轴承基础课程

1、1Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承的基本MENUMENU轴承的轴承的基本基本轴承寿命轴承寿命轴承选定及配置轴承选定及配置润滑润滑材料材料轴承配合和游隙轴承配合和游隙基础课程基础课程损伤及对策损伤及对策【轴承一般【轴承一般】2什么是轴承？ 使轴平稳，灵活地运转。 支承载荷。 限定回转轴的位置，载荷发生变化时，仍能保持原来位置。 支承轴高速运转。

2、Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承的轴承的基本基本3轴承类型轴承中，轴和轴承座之间为滑动接触的称为滑动轴承，轴和轴承之间装入钢球或滚子，形成滚动接触的称为滚动轴承。轴承不仅仅指滚动轴承滑动轴承（静止时）滑动轴承（油润滑,转动时）滚动轴承滑动轴承与滚动轴承轴承轴承 A A轴承轴承 B B轴承轴承 A A轴承轴承 B B油滚动体（滚子或钢球）Spe

3、edy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承的轴承的基本基本4滚动轴承特征（相对于滑动轴承）转动开始时的摩擦力矩（起动摩擦力矩）较小，而且，与连续转动时的摩擦力矩（动摩擦力矩）波动较小。尺寸，精度和表示方法等国际上已标准化，规范化，具有互换性，可替换使用。简化轴承周边构造，方便点检保养。大多数的滚动轴承能同时承受径向和轴向载荷。适合于高温，低温条件下使用。为了

4、提高刚性，可在负游隙状态（预紧状态）下使用。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承的轴承的基本基本5沿转动轴半径向施加的载荷载荷的种类沿转动轴轴向施加的载荷径向，轴向同时施加载荷径向载荷 轴向载荷联合载荷Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承的轴承的基本基本6滚动轴承名称滚动轴承一般由套圈（内圈外圈

5、） 滚动体（钢球或滚子） 保持架3大要素构成。外圈滚动体（钢球）内圈保持架外圈滚动体（滚子）内圈保持架 滚动轴承是在相应的2个套圈之间，安装若干滚动体，滚动体在保持架的制约下互不接触，保持一定距离，形成滚动运动的机构。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承的轴承的基本基本7装配高装配高単列単列角接触球轴承角接触球轴承节圆直径Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright

6、 NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承零件名称轴承的轴承的基本基本8滚动轴承分类 一般根据滚动体型式和载荷作用方向分类。根据滚动体型式分为：球轴承和滚子轴承根据承受载荷作用方向分为： 向心轴承：主要承受径向载荷 接触角小于45度 推力轴承：主要承受轴向载荷 接触角大于45度根据滚动体列数分为：单列、双列、多列等Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承的轴承的基本基本9滚动轴承种类 最具代表性的型式，用途广泛。 内外滚道为沟

7、道，横断面为略大于钢球曲率半 径的圆弧。 除了径向载荷，也能承受双向的轴向载荷。 由于摩擦力矩较低，适合应用于高速，低噪音，低振动的场合。 高精度 除开放型外，密封球轴承也被广泛应用。深沟球轴承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承的轴承的基本基本10滚动轴承种类能够承受径向载荷和单向的轴向载荷。钢球和内外圈的接触角分别为15,25，30或40接触

8、角越大，轴向承载能力越大。接触角越小，越利于高速运转。一般情况下，两套轴承成对组合，调整内部游隙后使用。角接触球轴承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 双列三列四列接触角轴承的轴承的基本基本11滚动轴承种类调心滚子轴承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Co

9、pyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 调心滚子轴承，如右图所示，其内、外圈以及滚子的滚道面均为球面状。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，所以，内圈、滚子及保持架能相对于外圈一定角度的倾斜（调心功能）。 调心滚子轴承的极限倾斜角，因尺寸系列、载荷条件而有差异，一般载荷时，大约为1 2.5EA系列CAM系列C系列轴向调心滚子轴承轴承的轴承的基本基本12滚动轴承种类承载能力大，主要承受径向载荷。滚子端面与套圈挡边摩擦小，适合于高速运转的场合。内圈或外圈无挡边的分离型圆柱滚子轴承，其内外圈

