1、轴承的应用技术轴承的应用技术1、轴承选择的概要 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，应选择最适宜的轴承。选择轴承一般顺序如下：（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2、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、使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。为此，需要考虑以下方面内容：（1）机械装置的功能与结构；（2）轴承的使用部位；（3）轴承负荷的大小和方向；（4）轴承旋转速度与振动、冲击情况；（5）轴承周围温度与温升；（6）
2、周围环境（腐蚀性，清洁性，润滑性）3、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）。4、高速旋转注意事项轴承在高速旋转、尤其是转速接近或超过尺寸表记载的极限转速时，主要应该
3、注意如下事项：（）使用精密轴承（）分析轴承内部游隙，考虑温升产生的轴 承内部游隙减少量。（）分析保持架的材料的型式，对于高速旋转，适合采用铜合金或酚醛树脂切制保持架，另外也有适用于高速旋转的合成树脂成型保持架。（）分析润滑方式，采用适用于高速旋转的循环润滑、喷射润滑、油雾润滑和油气润滑等润滑方式。5、轴承类型的选择 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:选择方法选择方法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。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
4、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滚子轴承调心滚子轴承分析项目分析项目1）轴承的安装空间能容纳于轴承安装空间内的轴承型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6、轴承类型的选择（续1）选择方法选择方法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、圆柱滚子轴承机床主轴、燃汽轮机和控
5、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、圆柱滚子轴承分析项目分析项目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)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G B 按轴承类型标准化了)6、轴承类型的选择（续2）选择方法选择方法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。分析项目分析项目能满足机械轴
6、系所需刚性的轴承类型(轴承承受负荷时，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)5）刚性6、轴承类型的选择（续3）选择方法选择方法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、圆锥滚子轴承、深沟球轴承（角接触球轴承）、调心滚子（球）轴承装拆频繁时，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。分析项目分析项目7）安装与拆卸定期检查等的装拆频度及装拆方法 6
7、）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。7、轴承结构的选择 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。适用的轴承型式适用的轴承型式用于使轴承轴向定位及固定深沟球轴承组合角接触球轴承选用可同时承受径向与轴向负荷的轴承双列角接触球轴承调心球轴承带挡边圆柱滚子轴承（N UP型、N H 型）双列滚子轴承调心
