轴承基础知识

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1、滚动轴承的组成

滚动轴承的四大件:

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1滚动轴承的一般概念和分类

1、滚动轴承的组成(续)

为了适用于某些特殊的使用要求,有的轴承会增加或减少一些零件。

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滚动轴承的一般概念和分类

2、滚动轴承四大件的功能

◆内圈通常与轴是紧配合,并与轴一起旋转。

◆外圈通常与轴承座孔或机械部件的壳体配合,起支撑作用。

◆滚动体借助保持架均匀的排列在内、外圈之间,它的行状 、大小和数量直接决定轴承的承载能力。

◆保持架将滚动体均匀的分隔开,引导滚动体在正确的轨道上运动。

第一章 滚动轴承的一般概念和分类

3、滚动体的类型

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4、保持架的类型

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5、滚动轴承的分类

◆按照轴承所承受的载荷方向分类;

◆按照轴承的外形尺寸大小分类;

◆按照轴承滚动体形状分类;

◆按照轴承运动方式分类;

◆按照轴承滚动体的列数分类;

◆按照轴承部件是否可分离进行分类;

5、滚动轴承的分类

◆按照轴承所承受的载荷方向分类:

(1)向心轴承

(2)推力轴承

5、滚动轴承的分类

◆向心轴承包括径向接触轴承和向心角接触轴承。

径向接触轴承—公称接触角为0°,主要用于承受径向载荷,也能在承受径向载荷的同时,承受不大的轴向载荷。

向心角接触轴承—公称接触角大于0°到45°的向心轴承,能承受轴向和径向的联合载荷

5、滚动轴承的分类

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5、滚动轴承的分类

◆推力轴承包括轴向接触轴承和推力角接触轴承。

轴向接触轴承—公称接触角为90°的推力轴承,仅用于承受轴向载荷。

推力角接触轴承—公称接触角大于45°但小于90°推力轴承,主要用于承受轴向载荷,也能在承受轴向载荷的同时承受较小的径向载荷。

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5、滚动轴承的分类

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5、滚动轴承的分类

◆按照滚动体的类型滚动轴承可分为:

(1)球轴承

(2)滚子轴承

圆柱轴承与滚针轴承的区分原则:

● 从形状上看,滚针和滚柱区别的标准有两种:第一就是比例2.5为分界点。 第二种标准是以比例4为标准。

● 从受力的角度来讲,滚针完全不承受轴向力(滚针的端面是不磨的,如果和挡肩接触,则摩擦非常大),而滚柱,如果滚道带挡肩的话是可以承受一定轴向力的,当然不能太大,原则是不超过径向力的1/10。

●从应用上看,滚针主要应用于空间受限制的场合,所以汽车,摩托车,纺机上应用广泛。而且滚针的内圈是选配的,说白了就是如果轴的硬度,粗糙度等符合要求的,可以不配内圈(空间本来就有限),但是如果轴的加工程度比较低,或者比较软,则需要另配内圈作为滚道。而滚柱常用于支撑轴的浮动端,以吸收轴的膨胀量。扎机上四列滚柱用的较多,主要是滚柱承载力非常大。

◆根据滚动轴承外形尺寸大小的分类原则:

1、微型轴承——公称外径尺寸范围D <26mm的轴承;

2、小型轴承——公称外径尺寸范围为26 ≤D<60mm的轴承;

3、中小型轴承——公称外径尺寸范围为60 ≤D<120mm的轴承;

4、中大型轴承——公称外径尺寸范围为120 ≤D<200mm的轴承;

5、大型轴承——公称外径尺寸范围为200 ≤D<400mm 的轴承;

6、特大型轴承——公称外径尺寸范围400 ≤D<2000mm的轴承;

7、重大型轴承——公称外径尺寸范围D≥2000mm的轴承;

6、滚动轴承的特点

◆摩擦系数小,能耗少,机械效率高;

◆外形尺寸已标准化,具有互换性,安装、拆卸和维 一修都很方便;

◆轴向结构紧凑,使机器的轴向尺寸大为减少;

◆精度高、磨损小、寿命长,且能在较长的时长内保一持轴的安装精度;