10、可以轴向相对移动，可作为自由端支承轴承使用。内圈或外圈其中之一两端均有挡边，另一套圈一端有挡边 的圆柱滚子轴承，可以承受一定的单向轴向载荷。圆柱滚子轴承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved -EM系列EWEM轴承的轴承的基本基本-EW系列四列RV双列PTMP轴向圆锥13圆锥滚子由内圈大挡边引导。可以承受径向载荷及单向轴向载荷， 而且承载能力大。 一般两

11、套轴承配对使用。 通过调整内圈之间或者外圈之间的间隔， 设定合适的内部游隙。 因为是分离式，内圈、外圈分别拆卸。圆锥滚子轴承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 滚动轴承种类轴向圆锥双列KH四列KV轴承的轴承的基本基本双列KDH142011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialC

12、onfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承选定及配置轴承选定及配置MENUMENU轴承的轴承的基本基本轴承寿命轴承寿命轴承选定及配置轴承选定及配置润滑润滑材料材料轴承配合和游隙轴承配合和游隙基础课程基础课程损伤及对策损伤及对策【轴承一般【轴承一般】15参照参照NSK-CAT.轴承尺寸的讨论旋转的跳动精度高速旋转扭矩变动决定轴承的精度等级配合内圈、外圈的温度差旋转速度内圈、外圈的倾斜预压量决定（内部）游隙旋转速度声音使用温度使用温度旋转速度润滑方式密封方式检

13、查及保养决定保持架类型、材料决定润滑方法、润滑剂、密封方法与安装相关的尺寸决定安装、拆卸方法轴承及轴承周边的最终工况旋转条件负荷的大小、性质温度条件轴及轴套的材料、尺寸、精度决定配合使用温度环境（海水、真空、气体、药物等）润滑性的提高决定特殊材料、尺寸稳定化处理表面处理特殊规格的研究配合的研究精度的研究内部间隙的研究保 持 架的研究润滑方法的研究安装、拆卸的研究轴承类型的讨论 轴承所要求的条件、性能 使用条件及环境条件 轴承安装部分各项尺寸轴承所容许的空间负荷的大小、方向振动、冲击旋转速度、轴承的极限转速内圈、外圈的倾斜轴向的固定及轴承排列安装、拆卸的难易度噪音、扭矩刚性市场性、经济性决定轴承

14、类型、排列使用机械及设计寿命当量动负荷和当量静负荷旋转速度允许静负荷系数允许轴向负荷（圆柱滚子轴承的情况下）决定轴承尺寸轴承选择的讨论作轴承选择的讨论作业流程图业流程图轴承选择的概要讨论作业流程图轴承选择的概要讨论作业流程图安装、拆卸的顺序夹具和工具与安装相关的尺寸Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承选定及配置轴承选定及配置16Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfide

15、ntial Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 高速旋转高精度低噪音、低扭矩刚性内圈、外圈的允许倾斜度合成负荷径向负荷轴向负荷轴承类型特性单列角接触球轴承磁电机球轴承深沟球轴承双列角接触球轴承配对角接触球轴承4点接触球轴承调心球轴承滚动轴承的种类及特点一览表滚动轴承的种类及特点一览表 1 1轴承选定及配置轴承选定及配置17Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copy

16、right NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承类型特性高速旋转高精度低噪音、低扭矩合成负荷径向负荷轴向负荷刚性内圈、外圈的允许倾斜度调心滚子轴承推力球轴承带调心座圈推力球轴承双向推力角接触球轴承推力圆柱滚子轴承推力圆锥滚子轴承推力调心滚子轴承滚动轴承的种类及特点一览表滚动轴承的种类及特点一览表 2 2轴承选定及配置轴承选定及配置18Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Lt

17、d. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承类型特性高速旋转高精度低噪音、低扭矩合成负荷径向负荷轴向负荷刚性内圈、外圈的允许倾斜度圆柱滚子轴承双列圆柱滚子轴承带单挡边圆柱滚子轴承带挡圈圆柱滚子轴承滚针轴承圆锥滚子轴承双列、多列圆锥滚子轴承滚动轴承的种类及特点一览表滚动轴承的种类及特点一览表 3轴承选定及配置轴承选定及配置19选择轴承类型时，有以下所示的研究项目选择轴承类型时，有以下所示的研究项目轴承安装空间容积轴承安装空间容积( (安装部尺寸安装部尺寸) )负荷能力负荷能力极限转速极限转速内圈、外圈的倾斜内圈、外圈的倾斜刚性刚性声音

