《鐵道車輛構造與檢修》 課件 模塊2 項目四 認識車輛滾動軸承軸箱裝置

模塊二輪對軸箱裝置的

認知與檢修

項目四認識車輛滾動軸承軸箱裝置

任務一車輛滾動軸承的基本知識任務二客車滾動軸承軸箱結(jié)構任務三貨車滾動軸承結(jié)構

任務一車輛滾動軸承的基本知識一、滾動軸承的工作原理二、鐵路滾動軸承的特點三、鐵路客車圓柱滾子軸承四、貨車車輛滾動軸承一、滾動軸承的工作原理運動物體與支承物之間的接觸點是在不斷地變化的摩擦叫滾動摩擦。滾動軸承的摩擦就是屬于這種摩擦。滾動軸承一般由外圈、內(nèi)圈、滾動體（滾子）、保持架組成。滾動軸承是借助于在內(nèi)、外圈之間的滾動體滾動實現(xiàn)傳力和滾動的。內(nèi)圈緊配合于軸頸上，外圈與軸箱之間允許有少許的轉(zhuǎn)動，當車輪轉(zhuǎn)動時內(nèi)圈隨軸頸轉(zhuǎn)動，同時帶動保持架與滾動體轉(zhuǎn)動，滾動體一方面沿內(nèi)外圈滾道作公轉(zhuǎn)，另一方面繞自身軸心作自轉(zhuǎn)，它們之間的接觸點是在不斷變化的，零件之間沒有滑動摩擦，因此其摩擦阻力小，這是滾動摩擦主要特點，如右圖所示。滾動摩擦原理二、鐵路滾動軸承的特點滾動軸承有徑向游隙和軸向游隙，以保證滾動體能自由轉(zhuǎn)動。保持架用以維持各滾動體之間的位置，防止歪斜和相互碰撞，保證滾動體能沿滾道均勻分布。鐵路車輛用滾動軸承均配置在簧下，除承受車輛載荷外，還直接承受著輪軌間發(fā)生的振動、沖擊，其可靠性直接關系行車安全。因此，要求軸承耐振、耐沖擊、壽命高、維護檢修方便而且要有較小的尺寸和重量。鐵路車輛軸承均設計為非標準系列的形式，并多采用滾動體為向心滾子的軸承。我國鐵路車輛主要采用圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承。鐵路客車圓柱滾子軸承鐵路貨車圓錐滾子軸承

鐵路車輛滾子軸承三、鐵路客車圓柱滾子軸承我國鐵路客車上應用的滾動軸承均為單列向心短圓柱滾子軸承（簡稱圓柱軸承），主要有以下幾種型式(GB/T272-1988表示法)42724QT，152724QT型，配對使用

42726QT，152726QT型，配對使用這種型號軸承是我國鐵路客車主型軸承，大量裝用于各型客車車輛轉(zhuǎn)向架上。新國標GB/T272-1993軸承代號表示及其的含義：鐵路客車圓柱滾動軸承主要規(guī)格：

表3-11客車軸承的型式和基本尺寸(單位：mm)軸承型號外形尺寸滾子內(nèi)圈外徑使用軸型dDB數(shù)量直徑高度4(15)272412024080143048150RC3、RC44(15)272613025080143252158RD3、RD4NJ(P)3226X113025080143252158RD3、RD4RD3P進口軸承13025080143252158RD3、RD4RD3P近年來為了適應鐵路運輸大提速及準高速線路160km/h及以上運行速度要求，同時為學習借鑒發(fā)達國家的先進技術，我國還引進了：瑞典SKF公司:BC1B322880,BC1B322881型軸承日本NSK公司:NSK42726T,NSK152726T型軸承它們的外形尺寸與我國鐵標42726QT，152726QT型軸承相同。