◆具有自动调心特性的轴承,当主轴有轻微挠曲或配一合部件不同心时仍能正常工作;

◆适宜于专业化大批量生产,质量稳定、可靠,生产一效率高,成本低;

加工过程

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毛坯成形工艺加工流程:

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滚动轴承的种类很多。为了便于选用,国家标准规定用代号来表示滚动轴承。代号能表示出滚动轴承的结构,尺寸,公差等级和技术性能等特性。 滚动轴承代号用字母加数字组成。完整的代号包括前置代号、基本代号和后置代号三部分。基本代号表示轴承的基本类型,结构和尺寸,是轴承代号的基础。

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尺寸系列代号由轴承的宽(高)度系列代号(一位数字)和直径系列代号(一位数字)左右排列组成。它反映了同种轴承在内圈孔径相同时内、外圈的宽度,厚度的不同及滚动体大小不同。显然,尺寸系列代号不同的轴承其外廓尺寸不同,承载能力也不同。 尺寸系列代号有时可以省略:除圆锥滚子轴承外,其余各类轴承宽度系列代号“0”;均省略;深沟球轴承和角接触球轴承的10尺寸系列代号中的“1”可以省略;双列深沟球轴承的宽度系列代号“2”可以省略。

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滚动轴承的代号

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滚动轴承的性能

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思考与练习:

1、人本集团主要生产哪些类型的轴承?你所在公司主要生产哪些类型的轴承?

2、一般深沟球的接触角是几度?

3、轴承深沟球轴承主要有哪几种结构形式?主要用在哪些场合?

主要结构型式:

1、基本型 60000型 2、外圈有止动槽的深沟球轴承 6210 N

3、一面或两面带防尘盖的深沟球轴承 6210—Z(2Z)

4、一面或两面带密封圈的深沟球轴承 6210—RZ(2RZ) 6210—RS(2RS)

5、外圈有止动槽、一面带防尘盖的深沟球轴承 6210—ZN

4、调心球(滚子)轴承的内、外圈结构有什么特点?调心轴承有两列钢球/滚子,内圈有两条滚道,外圈为内球面形;

5、调心轴承主要性能是什么?具有自动调心的性能,可以自动补偿由于轴的挠曲和壳体变形产生的同轴度误差。适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。

6、单列圆锥滚子轴承为什么要成对使用?单列圆锥滚子轴承必须成对使用,因为圆锥滚子轴承在承受径向负荷时有轴向力产生,为抵消这种额外的附加负荷必须由相对的另一套轴承承受,相互抵消轴向分力的影响。

1、滚动轴承游隙的定义

◆滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙。

径向游隙:在无载荷时,当一个套圈固定不动,另一个套圈相对于固定套圈沿径向由一个极端位置到另一个极端位置的移动量。

轴向游隙:在无载荷时,当一个套圈固定不动,另一个套圈相对于固定套圈沿轴向由一个极端位置到另一个极端位置的移动量。

1、滚动轴承游隙的定义

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◆轴承游隙又分为原始游、安装游隙和工作游隙。

原始游隙:轴承未安装前的游隙;

安装游隙:轴承安装后的游隙。由于过盈配合的关系,安装游隙要小于原始游;

工作游隙:轴承在实际运转条件下的游隙。当工作游隙为微负值时,轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。因此,选择轴承的游隙时,一般使工作游隙为零或略为正为宜。

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深沟球轴承、调心球轴承以及圆锥滚子轴承径、轴向游隙的关系表达式如下:

1、深沟球轴承

△a=0.4(△r×Dw)1/2

式中△a—轴向游隙

△r—径向游隙

Dw—钢球直径

2、调心球和调心滚子轴承(近似表达式)

△a=1.5(△r/e)

3、圆锥滚子轴承

△a=0.75(△r/e)

