軸承基礎(chǔ)知識培訓

一、古代軸承的萌芽

長城與金子塔都是人類的文明，是世界奇跡。當我們看到他們的巍峨與偉大時，我們想一想當時建設(shè)時的艱辛，比如說長城的建設(shè)，社會沒有現(xiàn)在發(fā)達，那么建設(shè)長城，的幾噸甚至十幾噸重的石塊是怎么搬運的呢？在當時人民就想到了用圓木,把圓木墊在石塊下，使石塊在地面上滾動，使滑動摩擦轉(zhuǎn)化成滾動摩擦。這樣人民運載建筑的巨大石塊時就比較省力，人民利用圓木運載石塊的想法和理念，就是軸承利用的萌芽。

第一章軸承發(fā)展史1品管科二、中國軸承的發(fā)展

中國是世界上最早發(fā)明滾動軸承的國家之一，從考古文獻看，中國最早具有現(xiàn)代滾動軸承結(jié)構(gòu)雛形的軸承出現(xiàn)在秦朝時期的今山西永濟縣薛家崖村，歷史上中國在該領(lǐng)域雖然在世界文明的前列，但在舊中國軸承工業(yè)卻非常落后．直到七十年代以來，在改革開放的強大推動下軸承工業(yè)才進入了快速發(fā)展時期。1、新中國成立前，日本在瓦房店建造第一家軸承修配廠，也就是現(xiàn)在瓦房店軸承廠的前身。2、1950年成立了第二家軸承廠——哈爾濱軸承廠3、1954年成立了第三家軸承廠——洛陽軸承廠4、隨著經(jīng)濟的發(fā)展先后成立了、西北軸承、襄陽軸承廠等多家國有軸承企業(yè)5、改革開放后，多家民營軸承廠發(fā)展迅猛，如人本、萬向、萬馬、天勝等

2品管科三、軸承發(fā)展至今的著名品牌及簡介

1.著名品牌1、瑞典SKF6、中國ZWZ2、德國FAG7、中國HRB3、日本NSK8、中國LYC4、日本NTN9、藍翔LXB5、美國TIMKEN3品管科2.國外品牌簡介NSK

小型低噪音KOYO汽車軸承NTN汽車用等速萬向節(jié)及中小型球軸承NMB辦公自動化微型軸承SKF

中大型冶金\礦山\汽車軸承世界最大的軸承制造商Timken美國最大軸承制造商，主要生產(chǎn)英制滾子軸承INA滾針軸承及液壓頂桿FAG中大型圓錐圓柱滾子日本企業(yè)歐美企業(yè)4品管科第二章、滾動軸承分類

軸承是機械工業(yè)中使用廣泛要求嚴格的配套件和基礎(chǔ)件，被人們稱之為機械的關(guān)節(jié)。由于使用范圍廣，決定了軸承的多樣性和復雜性，由于要求嚴，決定了軸承質(zhì)量和性能的重要性。軸承制造是一種精密的基礎(chǔ)件制造業(yè)，它的精度以微米來衡量，而普通機械零件的制造的公差只有0.02。電機的振動噪聲在很大程度上取決于軸承的質(zhì)量，高精度機床主軸承的旋轉(zhuǎn)精度和溫升也與軸承質(zhì)量息息相關(guān)，航空航天領(lǐng)域關(guān)鍵軸承發(fā)生故障會造成嚴重事故。1、按滾動體形狀分類:

⑴球軸承---滾動體為球

⑵滾子軸承---滾動體為滾子(包括圓柱滾子、滾針、圓錐滾子、調(diào)心滾子等)2、按承受負荷方向分類:

⑴向心軸承---這類軸承基本上主要用來承受徑向載荷，也能承受少量的軸向載荷。

⑵推力軸承---只能承受軸向負荷。

⑶向心推力軸承---能承受軸向和徑向聯(lián)合負荷。3、按滾動體列數(shù)分類：

⑴單列軸承---具有一列滾動體的軸承。

⑵雙列軸承---具有雙列滾動體的軸承。

⑶多列軸承---具有兩列以上滾動體的軸承（三列.四列）5品管科型式分類（按滾動體和受力方向分類）向心球推力球向心滾子推力滾子6品管科1微型軸承D＜26㎜如:607、6082小型軸承26≤D＜60㎜現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品均屬于此類如：6200~62053中小型軸承60≤D＜120㎜如:63/284中大型軸承120≤D＜200㎜5大型軸承200≤D＜400㎜6特大型軸承400≤D＜2000㎜7重大型軸承D≥2000㎜4、按軸承外徑尺寸大小分類：7品管科第三章滾動軸承的結(jié)構(gòu)滾動軸承是通用標準件,廣泛應用于各種機械設(shè)備中,一般由套圈滾動體和保持架組成。大多軸承是實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動的，也有一些滾動軸承支承擺動或往復直線運動。球軸承零件分解外圈鋼球內(nèi)圈密封圈保持架8品管科一.各配件的功能說明1、套圈(內(nèi)圈、外圈）一般來說，內(nèi)圈的內(nèi)徑，外圈的外徑在安裝時分別與軸和軸承座（外殼）配合起支承作用。軸承套圈上與滾動體接觸的部位稱作滾道面，球軸承又叫溝道。3、保持架將滾動體在圓周上均勻地相互隔開，防止?jié)L動體脫落以引導滾動體正常運動。保持架按加工工藝不同可分為沖壓保持架、車制保持架等。按材料不同可分為鋼保持架、銅保持架、尼龍保持架、酚醛樹脂保持架等。2、滾動體滾動體按形狀分為球和滾子兩大類，滾子又可分為圓柱滾子、圓錐滾子、球面滾子、滾針等。5、油脂在軸承內(nèi)部的工作面形成潤滑油漠，減少摩擦，降低軸承的振動和噪聲。5、密封圈用來防止來自外部了的塵埃、水分、雜質(zhì)的侵入，同時防止軸承內(nèi)部的潤滑脂的泄露和不被污染。以延長軸承工作時間。9品管科二、各種滾動軸承特性10品管科第五章滾動軸承代號前置代號基本代號后置代號12345678成套軸承分部件類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封防塵套圈結(jié)構(gòu)保持架及其材料軸承材料公差等級游隙配置其它寬度直徑6(0)2042RZP5C3舉例:6204-2RZ/P53軸承代號由前置代號、基本代號、后置代號組成，基本代號表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承代號的基礎(chǔ)，前置后置代號是軸承結(jié)構(gòu)形狀技術(shù)要求有改變時，在基本代號左右添加的補充代號，以上是代號的排列規(guī)則。表111品管科

1、類型代號

規(guī)定滾動軸承的基本類型

6QJ15NNA3712品管科常見類型代號列表代號軸承類型代號軸承類型0雙列角接觸球軸承6深溝球軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承2調(diào)心滾子軸承8推力圓柱滾子軸承3圓錐滾子軸承N圓柱滾子軸承4雙列深溝球軸承U外球面球軸承5推力球軸承QJ四點接觸球軸承2.尺寸系列代號

軸承尺寸系列代號由軸承的寬度系列代號和直徑系列代號組成。滾動軸承的主要輪廓尺寸現(xiàn)已經(jīng)標準化（內(nèi)徑、外徑、寬度）13品管科尺寸系列代號規(guī)定軸承的外徑和寬度下圖為軸承的尺寸系列