圓柱滾子軸承的結(jié)構如下圖所示，由內(nèi)圈、外圈、滾動體（滾子）、保持架組成，外圈兩側(cè)帶有擋邊，內(nèi)圈只有一側(cè)有固定單擋邊（或活動平擋圈），保持架、滾動體和外圈組合成一個組件，與內(nèi)圈可以互相分離。內(nèi)圈和保持架及滾子1.內(nèi)圈（如下圖所示）內(nèi)圈與軸頸為過盈配合。NJ3226X1型的內(nèi)圈有固定單擋邊；NJP3226X1型的內(nèi)圈沒有固定擋邊，而設有活動平擋圈。內(nèi)圈、平擋圈(a)NJ3226X1型內(nèi)圈(b)；NJP3226X1型平擋圈；(c)NJP3226X1型內(nèi)圈。內(nèi)圈及平擋圈采用GCr18Mo軸承鋼，電渣重容發(fā)制造，并采用貝氏體等溫淬火方法進行熱處理，表面硬度為58—62HRC。內(nèi)圈、平擋圈的分類統(tǒng)計表項目等級內(nèi)圈標志內(nèi)徑尺寸內(nèi)圈標志內(nèi)徑尺寸平檔圈標志內(nèi)徑尺寸原型NJ3226X1Ф130NJP3226X1Ф130NJP3226X1Ф130第一等級NJ3226X1K1Ф129.5NJP3226X1K1Ф129.5NJP3226X1K1Ф129.5第二等級NJ3226X1K2Ф129NJP3226X1K2Ф129NJP3226X1K2Ф129

2．外圈（如下圖所示）

外圈與軸箱筒體為間隙配合，外圈內(nèi)滾道面為滾道，且兩邊都有固定擋邊。NJ3226X1型與NJP3226X1型外圈完全一致，可互換使用。外圈采用GCr18Mo軸承鋼，電渣重容發(fā)制造，并采用貝氏體等溫淬火方法進行熱處理，表面硬度為58—62HRC。外圈3．滾子滾子為圓柱形NJ3226X1型(NJP3226X1型)每套軸承由14個滾子組成滾動體；同一組滾子的直徑變動量≤0.002mm；同一組滾子長度變動量≤0.010mm。(a)普通軸承滾子(b)國產(chǎn)提速、進口軸承滾子(c)尺寸軸承滾子示意及基本尺寸圖1—端面；2—倒角；3—滾動面；4—凹窩4．保持架（如下圖所示）保持架的作用是保持滾子沿滾道均勻分布，不發(fā)生偏斜，從而合理分布載荷，結(jié)構。滾子從保持架兜孔外側(cè)放入保持架正常位置后再向內(nèi)移動一段距離，但不能從兜孔內(nèi)側(cè)脫出，使?jié)L子裝入后整體外圓直徑小于外圈擋邊內(nèi)徑。然后套上外圈，再裝進內(nèi)圈，使軸承成為一個整體。軸承保持架示意及基本尺寸圖

四、貨車車輛滾動軸承

密封式雙列圓錐滾子軸承1－外圈2－滾子3－內(nèi)圈4－保持架5－中隔圈6－密封罩7－密封圈鐵路貨車密封式雙列圓錐滾子軸承（如下圖）(一）貨車車輛滾動軸承的結(jié)構特點保持架是用鋼板沖壓而成，將滾子與內(nèi)圈組合在一起。軸承由兩列滾子、內(nèi)圈組件共用一個整體外圈，可以同時承受以徑向負荷為主的徑向、軸向聯(lián)合負荷。軸承外圈兩端裝有密封裝置，因而可以不用軸箱，在軸承外圈上面安裝承載鞍，即可與轉(zhuǎn)向架導框聯(lián)結(jié)。這種軸承習慣上稱為“無軸箱軸承”。中隔圈是用來調(diào)整軸承軸向游隙的，在新裝配或檢修軸承時，選擇適當厚度的中隔圈，即可獲得所需要的軸向游隙值。我國貨車上使用的雙列滾動軸承有：197720、197726、197730、352226、353130型進口軸承SKF197726、TBU150、TABROL150型雙列圓錐滾子軸承規(guī)格表：軸承型號外形尺寸滾子適用軸型dDB數(shù)量直徑軸向游隙1977201001821174019.3290.6~0.7RB21977261302301504224.740.6~0.7RD219773015027017040300.66~0.81RE2雙列圓錐滾子軸承性能參數(shù)表：

