軸承的選型、類型和維護(hù)

1、軸承的選型、類型和維護(hù)Why do we use bearing ?為什么我們用軸承？ Reduce friction Carry loads Guide moving parts降低磨擦承受載荷引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)件滑動(dòng)摩擦滾動(dòng)摩擦按摩擦性質(zhì)分：滑動(dòng)軸承 和滾動(dòng)軸承按承載方向分：向心軸承 和推力軸承滾動(dòng)軸承的組成(徑向軸承)密封圈 滾動(dòng)體 內(nèi)圈 外圈 保持架 潤(rùn)滑脂(油)滾動(dòng)體與滾道的接觸形式線接觸點(diǎn)接觸滾動(dòng)體類型球球面滾子(對(duì)稱形)球面滾子(非對(duì)稱形)圓柱滾子滾針圓錐滾針滑動(dòng)軸承概述滑動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)： 工作平穩(wěn)，無噪聲； 回轉(zhuǎn)精度高； 徑向尺寸小。 液體潤(rùn)滑時(shí)摩擦損失??； 承載能力高?；瑒?dòng)軸承的摩擦

2、狀態(tài)(軸瓦與軸頸之間)：1、干摩擦狀態(tài)摩擦表面無潤(rùn)滑劑，功率損失嚴(yán)重，磨損加劇，溫升高，軸瓦易破壞。應(yīng)避免此種摩擦狀態(tài)。2、邊界摩擦狀態(tài)摩擦表面間有潤(rùn)滑油存在，金屬表面上形成了一層極薄的邊界油膜。但尖峰部分仍直接接觸。多數(shù)滑動(dòng)軸承都是這種摩擦狀態(tài)。3、液體摩擦狀態(tài)兩摩擦表面完全被潤(rùn)滑油分隔開，形成了一定厚度的壓力油膜。這種摩擦狀態(tài)是潤(rùn)滑油分子之間的摩擦，摩擦系數(shù)極小。重要軸承采用這種摩擦狀態(tài)。潤(rùn)滑劑及其選擇常用潤(rùn)滑劑：潤(rùn)滑油 液體，用途最廣泛；潤(rùn)滑脂 半固體，一般用于中低速；固體潤(rùn)滑劑 主要用作油、脂的添加劑，也可單獨(dú)使用。1、潤(rùn)滑油的性能及選擇粘度 表征了流動(dòng)的液體中內(nèi)摩擦阻力的大小。 是最

3、重要的性能指標(biāo)，也是選擇潤(rùn)滑油的主要依據(jù)。 油性 也稱潤(rùn)滑性，表征油中的極性分子對(duì)金屬表面的吸附性能。油性好則摩擦系數(shù)小凝點(diǎn) 反映潤(rùn)滑油的低溫工作性能。閃點(diǎn) 反映潤(rùn)滑油的高溫工作性能。潤(rùn)滑油的選擇原則： 壓力大或在沖擊、變載條件下工作，應(yīng)選粘度高的油； 速度高時(shí)，應(yīng)選粘度低的油，以減少摩擦損失； 工作溫度高時(shí)，應(yīng)選粘度高的油，因粘度會(huì)隨溫度升高而下降。2、潤(rùn)滑脂的性能及選擇針入度 表征潤(rùn)滑脂的稀稠度，類似于油的粘度； 滴 點(diǎn) 表征潤(rùn)滑脂耐高溫的性能。 潤(rùn)滑脂的選擇原則： 工作環(huán)境有水汽，選鈣基潤(rùn)滑脂； 工作溫度高，選鈉基潤(rùn)滑脂； 有水汽而且工作溫度高，則應(yīng)選鋰基潤(rùn)滑脂。滑動(dòng)軸承的分類載荷方向徑