8、滚子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。分离型宜选用只承受径向负荷且内圈与外圈可分离的轴承。圆柱滚子轴承（N U P型、N H 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（3 700）型调心滚子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。内容内容为承受双向轴向负荷，安装时还需要根据轴向负荷的大小考虑相应的强度。固定端轴承自由端轴承7、轴承结构的选择（续1）适用的轴承型式适用的轴承型式在轴承间距小、轴伸缩的影响不大时，将可承受轴向负荷的两个角接触球轴承或圆锥滚子轴承
9、等正面或背面配置使用。深沟球轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承（N J型、N F 型）圆锥滚子轴承调心滚子轴承固定端组合角接触球轴承（背面组合）双列圆锥滚子轴承（3 7000型）推力轴承与向心轴承并用内容内容用螺母或垫片调安装后的轴向游隙。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。不分固定端与自由端时用于立轴时8、与轴承工业相关的国家法律有哪些：中华人民共和国标准化法中华人民共和国计量法中华人民共和国产品质量法9、在轴承制造业中涉及到哪些级别的标准：在中人民共和国标准化法中规定
10、了四级标准；国家标准；行业标准；地方标准以及企业标准。由于地方标准涉及到的是地方范围内的工业产品的安全、卫生要求，故在技术标准中没有体现。因此，我们常常用到的标准只有国家标准、行业标准以及企业标准。10、国家标准、行业标准、企业标准在内容和性质上有何不同：国家标准、行业标准以及大多数企业标准所规定的内容各不相同，之所以分为三个级别是因为所规定的内容需要统一的范围不一样而已。国家标准，是需要在全国范围统一的技术要求，例如轴承的外形尺寸、公差等。而行业标准则是需要在某个行业，例如在机械行业内统一的技术要求。在机械行业内统一的技术要求叫做机械行业标准。企业标准则仅为某一企业内需要统一的标准。企业出于
11、竞争的需要，生存的需要，往往还要制定一些内容与上级标准相同但技术要求不同的标准。显然，在企业标准中，重复上级标准的内容没有意义。而标准化法中指出：“国家鼓励企业制定严于国家标准或行业标准的企业标准，在企业内部适用。”在性质上，国家标准和行业标准又分为强制性标准和推荐性标准两种。而目前我公司尚未有一个推荐性标准出台，亦即我公司出的标准均为公司强制性标准。13、哪些标准是强制性标准？哪些标准是推荐性标准？保障身体健康、人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准是强制性标准。其它标准是推荐性标准。14、如何执行强制性标准与推荐性标准？强制性标准必须执行，不符合强制性标准的产品，禁止生产，
12、销售和进口。推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用。如企业对有国家标准或者行业标准的产品取得了权威部门的产品的质量认证合格证书，则允许在产品或者其包装上使用规定的认证标志。已取得认证证书的产品不符合国家标标准或行业标准的不得使用认证标志出厂销售。轴轴 承承 试试 验验 为考核、评价轴承性能、寿命及可靠性而进行的室内试验，主要包括为考核、评价轴承性能、寿命及可靠性而进行的室内试验，主要包括常规试验和总成台架试验。常规试验是在通用轴承试验台上为考核、常规试验和总成台架试验。常规试验是在通用轴承试验台上为考核、评价轴承的一般性能、寿命及可靠性而进行的例行试验；总成台架试评价轴承的一般性能、寿命及可靠性而进
13、行的例行试验；总成台架试验是将被试轴承装入实际总成进行试验，其试验条件较为接近实际的验是将被试轴承装入实际总成进行试验，其试验条件较为接近实际的适用工况，因而更能准确地综合考核轴承的实际使用性能。适用工况，因而更能准确地综合考核轴承的实际使用性能。轴轴 承承 试试 验验 1.常规试验常规试验1.1疲劳寿命试验疲劳寿命试验试验目的：考核轴承在常规试验条件下的疲劳寿命。试验目的：考核轴承在常规试验条件下的疲劳寿命。1.2密封性能试验密封性能试验试验目的：考核密封轴承密封性能，包括漏脂试验和温升试验。试验目的：考核密封轴承密封性能，包括漏脂试验和温升试验。1.3极限转速试验极限转速试验试验目的：考核