軸型項目RB2RC2RD2RE2軸承型號1977201977241977261997730額定動載荷(kN)4866498421152特性系數(shù)0.260.240.260.27軸向系數(shù)Y12.552.792.552.47軸向系數(shù)Y23.804.153.803.67額定靜載荷O(kN)5.237339571295靜軸向系數(shù)YO2.502.732.502.41極限轉(zhuǎn)速n(r/min)(脂潤滑)13301040990850軸承自由狀態(tài)下軸向游隙0.60~0.700.65~0.750.60~0.700.66~0.81軸承加油量m(g)軸承內(nèi)加油量控制在軸承內(nèi)部空間的50%滾動軸承的游隙選擇:對于不同結(jié)構和工作條件的軸承，選擇合適的游隙是十分重要的；鐵路車輛滾動軸承的游隙比一般軸承要大，這是因為車輛滾動軸承的負荷較大，軸承工作時內(nèi)外圈溫差較大；內(nèi)圈與軸頸過盈配合后會使軸承徑向游隙減小；車輛運行情況復雜，保持合適的軸向游隙，以避免在轉(zhuǎn)向架傾斜、車體蛇形運動或通過曲線時，滾子被卡??；保持滾子斷面與套圈擋邊接觸摩擦部分得到良好的潤滑，使軸承正常工作。任務二客車滾動軸承軸箱結(jié)構客車有軸箱的圓柱滾動軸承軸箱裝置主要可分為:

一、橡膠油封密封式軸箱裝置二、金屬迷宮密封式軸箱裝置一、橡膠油封密封式軸箱裝置（如下圖所示）橡膠迷宮式軸箱裝置1—防塵擋圈；2—橡膠油封；3—軸箱后蓋；4—密封圈；5—軸箱體；6—軸溫報警器安裝孔；7—圓柱滾子軸承；8—軸箱前蓋；9—壓板；10—壓板螺栓；11—防松片。1．軸箱體（如下圖）軸箱體為鑄鋼筒形結(jié)構，兩側(cè)鑄有彈簧托盤，用來安裝軸箱彈簧等配件。筒兩端各有4個軸箱耳，分別與軸箱前、后蓋用螺栓連接。軸箱筒內(nèi)安裝滾動軸承，與軸承外圈為間隙配合。其主要作用是組裝、支承各零件，連接構架，傳遞載荷。

軸箱體1-螺栓孔；2-密封圈槽；3-凸起緣。

2．軸箱后蓋（如下圖）內(nèi)側(cè)軸箱體筒內(nèi)，支承內(nèi)側(cè)軸承外圈。在凸起緣外圓周面上和根部設有密封圈槽，用以安裝密封圈。在內(nèi)圓周面安裝橡膠油封。軸箱后蓋1-螺栓孔；2-密封圈槽；3-凸起緣；4-橡膠油封座3．防塵擋圈（如下圖）防塵擋圈，過盈配合于車軸防塵板座上，與橡膠油封配合起密封作用，其內(nèi)圓周端面支承內(nèi)側(cè)軸承內(nèi)圈端面。防塵擋圈4.橡膠油封（如下圖）

橡膠油封，橡膠油封內(nèi)有鋼骨架，以增加其剛度。橡膠油封安裝在軸箱后蓋內(nèi)圓周面上，與防塵擋圈配合。橡膠油封

5．軸箱前蓋（如下圖）內(nèi)側(cè)凸起緣嵌入軸箱體筒內(nèi)，支承外側(cè)軸承外圈。在凸起緣外圓周上和根部設有密封圈槽，以安裝密封圈。軸箱前蓋的作用是密封軸箱前部。橡膠油封式和金屬迷宮式兩種軸箱密封裝置的前蓋構造相同。軸箱前蓋組裝時，其凸起緣必須壓緊外側(cè)軸承外圈端面。為此，前蓋外緣與軸箱體前端面必須留有0.5～1.5mm間隙。