4、向軸承:主要承受徑向力推力軸承:主要承受軸向力裝拆需要整體軸承(特殊類型：自動(dòng)調(diào)心式軸承)剖分軸承摩擦狀態(tài)液體摩擦(長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn),精度要求高)-(動(dòng)壓軸承靜壓軸承)非液體摩擦1.徑向滑動(dòng)軸承(1)整體式滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。 因磨損而造成的間隙無法調(diào)整。 只能從沿軸向裝入或拆出。應(yīng)用：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。(2)剖分式滑動(dòng)軸承特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可以調(diào)整磨損而造成的間隙、安裝方便。應(yīng)用場(chǎng)合：低速、輕載或間歇性工作的機(jī)器中。(3)自動(dòng)調(diào)心滑動(dòng)軸承(4)間隙可調(diào)式滑動(dòng)軸承對(duì)開式軸承(剖分軸套)部分式軸承(整體軸套)2.推力滑動(dòng)軸承推力滑動(dòng)軸承由軸承座和止推軸頸組成。常用的軸頸結(jié)構(gòu)形式

5、有：軸瓦的材料減摩性：材料副具有較低的摩擦系數(shù)。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨損率表示?？挂д承?膠合)：材料的耐熱性與抗粘附性。摩擦順應(yīng)性：材料通過表層彈塑性變形來補(bǔ)償軸承滑動(dòng)表面初始配合不良的能力。嵌入性：材料容納硬質(zhì)顆粒嵌入，從而減輕軸承滑動(dòng)表面發(fā)生刮傷或磨粒磨損的性能。磨合性：軸瓦與軸頸表面經(jīng)短期輕載運(yùn)行后，形成相互吻合的表面形狀和粗糙度的能力或性質(zhì)。此外還應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕能力、良好的導(dǎo)熱性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性。常用軸瓦材料有金屬材料軸承合金（巴氏合金、白合金）是由錫、鉛、銻、銅等組成的合金銅合金 分為青銅和黃銅兩類。鑄鐵 有普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵等。粉末冶金材料由銅、鐵、石墨等粉末

6、經(jīng)壓制、燒結(jié)而成的多孔隙軸瓦材料。非金屬材料有塑料、硬木、橡膠等，其中塑料用的最多軸承材料鉻碳鋼；碳，.鉻；硬度在；耐溫能達(dá)滾動(dòng)軸承的材料軸承圈：淬火鋼；碳鉻鋼含有大約1% 碳和 1.5 % 鉻滾動(dòng)體：表面硬化鋼；鉻鎳合金鋼及錳鉻合金鋼；大約 0,15 %碳Steel Cages 壓鋼罩Polyamide Cages 聚酰胺罩Brass Cages 黃銅罩深溝球軸承Open Design 敞開式設(shè)計(jì) Sealed Design 密封式設(shè)計(jì)非接觸式密封圈密封圈(RS1)/(2RS1)接觸式密封防護(hù)罩(Z)/(ZZ/2Z)非接觸式密封圈接觸式密封-表面摩擦-運(yùn)轉(zhuǎn)速度-抵抗污染能力 -表面摩擦 -運(yùn)

7、轉(zhuǎn)速度 -抵抗污染能力 -表面摩擦 -運(yùn)轉(zhuǎn)速度 -抵抗污染能力密封圈軸承一邊有橡膠密封圈（非接觸）軸承一邊有防塵蓋軸承一邊有橡膠密封圈（接觸）軸承外圈上有制動(dòng)槽，并帶有制動(dòng)環(huán)軸承外圈有制動(dòng)槽R軸承外圈有制動(dòng)擋邊軸承的游隙即指軸承在未安裝于軸或軸承箱時(shí)，將其內(nèi)圈或外圈的一方固定，然后便未被固定的一方做徑向或軸向移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)量。根據(jù)移動(dòng)方向，可分為徑向游隙和軸向游隙。 徑向游隙軸向游隙軸承合適的內(nèi)部工作游隙能保證其不容易被損壞及達(dá)到較好的使用壽命.軸承游隙，正常 C2Normal C3 C4 C5 Min最小 1 10 25 46 65 Max最大 15 30 51 71 105單位：微米軸承游隙