14、被轴承在常规试轴承的极限转速。试验目的：考核被轴承在常规试轴承的极限转速。2.专门试验专门试验总成台架试验总成台架试验 等等滚滚 动动 轴轴 承承 使使 用用 说说 明明 使用注意事项使用注意事项:与一般的机械零件相比，滚动轴承的精度较高，因此使用时也相应与一般的机械零件相比，滚动轴承的精度较高，因此使用时也相应地应小心谨慎。地应小心谨慎。1.保持轴承及其周边的清洁。保持轴承及其周边的清洁。2.使用时仔细认真。使用时仔细认真。3使用合适的工具。使用合适的工具。4注意轴承的防锈。注意轴承的防锈。5、避免在潮湿的场合使用，而且为不使汗水沾上，应戴手套。、避免在潮湿的场合使用，而且为不使汗水沾上，应
15、戴手套。6使用者应熟悉轴承。使用者应熟悉轴承。7制定轴承使用的作业规范制定轴承使用的作业规范 滚滚 动动 轴轴 承承 使使 用用 说说 明明 轴承的保管：轴承的保管：1、轴承及其周边的清洗。、轴承及其周边的清洗。2、安装部位的尺寸与加工质量的检验。、安装部位的尺寸与加工质量的检验。3、安装作业，安装后的检查，拆卸作业，维护保养、安装作业，安装后的检查，拆卸作业，维护保养(定期检定期检查查)，润滑剂的补充。，润滑剂的补充。4、轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装，只要、轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装，只要该包装不被破坏，轴承的质量将得到保证。但长期存放时应该该包装不被破坏，
16、轴承的质量将得到保证。但长期存放时应该在湿度低于在湿度低于65%、温度为、温度为20左右的条件下，存放在高于地左右的条件下，存放在高于地面面30cm的架子上为宜。的架子上为宜。5、轴承不准和化工产品同储一库，以避免造成产品锈蚀。、轴承不准和化工产品同储一库，以避免造成产品锈蚀。6、库存轴承每个一年应重新清洗一次，油封包装保持良好。库存轴承每个一年应重新清洗一次，油封包装保持良好。7、保管场合应避开直射阳光或与寒冷的墙壁接触。保管场合应避开直射阳光或与寒冷的墙壁接触。滚滚 动动 轴轴 承承 使使 用用 说说 明明 轴承的安装：轴承的安装：安装轴承前，在检验合格的轴与外壳的各配合面涂机械油。不论采
17、用哪种安装轴承前，在检验合格的轴与外壳的各配合面涂机械油。不论采用哪种方法，安装轴承时应受力均匀，不能直接锤击，可借用套管漫漫地压入，方法，安装轴承时应受力均匀，不能直接锤击，可借用套管漫漫地压入，不得在压内圈时用套管顶住外圈，或在压外圈时用套管顶住内圈。不得在压内圈时用套管顶住外圈，或在压外圈时用套管顶住内圈。安装轴安装轴承的部位应有良好的密封防尘装置，并应经常检查工作情况。承的部位应有良好的密封防尘装置，并应经常检查工作情况。试运转检查：为检查轴承安装得是否正确，安装结束后要进行试运转检查，试运转检查：为检查轴承安装得是否正确，安装结束后要进行试运转检查，可用手盘动转动部位，检查轴承的旋转
18、灵活性，如无以下异常现象，再进可用手盘动转动部位，检查轴承的旋转灵活性，如无以下异常现象，再进行动力运转检查。行动力运转检查。用安装盘代替套圈能保证安装力作用于中心在轴承与安装盘之间插入一个与轴承内外圈同时接触的安装环，保证安装力均匀将非分离轴承同时压入轴和客体内。将已装上轴的调心轴承推入轴承箱时，为防止外圈卡死，采用中间安装环。但有些调心球轴承的球凸出轴承端面，安装环必须开有凹槽。安装圆柱轴承和滚针轴承时使用安装套，安装套的外径等于内滚道直径或内经等于外滚道直径。圆柱孔轴承安装滚 动 轴 承 拆卸 说 明圆锥孔轴承安装用液压螺母将轴承装上锥形轴上。用液压螺母将装上紧定套。用液压螺母将装上退卸