18、、扭矩声音、扭矩旋转精度旋转精度安装及拆卸安装及拆卸其中项根据轴承所使用的机械、装置不同，其重点也会有所不同。其中项根据轴承所使用的机械、装置不同，其重点也会有所不同。当然，轴承选型时，当然，轴承选型时，各项内容均需要考虑。各项内容均需要考虑。选择轴承类型时选择轴承类型时, ,许多都需要靠经验，实际操作时许多都需要靠经验，实际操作时, ,必须调查过去的实例后再讨论必须调查过去的实例后再讨论这一类型是否适合。这一类型是否适合。轴承选型的概要项目轴承选型的概要项目基本项目Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential

19、 Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 最大限度满足设备所需性能的项目。轴承选定及配置轴承选定及配置20选择轴承类型选择轴承类型每一类型的滚动轴承的尺寸系列都受到限制。从中选择符合空间容积限度的轴承。安装轴承的机械设备的空间是有限制的。特别是对于安装滚动轴承的轴的尺寸而言，多数情况在选择轴承之前已决定。深沟球轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承 调心滚子轴承滚针轴承圆锥滚子轴承 宽度系列宽度系列直径系列直径系列Speedy Open CreativeSpeedy Open Cr

20、eativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承安装空间容积的考虑参照参照NSK-CAT.轴承选定及配置轴承选定及配置21调心滚子轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承（ （） ）单列角接触球轴承单列角接触球轴承单列深沟球轴承单列深沟球轴承轴向负荷能力轴向负荷能力 径向负荷能力径向负荷能力 （） 带挡边的圆柱滚子轴承具有一定程度的轴向负荷能力。径向负荷能力较大的轴承为滚子轴承。轴向负荷能力较大的轴承为角接触球轴承和圆锥滚子轴承。Speedy Open CreativeSpeedy Open Cre

21、ativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 对负荷大小和方向的考虑选择轴承类型选择轴承类型参照参照NSK-CAT.18轴承选定及配置22油浴润滑时油浴润滑时对轴承及轴承周边采取高速对策时对轴承及轴承周边采取高速对策时圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承调心滚子轴承推力球轴承推力球轴承滚针轴承滚针轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承角接触球轴承角接触球轴承单列深沟球轴承单列深沟球轴承极限转速的比较比例极限转速的比较比例极限转速也与轴承尺寸、保持架类型、润滑方法、负荷的大小等有关，极限转速也与轴承尺寸、保持架类型、润滑方法、负荷的大小等

22、有关，有有时需进行细致的讨论。时需进行细致的讨论。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 极限转速的考虑参照参照NSK-CAT.18选择轴承类型选择轴承类型轴承选定及配置轴承选定及配置23选择轴承类型选择轴承类型轴承允许倾斜通常为以下。预计到内圈、外圈有较大的倾斜时，选用调心球轴承、调心滚子轴承、带座外球面轴承单元等。图3.4,3.5 一般线接触的滚子轴承比点接触的球轴承刚性高。 即使为球轴承，也可通过“负游隙”即“预压”来提高轴承的刚性。在NSK，对

23、深沟球轴承、圆柱滚子轴承等制定噪音等级。所以要求低噪音时，必须选择这类轴承。 球轴承适合于要求低噪音、低扭矩的机器（电动机、测量仪器）。A19图3.6 高精度轴承（5,4,2级）、深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承适合于高振动精度（机床）、高速旋转（涡轮增压器）。 A19图3.6 根据机械设备不同，必须定期进行机械设备的分解和点检等。 此时，内、外圈可分离（圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承）或锥形孔轴承容易安装或拆卸。Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Re