8、選擇方法如何選擇軸承游隙？一、軸承游隙的選擇原則：1、采用較緊配合，內(nèi)外圈溫差較大、需要降低摩擦力矩及深溝球軸承承受較大軸向負(fù)荷或需改善調(diào)心性能的場(chǎng)合，宜采用大游隙組。2、當(dāng)旋轉(zhuǎn)精度要求較高或需嚴(yán)格限制軸向位移時(shí)，宜采用小游隙組。二、與游隙有關(guān)的因素：1、軸承內(nèi)圈與軸的配合。2、軸承外圈與外殼孔的配合。3、溫度的影響。注：徑向游隙減少量與配合零件的實(shí)際有效過盈量大小、相配軸徑大小、外殼孔的壁厚有關(guān)。1、實(shí)際有效過盈量(內(nèi)圈)應(yīng)為：dy=2/3dG*d為名義過盈量，G*為過盈配合的壓平尺寸。2、實(shí)際有效過盈量(外圈)應(yīng)為：Dy=2/3DG*D為名義過盈量，G*為過盈配合的壓平尺寸。3、產(chǎn)生的熱量

9、將導(dǎo)致軸承內(nèi)部溫度升高，繼而引起軸、軸承座和軸承零件的膨脹。游隙可以增大或減小，這取決于軸和軸承座的材料，以及軸承和軸承支承部件之間的溫度剃度。三、游隙的計(jì)算公式：(1):配合的影響1、軸承內(nèi)圈與鋼質(zhì)實(shí)心軸：j=dy*d/h2、軸承內(nèi)圈與鋼質(zhì)空心軸：j=dy*F(d)F(d)=d/h*/3、軸承外圈與鋼質(zhì)實(shí)體外殼：A=Dy*H/D4、軸承外圈與鋼質(zhì)薄壁外殼：A=Dy*F(D)F(D)=H/D*/5、軸承外圈與灰鑄鐵外殼：A=Dy*6、軸承外圈與輕金屬外殼：A=Dy*注:j-內(nèi)圈滾道擋邊直徑的擴(kuò)張量(um)。dy軸頸有效過盈量(um)。d-軸承內(nèi)徑公稱尺寸(mm)。h-內(nèi)圈滾道擋邊直徑(mm)。

10、B-軸承寬度(mm)。d1-空心軸內(nèi)徑(mm)。A-外圈滾道擋邊直徑的收縮量(mm)。Dy-外殼孔直徑實(shí)際有效過盈量(um)。H-外圈滾道擋邊直徑(mm)。D-軸承外圈和外殼孔的公稱直徑(mm)。F-軸承座外殼外徑(mm)。(2):溫度的影響T=b*其中b為線膨脹系數(shù)，軸承鋼為11.7*10-6mm/mm/0CDe為軸承外圈滾道直徑，di為軸承內(nèi)圈滾道直徑。Ta為環(huán)境溫度。T0為軸承外圈溫度，Ti軸承內(nèi)圈溫度。四、軸向游隙與徑向游隙的關(guān)系：Ua=1/2因徑向游隙Ur很小、故Ur2很小忽略不記故Ua=2*1/2其中fe為外圈溝曲率系數(shù)，fi為內(nèi)圈溝曲率系數(shù)，Dw為鋼球直徑。前置代號(hào)基本代號(hào)后置代

11、號(hào)前置帶號(hào)可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承（滾針軸承僅適用型）推力圓柱滾子軸承軸圈推力圓柱滾子軸承座圈無軸圈推力軸承無座圈推力軸承帶可分離內(nèi)圈或外圈與滾動(dòng)體組件軸承滾子和保持架組件五四三二一類型代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)尺寸系列代號(hào)類型代號(hào)：表示軸承的種類；尺寸系列代號(hào)：尺寸系列代號(hào)由軸承的寬（高）度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組合而成軸承的直徑系列（即結(jié)構(gòu)相同，內(nèi)徑相同的軸承在外徑和寬度的變化系列）用基本代號(hào)右起第三位數(shù)字表示，特輕系列輕系列中系列重系列軸承的寬（高）度系列（即結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑和直徑系列都相同的軸承在寬度方面的變化系列）用基本代號(hào)的右起第四位數(shù)字表示 窄 正常 寬 特寬 特寬 特