19、套。油压法：将高压油引入配合面形成油膜，将配合面分离减少摩擦，直接将轴承装上锥形轴。1配合的目的 第十二讲 轴承的配合、定位和固定 这种不利的周向滑动（称做蠕变）会引起异常发热、配合面磨损（进而使磨损铁粉侵入轴承内部）以及振动等各种问题，使轴承不能充分发挥作用。因此对于轴承来说，由于承受负荷旋转，一般必须让套圈带上过盈使之牢固地与轴或外壳固定。在于使轴承内圈或外圈牢固地与轴或外壳固定，以免在相互配合面上出现不利的周向滑动。圆柱孔轴承拆卸用拉手的爪盘拆卸箱体开有退卸螺钉的螺孔。NU、NJ、NUP型圆柱轴承内圈，可采用热退卸环，环上开有槽、带把柄，加热到200220时，箍到内圈并用受柄加紧。NU、
20、NJ、NUP型圆柱轴承内圈，专用感应加热器，使内圈膨胀，便于拆卸。2 轴承的配合的选择 载荷的性质与大小固定载荷套圈的径向载荷相对套圈静止；采用间隙配合旋转载荷套圈的径向载荷相对滚道圆周方向旋转；采用过盈配合振动载荷套圈的径向载荷相对套圈振动；采用过盈配合选择配合时，应充分考虑轴承的以下使用条件：圆锥孔轴承拆卸装在紧定套上的轴承，先将螺母松几圈，再用锤子敲打即可拆下。螺纹伸出轴肩或轴端，套筒内插入保护螺纹的支承圈，防止套筒变形或螺母旋紧时损坏螺纹。油压法拆卸。液压法拆卸（紧定套）。液压法拆卸（退卸套）。油压法拆卸。2 轴承的配合的选择 载荷的性质与大小载荷大小在径向载荷作用下，由于配合面上两物
21、体的压缩变形，使配合的过盈量减少。根据轴承当量动载荷P与额定动载荷C的比值大小，把轴承受载 分 为 轻 载 荷（P 0.0 7 C）、正 常 载 荷（0.07C0.15C）三种情况。选择配合时，应充分考虑轴承的以下使用条件：2 轴承的配合的选择 运转时的温度分布运转时轴承的内部温度高于周围的温度。如果轴承温升为T，则内圈的温度高于轴为（0.100.15）T，内圈与轴的温差引起过盈量减少，减少值为：（0.100.15）*T*d=0.0015*T*d其中为轴承钢热膨胀系数（=12.5*10-6 1/）轴与外壳的加工质量、材质及壁厚结构轴承为薄壁件，轴与外壳的形状误差会传递到套圈上，影响轴承的旋转精
22、度。若壳体材料与轴承材料不同，因膨胀系数不同，配合性质会发生变化。选择配合时，应充分考虑轴承的以下使用条件：2 轴承的配合的选择安装与拆卸方法受旋转载荷原则上应选择过盈配合，但某些场合需要频繁安装、拆卸，应选择间隙配合，这时可以采用其它方法防止或减少配合面的摩擦、磨损、发热。考虑轴受热后长度的变化。轴与轴承内径基孔制、壳体与轴承外径基轴制选择配合时，应充分考虑轴承的以下使用条件：3.1定位和固定的目的防止轴承在轴上或壳体内轴向移动。3.1.1轴向定位轴承内圈靠轴肩定位、轴承外圈靠挡间定位。为确保轴肩和挡间的定位作用，轴肩和挡间的圆角半径必须小于轴承装配倒角的最小值。为保证传递轴向载荷，轴肩、挡
23、间高度至少应取1.8Rmin，但为方便拆卸轴承，肩高又不能高于内圈厚度的4/5。3、轴承的轴向定位和固定3.1.2轴向固定单向轴向固定的支承双向轴向固定的支承游动轴向固定的支承已经标准化的紧固零件有：锁紧螺母和止动垫圈、弹性挡圈、紧定套和退卸套、止动环。3、轴承的轴向定位和固定滚动轴承的弹性变形很小，在大多数机械中可以不必考虑，但在某些机械中轴承的刚性是很重要的，采用预紧的办法可以提高轴承的刚性。对汽车圆锥滚子轴承，提高轴承的刚性。对机床主轴轴承，保证轴的径向或轴向正确定位，提高旋转精度。对电动机轴承，防止振动及共振引起的轴承噪声。对高速用角接触球轴承，防止滚动体的横向滑动，公转滑动和自转滑动
24、。4、轴承的预紧5、滚动轴承的失效形式滚动轴承的失效形式很多，其基本形式有：磨损（磨料磨损、疲劳磨损、粘着磨损、微动磨损）失效、端裂失效、腐蚀失效和压痕失效。磨损失效是滚动轴承最常见的失效形式。由于滚动轴承的结构和使用不同，导致失效原因也多种多样。主要包括：装配不当、润滑不良、过载、冲击、振动、磨料、有害液体的侵入、环境温度过高或过低、材料缺陷、制造精度低和电流等。过载、转速过高、润滑不良、粗暴安装等造成疲劳磨损。轻微振动、轴挠曲产生的轻微振动等造成微动磨损。表面有电流通过，造成零件局部表面熔融。不对中保持架严重过载，转速过高造成保持架严重破损。配合太紧或装配面形状误差过大造成套圈开裂。静载过大或有冲击造成滚道与滚动体表面上产生压痕套圈开裂。过载偏斜过载剥离因化学作用引起的锈蚀或酸碱溶液引起的腐蚀或润滑剂高温分解引起的腐蚀。因擦伤产生高温使表面达到局部溶解或微小烧伤的现象。划伤或卡伤保持架破损烧伤剥离