軸箱前蓋1-螺栓孔；2-密封圈槽；3-凸起緣6．壓板（如下圖）壓板用3個螺栓固定在車軸端面上，在螺栓和壓板之間安裝防松片，以防止螺栓松動。壓板內(nèi)側(cè)凸起緣頂在外側(cè)軸承內(nèi)圈端面，起支承作用。橡膠迷宮式和金屬迷宮式兩種軸箱密封裝置的壓板結(jié)構相同。壓板

7．采用RD4,(RC4)型車軸的軸箱裝置（如下圖）車軸一端安裝有發(fā)電機皮帶輪，除軸箱前蓋和前端密封與RD3,(RC3)軸箱不同，其余部分相同。帶軸端皮帶輪傳動裝置軸箱1—軸端三角皮帶輪；2—軸箱前蓋；3—退卸套；4—頂套；5—軸端壓蓋；6—防松片；

7—螺栓；8—O型密封圈。二、金屬迷宮密封式軸箱裝置（如下圖所示）金屬迷官式軸箱裝置1—防塵擋圈；2—軸箱體；3—圓柱滾子軸承；4—軸溫報警器安裝孔；5—密封圈；6—軸箱前蓋；7—壓板；8—壓板螺栓；9—防松片。這種結(jié)構的軸箱，不帶軸箱后蓋，在軸箱體后端設有迷宮槽，迷宮槽的底部設有排水孔。在圓筒內(nèi)后端設有凸臺，以支承內(nèi)側(cè)軸承的外圈1．軸箱體（見下圖）軸箱體與橡膠迷宮式軸箱裝置的軸箱體基本相同。所不同的是軸箱體后端不設軸箱耳（沒有軸箱后蓋），而設有迷宮槽，與防塵擋圈迷宮槽配合起密封作用。并在后端筒內(nèi)設有臺階，以支承內(nèi)側(cè)軸承外圈。軸箱體1-迷宮；2-臺階；3-軸溫報警器安裝孔。2．防塵擋圈（見下圖）防塵擋圈與防塵板座過盈配合，其外圓設有迷宮槽，與軸箱體上迷宮槽配合。內(nèi)圓端面支承內(nèi)側(cè)軸承內(nèi)圈端面。防塵擋圈3．安裝發(fā)電機皮帶輪車軸軸箱前蓋裝置這種裝置由前蓋和頂套組成（見圖1）。①前蓋（見圖2）。與一般前蓋基本相同，中間為一透孔，設有迷宮槽，與頂套迷宮槽配合起密封作用。②頂套（見圖3）。頂套外圓設有迷宮槽，與前蓋迷宮槽配合。內(nèi)圓端面支承外側(cè)軸承內(nèi)圈。外端面上設有密封圈槽，以安裝密封圈，與皮帶輪配合起密封作用。圖1軸箱前蓋1-軸頸；2-前蓋；3-頂套；4-皮帶輪座。圖2前蓋1-密封圈槽；2-螺栓孔；3-迷宮槽。圖3頂套1-迷宮槽；

2-密封圈槽。任務三貨車滾動軸承結(jié)構貨車無軸箱圓錐滾動軸承裝置，是由外圈、內(nèi)圈、滾子、保持架、中隔圈、密封座、密封罩、油封、前蓋、后擋、螺栓、防松片和承載鞍等組成，其結(jié)構如右圖所示。無軸箱圓錐滾動軸承裝置1-放松片；2-密封座；3-油封；4-密封罩；5-外圈；6-內(nèi)圈；7-滾子；8-保持架；9-中隔圈；10-承載鞍；11-后擋；12-通氣螺栓；13-螺栓；14-前蓋。353130系列緊湊型型滾動軸承

結(jié)構三維組裝圖

前蓋密封罩內(nèi)圈保持架外圈滾子后擋油封中隔圈滾動軸承結(jié)構三維分解圖圓錐滾子軸承（一）軸承種類及運行條件：1、普通無軸箱滾動軸承197700型系列即：197720型、197726型、197730型。使用期限