24、served 其他讨论项目其他讨论项目参照参照NSK-CAT.18,19轴承选定及配置轴承选定及配置调心滚子轴承允许调心角球轴承允许调心角24Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 选择轴承的配置选择轴承的配置轴承轴承A深沟球轴承成对双联角接触球轴承双列角接触球轴承调心球轴承带挡边圆柱滚子轴承双列圆锥滚子轴承调心滚子轴承轴承轴承B（ （轴向自由轴向自由） ）圆柱滚子轴承滚针轴承轴承轴承C深沟球轴承成对双联角接触球球轴承双列角接触球轴承调心球轴承双列圆锥

25、滚子轴承调心滚子轴承轴承轴承D,E角接触球轴承圆锥滚子轴承磁电机球轴承圆柱滚子轴承轴承轴承F深沟球轴承调心球轴承调心滚子轴承固定侧固定侧固定侧固定侧自由侧自由侧（分离型轴承分离型轴承）自由側（自由側（非分离型轴承非分离型轴承）无自由侧、固定侧的区别无自由侧、固定侧的区别无自由侧、固定侧的区别无自由侧、固定侧的区别无自由侧、固定侧的区别无自由侧、固定侧的区别参照参照NSK-CAT.A20轴承选定及配置轴承选定及配置25固定在轴或轴承座上在轴向不移动承受径向、轴向负荷Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK

26、 Ltd. All Rights Reserved 可调整轴的膨胀紧配合或间隙配合均可只承受径向负荷固定侧轴承固定侧轴承AB自由侧轴承自由侧轴承（ （分离型分离型） ）Fa+FaFr选择轴承的配置轴承选定及配置轴承选定及配置26AB轴承轴承A（ （固定侧固定侧） ）深沟球轴承成对双联角接触球轴承双列角接触球轴承调心球轴承带挡边圆柱滚子轴承双列圆锥滚子轴承调心滚子轴承轴承轴承B（ （轴向自由轴向自由， ，分离型分离型） ）圆柱滚子轴承（，型）滚针轴承（型）Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd.

27、 All Rights Reserved 选择轴承的配置( (1 1) )自由侧轴承（分离型）自由侧轴承（分离型）固定侧固定侧自由自由侧侧轴承选定及配置轴承选定及配置27轴承轴承A（ （固定侧固定侧） ）深沟球轴承成对双联角接触球轴承双列角接触球轴承调心球轴承带挡边圆柱滚子轴承双列圆锥滚子轴承调心滚子轴承轴承轴承C（自由侧，非分离型）（自由侧，非分离型）深沟球轴承成对双联角接触球轴承双列角接触球轴承调心球轴承双列圆锥滚子轴承调心滚子轴承Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Righ

28、ts Reserved CA( (2 2) )自由侧轴承（非分离型）自由侧轴承（非分离型）(b)在配合面可在配合面可轴向移动轴向移动可调整轴的膨胀可在轴或轴承座上 轴向移动（间隙配合）只可承受径向负荷固定侧固定侧自由自由侧侧选择轴承的配置轴承选定及配置轴承选定及配置28(3)(3)无自由侧、固定侧的区分无自由侧、固定侧的区分DD轴承轴承D角接触球轴承圆锥滚子轴承磁电机球轴承圆柱滚子轴承（，型）轴的温度变化较小时轴的温度变化较小时轴的长度较短时轴的长度较短时由于几乎可忽略轴的伸缩性，所以使由于几乎可忽略轴的伸缩性，所以使用时不存在自由侧、固定侧的区分。用时不存在自由侧、固定侧的区分。成对双联轴承

29、成对双联轴承：背对背背对背Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 选择轴承的配置轴承选定及配置轴承选定及配置292011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承配合和游隙轴承配合和游隙MENUMENU

30、轴承的轴承的基本基本轴承寿命轴承寿命轴承选定及配置轴承选定及配置润滑润滑材料材料轴承配合和游隙轴承配合和游隙基础课程基础课程损伤及对策损伤及对策【轴承一般【轴承一般】30配合的重要性Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承配合和游隙轴承配合和游隙 少量过盈或间隙配合状态下将轴承安装到轴或轴承座上，轴承承受旋转载荷，内圈与轴或外圈与轴承座之间会产生圆周方向的有害的滑动。因此，承受旋转载荷的套圈必须给于适当的过盈量，将套圈固定在轴或轴承座上，防止运转中