式中e系数取决于轴承接触角α,e=1.5tgα,各型号轴承e值可由滚动轴承样本或机械设计手册中查得。

由径、轴向游隙对应关系可以看出,当径向游隙增大时,轴向游隙也随之增大,反之亦然。

1、滚动轴承游隙的定义

◆轴承的游隙对轴承的载荷分布、振动、噪声、摩擦、使用寿命和机械的运动精度等有很大的影响。

◆由于游隙是决定轴承能否正常工作的一个重要因素。选择适宜的轴承游隙,可以使载荷在滚动体之间合理分布;能限制轴(或外壳)的轴向和径向位移以保证轴的旋转精度;使轴承在要求的温度下能正常工作;可减少轴承工作时的振动和噪声等。由此可见,轴承游隙对轴承寿命、温升、振动和噪声有很大的影响。因此,为保证轴承的正常工作,必须根据使用条件,选择适宜的轴承游隙。

◆使用经验表明,对于球轴承最适宜的工作游隙近似为零;对于滚子轴承最适宜的工作状况应保持少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中(例如机床主轴),也可以有一定数值的预紧,因少量的预载荷对轴承没有损伤性的影响。

1、滚动轴承材料的性能要求

◆良好的耐磨性;

◆良好的耐磨性;

◆有较高的弹性极限;

◆有适宜的硬度;

◆有一定的韧性;

◆有良好的尺寸稳定性;

◆有一定的防锈性能;

◆有良好的工艺性能;

滚动轴承钢冶炼质量的一般要求

滚动轴承钢的冶炼质量,如钢的纯洁度、组织和均匀性等均比一般工业用钢要求高。

一般轴承用钢主要是铬轴承钢,含碳1%左右(0.95~1.05),加入铬1.5%左右(1.3~1.65)并含有少量的锰、硅的共析钢。

铬可以改善轴承钢的热处理性能、提高淬透性、组织均匀性、回火稳定性。热处理后,使钢获得较高而均匀的硬度以及提高耐磨性和获得均匀组织。铬还可以提高钢的防锈性能和磨削性能,但当铬含量超过1.65%时,钢的热处理性能会明会下降。因此,铬含量一般控制在1.65%以下。

3、常用滚动轴承钢的种类

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滚动轴承的技术条件是指滚动轴承的制造精度而言的,主要包括各种公差等级的尺寸精度和旋转精度,以及其它技术要求,例如:硬度、游隙、旋转灵活性、振动和噪音、残磁、外观质量、标志和包装等。

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1、滚动轴承的常见破坏形式

滚动轴承在安装、配合、润滑、密封和维护保养正常的情况下,绝大多数轴承因疲劳剥落而破坏,或因摩擦磨损使轴承精度丧失而不能继续使用。疲劳和磨损属于正常的破坏。

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滚动轴承的使用

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1、滚动轴承正常破坏形式有哪几种?

2、滚动轴承产生裂纹和断裂的原因是什么?

3、什么叫电流的腐蚀?

4、安装滚动轴承时对安装环境有什么要求?

5、安装滚动轴承时为什么要把装卸力加在紧配合的套圈上?

6、滚动轴承润滑方式有哪几种?在一般工况条件下最常用哪种润滑方式?

7、用润滑剂对轴承进行润滑时润滑剂的填充量有什么要求?

8、工作中常用的油润滑方式有哪些?举例说明。

9、滚动轴承的库房保管条件有什么要求?

10、你所在公司生产线机床上的电主轴(砂轮轴)采用什么润滑方式?

11、滚动轴承密封的作用是什么?你所在公司生产的轴承采用什么样的密封形式?

12、经过涂油密封包装的轴承防锈保质期是多久?

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轮毂轴承

使用最早的轮毂轴承由两套单列向心球轴承或圆锥滚子轴承组成,其缺点是安装和维修需要充填润滑脂和调整游隙,而润滑脂类型、用量不当或不够清洁及游隙调整不当常带来轴承寿命大幅度降低的严重后果。

轮毂轴承的主要作用是承重,和为轮毂的转动提供精确的引导,目前有深沟球轴承、短圆柱滚子轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承和轮毂轴承单元多种结构型式并存。其中,深沟球轴承在微型车上比较常见,短圆柱滚子轴承可与深沟球轴承以“定位-游动“配置方式构成重型车非转向轮支承,角接触球轴承因受承载能力和使用空间的限制而较少使用,圆锥滚子轴承则广泛用于各种汽车车轮支承。

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