新造：裝車使用4年或40萬公里送廠大修，

大修后：裝車使用4年或40萬公里報廢。

（鋼質(zhì)保持架）運行環(huán)境：在正常運行條件下，軸承溫升不得超過環(huán)境溫度+400C。

2、新結(jié)構軸承SKF197726型——適用于D軸

注油量：350±30g新型軸承352226X2—2RZ型——適用于D軸

注油量：420±20g使用期限

新造：裝車使用8年或80萬公里送廠大修。

3、適用于E軸的70T級軸承

（1）SKF353130X2—2RS型（2）國產(chǎn)：353130（A、C）緊湊型

注油量：455±25g使用期限：裝車使用8年或80萬公里退卸檢修，1．外圈軸承的外圈是一個內(nèi)筒面帶有2個圓錐滾道的套筒，兩端設有牙口和油溝，用以嵌入密封罩凸臺，保持密封罩不致于發(fā)生脫落和防止?jié)櫥椭庑?。?nèi)圈外圓面有圓錐滾道大、小兩個擋邊，內(nèi)圓面與車軸軸頸為過盈配合，以冷壓方式裝配，為防止拉傷軸頸，兩端都設有倒角。每套軸承兩個內(nèi)圈，兩小端相對安裝。內(nèi)外圈均采用滲碳軸承鋼，經(jīng)過滲碳淬火熱處理，獲得表層硬度高心部韌性好的良好組織結(jié)構，不僅提高了軸承內(nèi)外圈表面的耐磨性，而且保持了較高的韌性，從而提高其抗壓強度和沖擊韌性。為了防止內(nèi)外圈銹蝕和提高潤滑效果，其表面全部進行了磷化處理。2．滾子滾子為GCr15軸承鋼制造的圓錐體結(jié)構，經(jīng)過完全淬火熱處理，硬度為HRC60-64。為使?jié)L子與滾道的接觸應力分布均勻，避免滾子端部產(chǎn)生應力集中，滾子兩端均帶有弧坡。3．保持架保持架由工程塑料（塑鋼）制成，它將滾子和內(nèi)圈組合在一起。4．中隔圈中隔圈由45號鋼制造，其表面經(jīng)磷化處理，放置在兩內(nèi)圈之間，除起隔離作用以外，還可通過選擇不同寬度的中隔圈，來調(diào)整軸承的軸向游隙。5．密封裝置圓錐軸承的密封裝置由（1）密封罩、（2）油封、（3）密封座組成，軸承前后端各裝一套。其作用是防止油脂外泄及外部砂塵及雨雪的侵入。（1）密封罩由2.2mm鋼板壓制成形后經(jīng)磷化處理，它的大端外徑以過盈壓入外圈牙口，另一端壓裝有油封。密封罩大端外徑設有凸臺，當壓入外圈牙口后，凸臺卡在牙口油溝內(nèi)，以防止密封罩在使用過程中脫出。（2）油封油封是由橡膠密封圈、鋼骨架、自緊彈簧組成，橡膠密封圈由耐油丁氰橡膠硫化在鋼骨架上，壓入密封罩內(nèi)（如右圖）。骨架是用1.5mm厚的鋼板沖壓而成，用來保持橡膠密封圈的幾何形狀，且在壓裝和退卸時不易變形。油封的兩個唇口與密封座外圓面過盈配合，主唇口的作用主要是密封，防止?jié)櫥瑒┩庑?；副唇口的作用主要是防止外部異物侵入。自緊彈簧由直徑0.5mm的鋼繞制成環(huán)形再對接成圓形，套在橡膠密封圈彈簧槽內(nèi)，使油封主唇口與密封座保持合適的過盈量，保證唇口有穩(wěn)定的密封性。圖3-5橡膠油封1-骨架；2-彈簧3-主唇口；4-副唇口（3）密封座密封座由GCrl5鋼制成，其內(nèi)圓斷面為“┐”形狀，形成兩個圓孔結(jié)構，小孔與軸頸過盈配合，大圓孔內(nèi)圓面與軸頸表面的縫隙形成進油（前密封座）和排氣通路。其圓柱壁上有4個油孔，以供加油時油脂進出和排氣之用。密封座與軸承內(nèi)圈接觸一端