轴承基本知识培训一ppt课件

单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版副标题样式 2009-11-13*1 内部培训教材一 滚动轴承基本知识 宁波午阳联合轴承有限公司 纽尚（宁波）汽车轴承制造有限公司 宁波经济技术开发区纽尚进出口有限公司 纽尚集团 内部资料 注意保密 前前 言言 一、滚动轴承在国民经济中的地位 轴承是支承转轴或其他旋转件的零件，它引导旋转运动，并承受传递给支架 的载荷。按摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。由于滚动 轴承尺寸已国际标准化，具有互换性，不仅使用维修方便，而且便于专业化大 批量生产。现已发展为现代化机械的重要精密配件之一，并形成了完整的生产 滚动轴承的工业体系。广泛地应用于汽车、拖拉机、机车车辆、船舶、飞机、 雷达、机床、电机，以及各种矿山、冶金、石化、农业、轻纺、工程、地质等 机械、仪器仪表上。 机器的工作性能、寿命、各项经济指标及可靠性，在某种程度上都与滚动轴 承有密切的关系，尤其是近代技术的发展，对轴承提出了很多特殊的要求，这 些要求又促进了轴承工业的发展，研制和生产出许多特殊种类的轴承，如航空 发动机高速高温轴承、陀螺仪用微型轴承、火箭用低温轴承、卫星仪表系统用 防磁轴承等等，在国民经济发展和国防建设中起着越来越重要的作用。随着对 外贸易事业的发展，滚动轴承不仅装在各种主机上大量出口，而且也单独作为 一种产品大量出口，轴承工业的技术水平，已成为反映我国科学技术与工业现 代化水平的重要标志之一。 二、我国滚动轴承工业发展概况 我国的滚动轴承工业是解放后才建立并发展起来的。新中国成立以前，全国 仅在瓦房店有一家轴承制造厂。新中国成立以后，1950年建立了我国第二轴承 厂哈尔滨轴承厂，在第一个五年计划期间，又建立了我国第三轴承厂 洛阳轴承厂。从此，我国有了三个大型的轴承企业，初步形成了我国工业的基 础，随着我国国民经济的蓬勃发展，先后在各省、市、自治区（除西藏外）又 建立了五十四个大中型主要生产厂，特别是改革开放以后，大量合资企业和民 营企业的涌现，促进了我国轴承工业的发展。目前，全国已有轴承生产厂近 2000家，基本上形成了我国轴承工业生产体系。从生产少数规格的农用球轴承， 2009-11-132冯幸国 发展到生产工业和军工用的高精度轴承。目前，我国各类轴承年产量从1949年 的13.8万套增加到18亿多套，累计轴承品种从100多个增加到7000多个，规格 28000多个，职工人数从不足千人壮大到约50万人（仅273家定点企业统计） 。已能生产内径0.6mm的微型轴承，外径达5.44m，重量达11.725吨的大型轴 承，套圈最小壁厚为0.275mm的薄壁柔性轴承以及高温、低温、高速、高真空 、耐腐蚀、耐辐射等各种特殊工作条件下的轴承，有力地促进了国民经济建设 和国防工业的发展。 为了发展滚动轴承的设计和生产，适应国民经济和国防建设不断发展的需 要，在大型轴承企业（或大公司）内部建立了科研机构。在洛阳建立了轴承研 究所，开展轴承科学技术的开发工作。在洛阳工学院还开设了“滚动轴承设计和 制造（本科）”专业，以培养发展我国轴承行业所需的高级技术人才。 三、轴承工业发展的趋势 回顾建国以来，我国轴承工业虽取得了很大成绩，但是，随着科学技术和 工业现代化的不断发展，对滚动轴承产品的要求也越来越高。这些要求可以归 纳为下列三点： a.由于主机的特殊部位、特殊安装条件、特殊使用要求等需要特殊结构的轴承及 其总成。 b.