12、寬 特寬特低低正常正常向心軸承推力軸承3 0 2 05軸承編號(hào) x 5，軸承的內(nèi)徑就等于25mm，只是適用于內(nèi)徑范圍在20mm-490mm之間的軸承用數(shù)字或字母表示：0 雙列角接觸球軸承 4 雙列深溝球軸承 QJ四點(diǎn)角接觸球軸承 1調(diào)心球軸承 2調(diào)心滾子軸承 3圓錐滾子軸承 5推力球軸承 6深溝球軸承 7角接觸球軸承 8推力圓柱滾子軸承 N圓柱滾子軸承 NA滾針軸承 NNU 雙排圓柱滾子軸承滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)及類型滾動(dòng)軸承的主要特點(diǎn)： 摩擦阻尼小(相對(duì)于非液體摩擦滑動(dòng)軸承)，啟動(dòng)靈活； 可同時(shí)承受徑向和軸向載荷，簡(jiǎn)化了支承結(jié)構(gòu)； 徑向間隙小，還可用預(yù)緊方法消除間隙，因此回轉(zhuǎn)精度高； 互換性好,易于

13、維護(hù)。缺點(diǎn)：抗沖擊能力較差；高速時(shí)噪聲大，壽命較低；徑向尺寸大。滾動(dòng)軸承的組成滾動(dòng)軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成。內(nèi)圈裝在軸徑上，與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。外圈裝在機(jī)座的軸承孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)外圈上設(shè)置有滾道，當(dāng)內(nèi)外圈之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著滾道滾動(dòng)。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻分布在滾道上，減少滾動(dòng)體之間的碰撞和磨損。滾動(dòng)軸承的主要類型1、按承載方向和公稱接觸角分為：向心軸承：045，主要承受徑向載荷徑向接觸軸承0 的向心軸承向心角接觸軸承 045推力軸承： 45 90 ，主要承受軸向載荷；推力角接觸軸承 45 n .dm = n (rpm) x 0.5 (d+D)n = rpmdm =0.5 x

14、(d + D)d = 內(nèi)徑D = 外徑22222 E : 22 x 5 = d : 110D : 200 rpm : 500 ndm = 500 x 0.5 x (110 + 200) = 77,500溫度對(duì)油脂壽命的影響我們型錄中的補(bǔ)充潤(rùn)滑建 議是基于溫度為70C 在55C潤(rùn)滑間隔可以加倍在85C潤(rùn)滑間隔減半潤(rùn)滑間隔外圈軸承溫度 最低應(yīng)該在外圈以上2-3 mm . 最高應(yīng)在最下端滾動(dòng)體中部. 該水平面應(yīng)在靜止時(shí)測(cè)量.MaxMinD1油浴潤(rùn)滑時(shí)油平面高度油浴潤(rùn)滑 強(qiáng)制循環(huán)油潤(rùn)滑 油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)5.軸承的生命周期 狀態(tài)監(jiān)測(cè)基本儀表和儀器溫度/熱像、轉(zhuǎn)速、聲音、檢漏、油質(zhì)電子聽診器聽診器探針有良好傳

15、音性能數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)提高了聲音質(zhì)量耳機(jī)有效地屏蔽了環(huán)境噪音：聽診器使用時(shí)只聽來自機(jī)器的聲音，聽診器不用時(shí)，耳機(jī)還有替代耳塞、甚至大大好于耳塞的作用，在強(qiáng)噪音環(huán)境下保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)工人的耳朵/聽力配備LED指示,可以分別顯示音量值和電池的剩余電量, 還可以調(diào)節(jié)音量隨儀器提供的光盤，記錄了典型的軸承失效聲音模式，可供使用者快速入門掌握本儀器的應(yīng)用頻閃儀TMRS 1 測(cè)量原理: 頻閃儀發(fā)光的閃爍頻率可調(diào)節(jié)，當(dāng)頻閃儀的閃爍頻率與機(jī)器轉(zhuǎn)速相同時(shí)，從機(jī)器旋轉(zhuǎn)部件（如轉(zhuǎn)軸）上反射回來的光的強(qiáng)度不變，人眼感覺轉(zhuǎn)軸“靜止”不動(dòng)，此時(shí)頻閃儀上顯示的頻率即為機(jī)器轉(zhuǎn)速。對(duì)運(yùn)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行如“靜止”時(shí)的可視化檢查旋轉(zhuǎn)速度或運(yùn)動(dòng)速