14品管科3、內(nèi)徑型號軸承內(nèi)徑㎜表示方法舉例軸承型號內(nèi)徑㎜＜101.內(nèi)徑這整數(shù)時,直接用1位數(shù)字表示內(nèi)徑尺寸60867/2.582.52.內(nèi)徑為小數(shù)時,在內(nèi)徑尺寸前加/(斜線)10～17內(nèi)徑10121517620162026203121517代號00010203/22/28/32內(nèi)徑為22、28、32的軸承在內(nèi)徑尺寸前加/(斜線)表示63/2263/28222820～480內(nèi)徑代號為以內(nèi)徑值除5之商的二位數(shù)字來表示620420≥500內(nèi)徑尺寸前加/(斜線)表示15品管科4、前置代號此代號不常見（略）5、后置代號5.1內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號含義代號含義示例BCE表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)接觸角為40°的角接觸球軸承接觸角為15°的角接觸球軸承加強型設(shè)計AC接觸角為25°的角接觸球軸承5.2密封\防塵與外部形狀變化代號及含義代號含義代號含義N外圈帶止動槽的軸承(2)RZ非接觸式密封軸承NR外圈有止動槽并帶止動環(huán)軸承(2)Z防塵蓋密封軸承(2)RS接觸式密封軸承K內(nèi)徑帶錐孔的軸承16品管科5.3保持架結(jié)構(gòu)、材料的代號代號含義代號含義F鋼鐵類實體保持架，后附數(shù)字表示不同材料J鋼板沖壓保持架Q青銅實體保持架，后附數(shù)字表示不同材料V滿裝滾動體M黃銅實體保持架E磷化處理保持架T酚醛層壓布管實體保持架D碳氮共滲保持架TN工程塑料模注保持架5.4公差等級代號代號含義/P0尺寸精度為P0級/P6尺寸精度為P6級/P5尺寸精度為P5級/P4尺寸精度為P4級/P2尺寸精度為P2級5.5游隙代號代號含義/C1徑向游隙為1組/C2徑向游隙為2組——徑向游隙為0組，即普通組游隙/C3徑向游隙為3組/C4徑向游隙為4組/C5徑向游隙為5組17品管科5.6振動代號5.7配置代號代號含義/Z軸承的振動加速度級極值組別,依次從低至高為:Z1、Z2、Z3、Z4/V軸承的振動速度級極值組別,依次從低至高為:V1、V2、V3、V4、代號含義/DB成對背對背安裝，例：7210C/DB/DF成對面對面安裝，例：32205/DF/DT成對串聯(lián)安裝，例：7210C/DT5.8帶附件軸承代號不常用（略）●后置代號的編制規(guī)則：1）后置代號置于基本代號的右邊，并在基本代號空半個漢字距（代號中有符號“—”、“/”除外）。當改變項目多，具有多組后置代號，按軸承代號排列規(guī)則（見表1）從左至右的順序排列；

2）改變?yōu)榈?組（含4組）以后的內(nèi)容，則在其代號前用“/”與前面代號隔開；例：6203-2Z/P6

3）改變內(nèi)容為第4組后的兩組，在前組與后組代號中的數(shù)字或文字表示含義可能混淆時，代號間空半個漢字距。

例：6203-2Z/P6V118品管科第六章軸承的精度軸承精度主要指尺寸精度和旋轉(zhuǎn)精度，國標參照ISO標準分別規(guī)定了不同的精度等級和主要尺寸的公差，其由低到高分別為P0、P6、P5、P4、P2。對于一般用途0級己足夠。尺寸公差旋轉(zhuǎn)精度

內(nèi)徑、外徑、寬度公差

倒角尺寸公差

錐孔公差

外圈徑向跳動Kea

內(nèi)圈徑向跳動Kia

外圈軸向跳動Sea

內(nèi)圈軸向跳動Sia

內(nèi)圈端面跳動Sd(內(nèi)圈垂直差）

外圈外徑面傾斜公差SD（外圈垂直差）軸承精度19品管科第七章軸承的游隙與配合一、游隙滾動軸承的游隙是指軸承的內(nèi)、外套圈與滾動體之間的間隙量，即將內(nèi)圈或外圈中的一個固定，將另一個套圈上下（徑向）、左右（軸向）方向移動時，從一極端位置到相反方向的極端位置的移動量。徑向的移動量叫徑向游隙，軸向的移動量叫軸向游隙。徑向游隙?軸向游隙

滾動軸承的游隙（即內(nèi)部游隙)是重要的使用特性。游隙的大小，對軸承疲勞壽命、振動、噪聲、溫升和機械運轉(zhuǎn)精度等影響都很大，所以游隙也是選用軸承的重要參數(shù)。20品管科二、滾動軸承一般技術(shù)條件一、目前我國滾動軸承技術(shù)標準可分為四種：（1）國家標準GB/T適用于成品軸承的檢查和驗收（2）機械行業(yè)標準JB/T適用于軸承零件的檢查和驗收（3）企業(yè)標準Q/Z適用于軸承零件的檢查和驗收（4）我司標準Q/LX適用于生產(chǎn)加工零件的檢查和驗收。（工廠標準由生產(chǎn)廠自已規(guī)定）。二、新頒布的滾動軸承標準的軸承公差定義，一些常用符號及字母的含義：