由于主机的特殊技术要求，需要轴承的使用性能指标能满足主机的技术要求。 c.在数量上满足社会的大量需要。 为了满足国民经济各部门、国防建设和科研事业的需要，我国轴承工业当前 的任务是十分艰巨的，特别是我国轴承工业总的科研和生产水平与国外先进水 平相比，仍有很大差距，需要我们加倍努力，加强轴承结构设计和应用技术的 研究，提高轴承产品质量、发展轴承品种，赶上国外先进水平。 2009-11-133冯幸国 目 录 第一节 滚动轴承的基本结构 1.1 滚动轴承零件及其在轴承中的作用 1.2 滚动轴承的特点 第二节 滚动轴承的分类 2.1 滚动轴承的分类 2.2 深沟球轴承的性能 2.3 角接触球轴承的性能 2.4 圆锥滚子轴承的性能 2.5 推力球轴承的性能 第三节 滚动轴承的代号 3.1 滚动轴承代号编制规则 3.2 基本代号 3.2.1 类型代号 3.2.2 尺寸系列代号 3.2.3 内径代号 3.3 前置代号 3.4 后置代号 3.5 轴承代号举例 2009-11-134冯幸国 第四节 滚动轴承的技术条件 4.1 滚动轴承公差等级(精度等级) 4.1.1 尺寸精度 4.1.2 旋转精度 4.2 滚动轴承的游隙 4.2.1滚动轴承游隙的定义 4.2.2 滚动轴承游隙的选择 4.2.3 径向游隙和轴向游隙的关系 4.3 滚动轴承的振动和噪声 4.4 滚动轴承的其他技术条件 第五节 滚动轴承的润滑及润滑材料 5.1 润滑的作用 5.2 润滑的类型 5.3 我公司常用的润滑材料 第六节 滚动轴承的密封 6.1 密封的作用 6.2 密封的形式及选择 2009-11-135冯幸国 第七节 滚动轴承常用材料 7.1 套圈、滚动体常用材料 7.2 保持架常用材料 7.3 橡胶密封圈材料 第八节 深沟球轴承套圈及装配生产过程 8.1 套圈生产过程 8.2 轴承装配生产过程 2009-11-136冯幸国 1.2 滚动轴承的优点 滚动轴承与滑动轴承相比，主要优点有： 1、滚动轴承的摩擦系数小，因而滚动轴承摩擦阻力及起动摩擦力矩小，功率消耗少 ，机械效率高； 2、外形尺寸已标准化，具有互换性，安装，拆卸和维修都很方便； 3、轴向结构紧凑，使机器的轴向尺寸大为减小； 4、精度高、磨损小、寿命长，且能在较长时间内保持轴的安装精度； 5、具有自动调心特性的轴承，当主轴有轻微挠曲或配合部件有些不同心时 仍能正 常工作； 6、宜于专业化大批量生产，质量稳定、可靠，生产效率高，成本亦较低； 但多数滚动轴承不宜承受强大的冲击与振动，运转时有振动和噪声，轴承座结构 亦较复杂。 复习题：1. 滚动轴承的基本结构由哪几种零件组成？它们在轴承中各有什 么作用？ 2. 滚动轴承有哪些优缺点？ 第二节 滚动轴承的分类 2.1 滚动轴承的分类 滚动轴承的分类方法很多，本书主要介绍几种常见的分类方法。 1.轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分类 （1）向心轴承 向心轴承包括径向接触轴承和向心角接触轴承 2009-11-139冯幸国 径向接触轴承公称接触角为零度，主要用于承受径向载荷，也能在承受 径向载荷的同时，承受轻微的轴向载荷。所谓径向载荷，是指轴承载荷 的作用方向垂直于轴承的轴心线；所谓轴向载荷，是指轴承载荷的作用 方向平行于轴承的轴心线。 向心角接触轴承公称接触角大于0度小于45度的向心轴承，能承受径向 和轴向同时作用的联合载荷，一般以承受径向载荷为主，个别情况下， 也可以承受纯轴向载荷。 （2）推力轴承 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度的推力轴承，仅用于承受轴向载荷。 推力角接触轴承公称接触角大于45度但小于90度的推力轴承，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。 2.轴承按其滚动体的种类分类 （1）球轴承滚动体为球 （2）滚子轴承滚动体为滚子 滚子轴承按滚子形状不同，又分为 （a）圆柱滚子轴承滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径 之比小于或等于3，或长度与直径之比大于3、但直径大于5mm。 （b）滚针轴承滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之大于3，但直 径小于或等于5mm。 （c）圆锥滚子轴承滚动体是圆锥滚子的轴承。 （d）调心滚子轴承滚动体是球面滚子的轴承 2009-11-1310冯幸国 2009-11-1311冯幸国 3.轴承按其工作时能否调心分类： （1）调心轴承滚道是球面形的。能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。 （2）非调心轴承（刚性轴承）能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。 4.轴承按滚动体列数分类： （1）单列轴承具有一列滚动体的轴承； （2）双列轴承具有二列滚动体的轴承； （3）多列轴承具有多于两列滚动体的轴承。如：三列、四列轴承。 5.轴承按其部件能否分离分类： （1）可分离轴承具有可分离部件的轴承； （2）不可分离轴承轴承在最终配套后，套圈均不能任意自由分离的轴承。 6.轴承按其外径尺寸大小分类： （1）微型轴承 D130mm时，不允许超过0。03g。对于一般用途的轴承，在成品检查时，采用 抽样的方式检查残磁，而对有专门要求的产品，则应100%进行检查。 4轴承的表面粗糙度 轴承的表面粗糙度用参数Ra来评定。轴承的配合表面和端面一般都加工成参数Ra较小 的粗糙度。根据公差等级和公称尺寸的不同，上述表面的粗糙度规定在 Ra0.160.8um范围内。 轴承零件滚动表面的Ra值更小，一般滚动体的表面粗糙度Ra值小于滚道。球轴承滚动 表面的Ra值小于滚子轴承，钢球的表面粗糙度Ra最小，根据钢球的精度等级， 其表面粗糙度在Ra0.120.2um范围内。 2009-11-1370冯幸国 5轴承的外观质量 轴承的外观质量包括各种裂纹（如材料裂纹、锻造裂纹、热处理裂纹和磨削裂纹等） 、各种机械伤（如磨伤、划伤、碰伤和压伤等）、烧伤、锈蚀、麻点、铆接（ 或焊接）质量以及打字质量等等。 6轴承的标志和包装 在轴承上应标出轴承的代号、制造厂的代号或商标代号以及制造年份的代号。 轴承的标志一般采用机械方法在轴承端面或其它非工作表面上标出，其特殊技术要求 的代号，允许标志在包装物上。端面有效宽度小于1mm的轴承，其标志允许标 志在包装物上。 轴承 和包装物上的标志应完整、清晰。 供应给的用户的轴承应按规定进行防锈和包装，轴承经防锈包装后，在遵守保管规则 的条件下，从出厂之日起在12个月内应保证不生锈 。 复习题： 1.深沟球轴承的尺寸精度包括哪些项目？ 2.深沟球轴承的旋转精度包括哪些项目？ 3.何谓滚动轴承的径向游隙和轴向游隙？ 4.为什么说游隙是轴承能否正常工作的一个重要因素？ 5.何谓轴承的原始游隙，安装游隙和工作游隙？ 6.选择轴承的游隙时应考虑哪些因素？ 7.会根据轴承内径查出各种类型、各种游隙组别轴承的游隙。 