16、度測(cè)量 在不停機(jī)的情況下進(jìn)行“靜止”檢查 - 旋轉(zhuǎn)部件的松動(dòng)（如聯(lián)軸器上的螺栓） - 旋轉(zhuǎn)部件上的裂紋檢查 - 風(fēng)機(jī)葉片松動(dòng)、裂紋、附著物檢查 - 運(yùn)動(dòng)周期慢放連續(xù)檢查（查看平衡性、對(duì)中情況）軸承拆卸的注意事項(xiàng):安全, 快速不能損傷軸承座和軸!某些時(shí)候還不能損傷軸承6.軸承的生命周期 拆卸機(jī)械方法（拉拔器） 拆卸緊配合軸承的傳統(tǒng)方法,應(yīng)用最多!加熱方法 適用于短圓柱滾子軸承液壓方法 適用于內(nèi)孔帶錐度的軸承，或非常緊的配合工件，要求預(yù)置油孔油槽常規(guī)的軸承拆卸方法非常規(guī)的拆卸方式敲擊軸承軸承的鋼件會(huì)粉碎,碎屑可能造成嚴(yán)重的傷害氣割或打磨軸承 建議不要對(duì)軸承進(jìn)行氣割！潤(rùn)滑脂可能起火或爆炸極易損傷軸和

17、軸承座氣割軸承時(shí),對(duì)氟化橡膠的密封件特別危險(xiǎn),燃燒密封件產(chǎn)生的氣體可能導(dǎo)致肺部損傷，熔化的密封件可導(dǎo)致皮膚燒傷拉拔軸承外圈：拆卸后的軸承，不能繼續(xù)使用!拉拔軸承內(nèi)圈：-拆卸后的軸承理論上還能繼續(xù)使用軸承常見問題分析1、剝離燒傷 2、裂紋缺陷 3、保持架破損 4、擦傷卡傷 5、生銹腐蝕 6、磨蝕 7、電蝕 8、壓痕碰傷 9、蠕變項(xiàng)目現(xiàn)象原因措施剝離運(yùn)轉(zhuǎn)面剝離； 剝離后呈明顯凸凹狀 負(fù)荷過大使用不當(dāng) 重新研究使用條件 安裝不良 重新選擇軸承 軸或軸承箱精度不良 重新考慮游隙 游隙過小 檢查軸和軸承箱加工精度 異物侵入 研究軸承周圍設(shè)計(jì) 發(fā)生生銹 檢查安裝時(shí)的方法 異常高溫造成的硬度下降 檢查潤(rùn)滑劑

18、及潤(rùn)滑方法燒傷軸承發(fā)熱變色 進(jìn)而燒傷不能旋轉(zhuǎn) 游隙過?。òㄗ冃尾糠钟蜗哆^小） 設(shè)定適當(dāng)游隙（增大游隙） 潤(rùn)滑不足或潤(rùn)滑劑不當(dāng) 檢查潤(rùn)滑劑種類確保注入量 負(fù)荷過大（預(yù)壓過大） 檢查使用條件 滾子偏斜 防止定位誤差 檢查軸承周圍設(shè)計(jì)（包括軸承受熱） 改善軸承組裝方法總結(jié)：軸承常見問題分析軸承常見問題分析1、剝離燒傷 2、裂紋缺陷 3、保持架破損 4、擦傷卡傷 5、生銹腐蝕 6、磨蝕 7、電蝕 8、壓痕碰傷 9、蠕變項(xiàng)目現(xiàn)象原因措施裂紋 缺陷部分缺口 且有裂紋 沖擊負(fù)荷過大 檢查使用條件 過盈過大 設(shè)定適當(dāng)過盈及檢查材質(zhì) 有較大剝離 改善安裝及使用方法 摩擦裂紋 防止摩擦裂紋（檢查潤(rùn)滑劑） 安裝側(cè)

