴承时有关技术方面应注意五、问：销售轴承时有关技术方面应注意那些事项？那些事项？1、招标书中有关技术方面的资料必须完整：包括品牌、轴承型号（全部）
27、、技术图纸（至少与轴承直接有关的部分）、特殊技术要求等。或有照片、示意图等信息。然后双方销售及技术人员反复进行确认直至准确无误。2、需要品牌替换的必须提供原品牌、型号等基本数据，以及希望所替代的品牌。然后双方销售及技术人员反复进行确认直至准确无误。102ppt课件3、销售产品时，必须提醒客户外包装上印的厂商网站即为产品说明，在安装使用之前必须认真阅读，如有疑问及时与技术中心的技术工程师联系。4、制定相应售前、售中和售后服务计划，以便有所准备、及时服务、减少后患。103ppt课件 六、客户比较关注哪几个常见技术问题六、客户比较关注哪几个常见技术问题1、包装标志差异。（条形码、包装标志差异。（条形
28、码、INA黑绿颜色等）黑绿颜色等）2、产品标志差异。（钢印、激光、腐蚀打印方式）、产品标志差异。（钢印、激光、腐蚀打印方式）3、外观差异（酸洗痕迹、抛丸处理）。、外观差异（酸洗痕迹、抛丸处理）。4、异常声音。（清洁度、磕碰伤、润滑、打滑等）、异常声音。（清洁度、磕碰伤、润滑、打滑等）5、温度升高。（负荷、游隙、润滑、污染）、温度升高。（负荷、游隙、润滑、污染）6、轴承烧坏抱住。（颜色变黑，保持架断裂等）、轴承烧坏抱住。（颜色变黑，保持架断裂等）（注：应尽量提高可信度。证书、渠道、库存量等）（注：应尽量提高可信度。证书、渠道、库存量等）104ppt课件 七、轴承技术资料查询有哪几种方式七、轴承技术资料查询有哪几种方式1、品牌厂家标准样本和型录。、品牌厂家标准样本和型录。2、品牌专业轴承网站、品牌专业轴承网站（; 谢谢 ！109ppt课件