8.滚动轴承的振动值有哪两种评定法？ 9.滚动轴承除尺寸精度，旋转精度，游隙和振动的技术条件外，还有哪些其他技术条 件？ 2009-11-1371冯幸国 第五节 滚动轴承的润滑 51 润滑的作用 轴承工作时，在高负荷高转速下长时间运转，为避免零件表面直接接触而产生干摩 擦，必须对轴承进行润滑。润滑的作用： （1）降低摩擦和磨损，提高轴承使用性能 （2）降低轴承运转时的振动和噪声。 （3）防止水、气、灰尘和其他有害杂质侵入轴承内部，从而可防止轴承锈蚀。 （4）加快轴承工作时的散热 （5）提高轴承使用寿命。 52 润滑的类型 按润滑材料的种类来分，滚动轴承的润滑可分为脂润滑、油润滑和固体润滑三大类。 1.脂润滑 润滑脂是用基础油、稠化剂及添加剂制成的半固体状态润滑剂。润滑脂按稠化剂的 种类不同可分为钙基、钠基、钙钠基、铝基、锂基、钡基等多种，轴承润滑用的较多的 是锂基脂（抗水性好，使用温度范围宽-20至120度，极压抗磨性好，寿命长）。不同的 润滑脂不能混用。 脂润滑的优点是不易泄漏，容易保持在轴承内，有一定的防水、气、灰尘等侵入的 能力，油膜强度较高，可以长时间不更换。用于密封的结构简单。 润滑脂的填充量一般控制在轴承内部空间的1/5到1/2为宜。加脂过多，运转时搅拌 发热，轴承温度升高。高速轴承应仅填至1/5或更少。 2.油润滑 油润滑的优点是流动性好，可用于重载、高速、高温等场合。 常用润滑油为各种牌号的机械油。转速高应选用粘度低的油，环境和油温低亦应选 用粘度低的油，反之应选粘度高的油。 润滑油的方式有油浴润滑、飞溅润滑、滴油润滑、喷雾润滑、喷射润滑、压力润滑 等。 2009-11-1372冯幸国 3.固体润滑 在特殊情况下，脂润滑和油润滑的使用受限制时，可采用固体润滑方 法。常用以下几种类型： a、将固体润滑剂加入润滑脂中。一般是加入3%-5% 的一号二硫化钼。 b、将固体润滑剂粘接到滚道，保持架和滚动体上，形成固体润滑膜。 c、将固体润滑剂加入到工程塑料和粉末冶金材料中，制成有自润滑性能 的轴承零件。 53 我公司常用的轴承润滑材料 润滑脂： 美国 埃索（ESSO） （如ESSO VNIREXN3） 日本 协同（KYODO YUSHI）（如ETK SUPER、SB-M） 中国 长城（HPR） 汉沽（如 汉沽2#、3#） 润滑油： 威达利（Vitred） （浙江壳牌化工石油公司） P2000 （新日本石油） 除上述润滑材料外，也有选用以下品牌： 雪佛龙（CHEVRON）； 美孚（MOBIL OIL） 壳牌（SHELL）； 杜邦（DU PONT） 克鲁勃（KLUBER）； 道康宁（DOW CORNING） 复习题： 1、滚动轴承润滑的作用是什么？ 2、按润滑材料种类来分，润滑有哪几大类？ 2009-11-1373冯幸国 第六节 滚动轴承的密封 6、1 滚动轴承密封的作用 1、防止灰尘、水分、酸气和其他污染物进入轴承。 如果轴承密封不良，外部杂质侵入，将使轴承工作状况急剧变坏，从而显著降低轴承 的使用寿命。 2、防止润滑剂漏出 如果轴承密封不良，充填在轴承内部的润滑剂会漏出，这不但破坏了轴承的正常工作 条件，而且还会使机械污损。 6、2 滚动轴承密封的形式及选择 选择滚动轴承密封的形式，应保证在特定的工作条件下有良好的密封作用，同时还应 尽可能使密封结构简单。选择密封形式具体应考虑下列因素： 1.轴承的工作环境 2.轴承的结构特点（即可选用空间的大小） 3.轴承的转速 4.轴承的润滑剂类型 5.轴承的工作温度 常采用的滚动轴承密封形式： 1.