△表示偏差；V表示變動量；m表示平均；p表示平面；s表示單一；d軸承公稱內(nèi)徑；D軸承公稱外徑；B內(nèi)圈公稱寬度；C外圈公稱寬度；a公稱圓錐角；R軸承溝曲率；T軸承裝配高度；r軸承最小單向倒角。以上符號將組合起來，內(nèi)（外）徑有關(guān)符號的含義就明確了。例：△da就是單一內(nèi)徑的偏差；△dmp就是單一平面平均內(nèi)徑偏差；Vdp就是單一徑向平面內(nèi)的內(nèi)徑變動量（橢圓度）；Vdmp就是平均內(nèi)徑的變動量（錐度）。21品管科另外，由內(nèi)圈寬度方面的符號含義可知：△Bs就是內(nèi)圈單一寬度的偏差；VBs就是內(nèi)圈度度的變動量；三、旋轉(zhuǎn)精度符號所用字母的含義如下：K表示徑向跳動；S表示側(cè)擺，即軸向；i表示內(nèi)圈；e表示外圈。將以上符號組合起來，其含義表示為：內(nèi)圈（外圈）滾道對內(nèi)（外）徑表面的厚度變動量Ki(Ke)，即俗稱壁厚差。滾道對端面的平行度Si（內(nèi)圈）或Se（外圈），即俗稱溝測擺。曲率半徑Ri（內(nèi)圈）或Re（外圈）,一般指套圈和滾子圓弧表面在縱截面圓弧上的半徑，即球軸承溝道R。22品管科二、游隙種類

滾動軸承在不同狀態(tài)下的游隙種類1、原始游隙：產(chǎn)品在軸承制造廠軸承裝配好時的內(nèi)在游隙，也稱理論游隙；2、測量游隙：在有負載狀態(tài)下測量的游隙，它的值與測量載荷有關(guān)；3、配合游隙：軸承內(nèi)圈安裝在軸承或外圈安裝于軸承箱殼內(nèi)之后，其套圈徑向尺寸發(fā)生了變化，一般軸承內(nèi)圈因過盈配合而膨脹，外圈則收縮，即軸承安裝后的游隙；4、工作游隙：當軸承在承受工作載荷運轉(zhuǎn)時，軸承滾動體和滾道接觸處會發(fā)生彈性變形，導致軸承游隙增大，此時軸承的游隙稱之為工作游隙。幾種游之間的關(guān)系：測量游隙＞原始游隙配合游隙＜原始游隙軸承代號中的游隙組別軸承代號的游隙實際上是指軸承的原始游隙，如我們公司的深溝球軸承的游隙組別是按國家標準加工的，一般指軸承的徑向游隙。標準規(guī)定游隙由小到大為C2、C0（基本組）、C3、C4、C5五個組別。常見的CM游隙為小型電機專用游隙。國家標準規(guī)定了以上各類型軸承的游隙組別和各組的游隙值，選用游隙時要優(yōu)先選用C0游隙，它適用于一般工作條件。若安裝運轉(zhuǎn)條件不同于一般使用條件則需根據(jù)軸承具體工況狀況選用，如載荷、配合尺寸、工作溫度等.23品管科三、軸承的配合

軸承安裝時軸承內(nèi)徑與軸、外徑與外殼的配合非常生要，當配合過松時，配合面會產(chǎn)生相對滑動稱作蠕變。蠕變一旦產(chǎn)生會磨損配合面，損傷軸或外殼。而且磨損顆粒會侵入軸承內(nèi)部造成早期失效。過盈量過大時，外圈外徑變小或內(nèi)圈內(nèi)徑變大，會導致軸承內(nèi)部游隙減小。另外軸和外殼加工的幾何精度也會影響軸承套圈的原有精度，從而影響軸承的使用性能。

配合不當可能會發(fā)生以下問題：1破壞軸承轉(zhuǎn)動手感，旋轉(zhuǎn)精度下降2產(chǎn)生振動和噪音3溫度升高，導致燒損軸承與軸或外殼的公差配合24品管科四、軸承的游隙與配合之間的關(guān)系

深溝球軸承安裝工作時的各種游隙之間的關(guān)系：工作游隙：△=△0-δfi-δf0-δt+δw△0：原始游隙δfi：內(nèi)圈與軸配合引起的游隙減小量δf0：外圈與殼配合引起的游隙減小量δt：由內(nèi)外圈溫差引起的游隙減小量δw:由載荷引起的游隙增加量