19、精度不良（拐角圓過大） 檢查軸承周圍設(shè)計(jì) 使用不良（用銅錘，卡入大異物）保持架破損鉚釘松動(dòng)或斷裂 保持架破裂 力矩負(fù)荷過大 檢查使用條件 高速旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變動(dòng)頻繁 檢查潤(rùn)滑條件 潤(rùn)滑不良 重新研究保持架的選擇 卡入異物 注意軸承使用 振動(dòng)大 研究軸和軸承箱剛性 安裝不良（傾斜狀態(tài)下安裝） 異常溫升（樹脂保持架）軸承常見問題分析1、剝離燒傷 2、裂紋缺陷 3、保持架破損 4、擦傷卡傷 5、生銹腐蝕 6、磨蝕 7、電蝕 8、壓痕碰傷 9、蠕變項(xiàng)目現(xiàn)象原因措施擦傷卡傷表面粗糙，伴有微小溶敷； 套圈檔邊與滾子端面的擦傷稱做卡傷 潤(rùn)滑不良 再研究潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑方法 異物侵入 檢查使用條件 軸承傾斜造成的滾子

20、偏斜 設(shè)定適宜的預(yù)壓 軸向負(fù)荷大造成的擋邊面斷油 強(qiáng)化密封性能 表面粗糙大 正常使用軸承 滾動(dòng)體滑動(dòng)大生銹腐蝕表面局部或全部生銹； 呈滾動(dòng)體齒距狀生銹 保管狀態(tài)不良 防止保管中生銹 包裝不當(dāng) 強(qiáng)化密封性能 防銹劑不足 定期檢查潤(rùn)滑油 水分、酸溶液等侵入 注意軸承使用 直接用手拿軸承軸承常見問題分析1、剝離燒傷 2、裂紋缺陷 3、保持架破損 4、擦傷卡傷 5、生銹腐蝕 6、磨蝕 7、電蝕 8、壓痕碰傷 9、蠕變項(xiàng)目現(xiàn)象原因措施磨蝕配合面產(chǎn)生紅銹色磨損粉粒 過盈量不夠 檢查過盈及潤(rùn)滑劑涂布狀態(tài) 軸承搖動(dòng)角小 運(yùn)輸時(shí)內(nèi)外圈分開包裝，不可分開時(shí)則施加預(yù)壓 潤(rùn)滑不足（或處于無潤(rùn)滑狀態(tài)） 重新選擇潤(rùn)滑劑

21、非穩(wěn)定性負(fù)荷 重新選擇軸承 運(yùn)輸中振動(dòng)磨損 表面磨損，造成尺寸變化，多伴有磨傷，磨痕 潤(rùn)滑劑混中入異物 檢查潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法 潤(rùn)滑不良 強(qiáng)化密封性能 滾子偏斜 防止定位誤差電蝕滾動(dòng)面有噴火口狀凹坑，進(jìn)一步發(fā)展則呈波板狀 滾動(dòng)面通電 制作電流旁通閥 采取絕緣措施，避免電流通過軸承內(nèi)部軸承常見問題分析1、剝離燒傷 2、裂紋缺陷 3、保持架破損 4、擦傷卡傷 5、生銹腐蝕 6、磨蝕 7、電蝕 8、壓痕碰傷 9、蠕變項(xiàng)目現(xiàn)象原因措施壓痕 碰傷卡入固體異物，或沖擊造成的表面凹坑及安裝是的擦傷 固體異物侵入 改善安裝、使用方法 卡入剝離片 防止異物混入 安裝不良造成的撞擊，脫落 若因金屬片引起，則須檢查其他部位 在傾斜狀態(tài)下安