31、蠕变产生。这种滑动现象称之为蠕变，配合面严重磨损，损伤轴或轴承座的情况屡见不鲜。31蠕变现象蠕变的产生机理和故障例r r图图图图FrFr内圈蠕变例外圈蠕变例内 圈轴CSpeedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承配合和游隙轴承配合和游隙32配合选择应根据轴承载荷方向和内圈外圈的转动状况而定，一般如以下所示载荷的性质和配合内圈外圈内圈外圈运转静止静止运转静止运转运转静止 载荷方向变化，或不平衡载荷等 载荷方向改变的场合 运转或静止 运转或静止 方向改变载荷

32、 紧配合 紧配合载荷的方向载荷的方向 紧配合 松配合 松配合 紧配合轴承的转动轴承的转动配合配合 内圈旋转载荷 外圈静止载荷 外圈旋转载荷 内圈静止载荷载荷条件载荷条件载荷载荷载荷载荷旋转旋转Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承配合和游隙轴承配合和游隙参照参照NSK-CAT.8233轴的推荐配合球轴承圆柱磙子轴承圆锥磙子轴承自动调心磙子轴承需要内圈在轴上易于移动静止轴的车轮紧张轮架绳轮家用机器泵鼓风机1810040以下（）搬运车10020040

33、140精密机械车床一般轴承部分18以下大中型电动机1810040以下40以下涡轮机100200401404065泵20028014020065100发动机主轴承200400100140齿轮传动装置140280木工机械280500500越铁道车辆产业机械电车主电动机140200100140建筑机械超过200140200粉砕機200500各种结构轴承的使用位置（）仅承受轴向负荷所有尺寸单列圆锥磙子轴承和单列向心推力球轴承可以用k6,m6代替k5m5。重负荷（超过0.13Cr的负荷）冲击负荷5014050100需要大于普通游隙的轴承内圈旋转负荷或方向不定负荷普通负荷（0.060.13Cr负荷）要求精

34、度的地方使用5级、轴承也使用高精度轴承。另外内径18mm以下的高精度球轴承使用h5。140200軸径(mm)轴的公差等级轻负荷（0.06Cr以下负荷）变动负荷18以下备注外圈旋转负荷所有尺寸要有精度的地方使用g5,h5。大的负荷并要求轴承便于移动的场合也可以使用f6。不需要内圈在轴上易于移动条件适用例(参考）Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承配合和游隙轴承配合和游隙参照参照NSK-CAT.8434Speedy Open CreativeSpe

35、edy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 外壳的推荐配合外壳的推荐配合适用例(参考）外壳内孔的公差域等级外圈的移动备注汽车车轮(滚子轴承）起重机的行驶车轮汽车车轮(球轴承）振动筛传送带滚筒滑轮张力滑轮大的冲击负荷电车的主电动机普通负荷或重负荷K7外圈原则上不能成轴向移动外圈无需成轴向移动时普通负荷或轻负荷JS7(J7)外圈可成轴向移动外圈需要成轴向移动时一般的轴承部位铁道车辆的轴承箱普通负荷或轻负荷带座轴承H8轴的内圈呈现高温造纸干燥机G7磨削主轴的后部球轴承高速离心压缩机的自由侧轴承磨削主轴的前部

36、球轴承高速离心压缩机的固定侧轴承变动负荷下，需要特别精密的旋转和大的刚性机床的主轴用圆柱形滚子轴承M6或N6外圈固定为轴向要求安静的运转家用电器H6外圈容易成轴向移动外圈不能成轴向移动普通负荷或重负荷轻负荷或变动负荷N7外圈旋转负荷M7泵 中大型电动机曲柄轴的主轴承方向不定荷重薄壁轴承座重负荷或大的冲击负荷P7普通负荷或轻负荷中，特别需要精密旋转H7各负荷外圈容易成轴向移动JS6(J6)K6外圈可成轴向移动外圈原则上固定为轴向条件负荷较大时，适用过盈量比K大的配合。特别是要求高精度时，按照用途不同适用更小的允许差进行配合。一体型外壳一体型外壳或剖分型外壳一体型外壳内圈旋转负荷方向不定负荷内圈旋