工作游隙的選定,從理論上講,在軸承平穩(wěn)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下,稍微帶點負工作游隙時,軸承使用壽命最長。25品管科第八章軸承的潤滑軸承潤滑的目的是以一層薄的油膜將滾動體和滾動面分開，運轉(zhuǎn)時在滾動面形成均勻的潤滑油膜，從而減少軸承內(nèi)部摩擦及和每個元件磨損，防止燒結(jié)。良好的潤滑是軸承工作的必要條件，分析軸承損壞的原因表明，40﹪左右的軸承損壞都與潤滑不良有關(guān)。潤滑在滾動軸承中起到的主要作用如下：1、在接觸面形成油膜，減少摩擦和磨損。2、起到散熱作用，降低軸承的工作溫度。3、潤滑劑有防止軸承內(nèi)部生銹。4、潤滑劑能緩和沖擊，減振和降低噪音。潤滑的方法，分為脂潤滑和油潤滑。a脂潤滑具有充填一次潤滑脂后長時間不需要補充的優(yōu)點，而且密封結(jié)構(gòu)較簡單，因此被廣泛使用。潤滑脂是以潤滑油為基礎(chǔ)油，摻入親油性強的固體稠化劑混合而成的半固體狀潤滑劑，為提高某些特性，還加有各類添加劑。b油潤滑，常有循環(huán)油潤滑、噴射潤滑、油霧潤滑。軸承的潤滑油一般以氧化穩(wěn)定性及防銹性好，油膜強度高的精制礦物油為主，但也常使用各種合成油。26品管科第九章滾動軸承的材料

軸承工作時，套圈和滾動體承受拉伸、壓縮、剪切、彎曲、交變和摩擦等復雜應力，而且隨著軸承技術(shù)的發(fā)展，有些特殊用途的軸承向著高速、高負荷等主向發(fā)展，使得套圈和滾動體局部接觸應力高達4000MPa以上，這就要求套圈和滾動體材料經(jīng)相應處理后，具有以下性能：◆高硬度、高耐磨性◆良好的沖擊韌性和斷裂韌性◆高彈性極限◆良好的尺寸穩(wěn)定性

為達到以上性能，要求材料具有嚴格的冶金質(zhì)量：嚴格的化學成分、極純凈度、嚴格的低高倍組織等。一、套圈和滾動體材料高碳鉻軸承鋼系列多用于整體淬硬軸承零件，經(jīng)淬回火后硬度一般在HRC60~64，具有良好的使用性能和工藝性能，是制造軸承套圈和滾動體最廣泛的材料，主要有GCr15?；瘜W成分如下表：牌號ＣSiMnCrMoPSNiCuGCr150.95~1.050.15~0.350.25~0.451.40~1.65≤0.10≤0.025≤0.025≤0.03≤0.02527品管科第十章滾動軸承的壽命

一、壽命定義軸承即使在正常的條件下使用，套圈和滾動體的滾動面會受到交變壓應力影響，亦會發(fā)生材料疲勞以至造成剝離而無法使用。所謂軸承壽命，就是指在滾動面或滾動面產(chǎn)生這種剝離之前的總轉(zhuǎn)數(shù)(或總的運轉(zhuǎn)時間)。即使一組相同軸承在同一條件下運轉(zhuǎn)，其壽命亦有很大的差異，這是因為材料疲勞本身就具有離散性。因此對軸承壽命常以其失效概率表述，用可靠度指標來衡量。特引入額定基本壽命的概念。額定基本壽命指一組相同軸承在同一條件下進行運轉(zhuǎn)時，90%不會發(fā)生滾動疲勞性剝離的總轉(zhuǎn)數(shù)。(若以某固定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，則以總旋轉(zhuǎn)時間表示。)二、基本額定載荷基本額定動載荷和基本額定靜載荷1基本額定動載荷Cr：軸承在旋轉(zhuǎn)(n＞10r/min)時的承載能力,指一套軸承當額定壽命為100萬轉(zhuǎn)時所承受的載荷。2基本額定靜載荷Cor：軸承在旋轉(zhuǎn)(n≤10r/min)時的承載能力,指軸承在靜止或緩慢