常用的滚动轴承密封件有带骨架式橡胶密封圈和薄钢板冲压的防尘盖。 2.密封形式： a.单面或双面带防尘盖（-Z或2Z） b.单面或双面带密封圈（-RS或-2RS） c.一面带密封圈、一面带防尘盖（-RSZ） 2009-11-1374冯幸国 另外，带骨架式密封圈的密封方式还可分接触式（RS）和非接触式 （RZ）两种。接触式密封，密封件与配合件直接接触，在工作中摩擦较大 ，发热亦大，接触面容易磨损，从而导致密封性能下降，因此仅使用于中 ，低速的工作条件。非接触式密封，密封件与相对运动的零件不能接触（ 或轻微接触），在工作中几乎不产生摩擦热，没有磨损，特别适用于高速 、高温场合。 除上述常用的密封形式外，对密封要求不是很严的轴承，在结构空间 允许的情况下，可采用“迷宫式”密封，即将轴承外圈、内圈、外罩等零件 相互间设计成迷宫曲路，防止润滑脂直接外漏。 复习题： 1、滚动轴承密封的作用是什么？ 2、选择密封的形式要考虑哪些因素？常用密封形式有哪些？ 2009-11-1375冯幸国 第七节 滚动轴承常用材料 滚动轴承及其零件绝大多数由钢制成，随着近代科学技术的发展，滚动 轴承使用量日益增加，而且对轴承提出了更高的要求，如高精度、长寿命及 高可靠性等，对于某些特殊用途轴承，还要求具有耐高温、抗腐蚀、无磁性 、超低温、抗辐射等性能。滚动轴承用钢通常是高碳铬钢及渗碳钢，除上述 两种钢外，还包括耐腐蚀轴承钢、耐高温轴承钢、防磁轴承钢，除此之外， 轴承材料还包括轴承合金、有色金属和非金属材料等。 71 套圈滚动体常用材料 1、材料选用原则： a.根据轴承的工作条件选择：工作温度，负荷性质（为承受冲击载荷的大小）。接触 介质（工作环境。为海水，化学物质等） b.根据轴承的结构类型选择：结构复杂程度、尺寸大小、工艺性能（如：冲压套圈） c.根据轴承的疲劳寿命和可靠性要求选择：轴承疲劳寿命和可靠性在一定程度上取 决于钢的纯洁度和组织均匀性。如我国标准规定高碳铬轴承钢的氧含量15ppm（即 氧的含量（%）：1510-6） “氧含量”的高低代表了轴承钢的纯洁度水平。 日本NSK公司生产的汽车轮毂轴承要求氧含量5.5ppm 2.套圈滚动体常用材料： a.高碳铬轴承钢：GCr15，GCr15SiMn。 各种综合性能（组织、硬度、耐磨性，抗疲劳性、尺寸稳定性、切削性能）都比较好 。全世界都广泛采用，其用量约占轴承钢材总用量的80%以上，尤以GCr15 用量最大。 GCr15SiMn由于其热处理淬透性好，主要用于壁厚大的轴承套圈和直径大的滚动体（ 套围有效壁厚12，钢球直径50，滚子直径22时。） 2009-11-1376冯幸国 b、渗碳轴承钢：20CrMo，20CrNiMo，20CrNi2Mo等。 用这类钢材制造的轴承零件经渗碳（或碳氮共渗）和热处理后，表面有 较高的硬度（HRC60），耐磨，同时内部又有良好的韧性。适合用于 制造承受较大冲击负荷的轴承和尺寸较大的轴承。 08，08A1，10等低碳钢常用于冲压套圈（滚针轴承用的多）的制造（ 经渗碳或碳氮共渗处理）。 c、耐腐蚀轴承钢（不锈轴承钢）：1Cr18Ni9Ti，9Cr18，9Cr18Mo等 用于在腐蚀介质中工作的轴承零件，如在海水、河水、酸、有机盐以及 蒸汽等介质中工作的轴承。（化学工业，食品工业、仪器、仪表等）。 d、高温轴承钢：Cr4Mo4V，W18Cr4V，Cr15Mo4等。 在150摄氏度以上的环境中工作的轴承为高温轴承。高温轴承钢的特点 是：具有高温硬度、高温耐磨、高温耐疲劳、高温尺寸稳定、抗氧化、 耐冲击等性能。 高温轴承主要用于航空发动机、燃气轮机、核反应堆、高速飞行器、火