37、转负荷轴承配合和游隙轴承配合和游隙参照参照NSK-CAT.8535 内部游隙变化原因内部游隙变化原因 配合引起的径向游隙减少量配合引起的径向游隙减少量内圈或外圈，过盈安装到轴或轴承座上后，套圈膨胀或收缩，径向游隙减少。游隙减少量大约是过盈量的70%90%。从理论内部游隙0中减去配合引起的游隙减少量(fefi) ，为 残留游隙f Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 轴承配合和游隙轴承配合和游隙f36内外圈温差引起的径向游隙减少量内外圈温差引起的径向游

38、隙减少量t ： 内外圈温差引起的径向游隙的减 少量(mm)：轴承钢的线膨胀系数12.510-6(1/)t：内外圈温差()De：外滚道直径(）球轴承 De (4D+d)/5（）滚子轴承 De (3D+d)/4（）有效游隙 ftf：残留游隙轴承运转产生的摩擦热，通过轴及轴承座扩散。外圈的扩散条件较好内圈和滚动体的温度比外圈高510内外圈的热膨胀差造成径向游隙减少游隙减少量tt De 内部游隙变化原因内部游隙变化原因 Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved

39、轴承配合和游隙轴承配合和游隙37Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 咬粘游隙过小轴承理论游隙轴承理论游隙轴承理论游隙安装游隙有效游隙一般设计标准；C2游隙的下限值以上配合引起的游隙减少内外圈温差引起的游隙减少；（一般假定为）轴承配合和游隙轴承配合和游隙轴承配合和游隙轴承配合和游隙咬粘根据设备的使用工况（温度）选择适当的根据设备的使用工况（温度）选择适当的游隙非常重要游隙非常重要38Speedy Open CreativeConfidential C

40、opyright NSK Ltd. All Rights Reserved 有效游隙有效游隙寿命寿命游隙预压0基本额定寿命L10比率100由于运转中很难知道温度差异、 为安全起见、通常采用正游隙。游隙选定需要用仪表来测定。115寿命急剧低下游隙大负荷圈小滚动体负荷大面压大游隙小负荷圈大滚动体负荷小面压小轴承配合和游隙轴承配合和游隙寿命降低寿命降低游隙大游隙与轴承寿命的关系根据设备的使用工况（温度）选择适当的根据设备的使用工况（温度）选择适当的游隙非常重要游隙非常重要392011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialCon

41、fidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 轴承寿命轴承寿命MENUMENU轴承的轴承的基本基本轴承寿命轴承寿命轴承选定及配置轴承选定及配置润滑润滑材料材料轴承配合和游隙轴承配合和游隙基础课程基础课程损伤及对策损伤及对策【轴承一般【轴承一般】4040轴承寿命轴承寿命41Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 41轴承寿命轴承

42、寿命42Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 4242轴承寿命轴承寿命43Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 音响寿命（噪音振动的增加） 磨损寿命（由于磨损导致精度下降） 润滑脂寿命（润滑脂劣化）滚动轴承的寿命分类用途不同寿命基准也不同一般根据经验判断轴承是否达到所需的寿命。滚动疲劳寿命（材料疲劳导致的表

43、面剥落） 所谓滚动疲劳寿命所谓滚动疲劳寿命轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命4444轴承寿命轴承寿命45Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 所谓表示滚动轴承负荷能力的基本额定动负荷基本额定动负荷C，是在内圈旋转，外圈静止的条件下，额定疲劳寿命为100万转万转（106rev.）,方向及大小不变的负荷。 基本额定动负荷基本额定动负荷； ；径向滚子轴承径向滚子轴承Cr=bm fc(i Lwe cos）7/9Z3/4Dwe29/27轴向滚子轴承轴

44、向滚子轴承(90）Ca=bm fc Lwe7/9Z3/4Dwe29/27轴向滚子轴承轴向滚子轴承( 90）Ca=bm fc (Lwe cos)7/9tanZ3/4Dwe29/27bm : 根据使用的材料与制造品质得出的额定系数根据使用的材料与制造品质得出的额定系数fc : 根据轴承个部分的形状、加工精度、以及材料得出的系数根据轴承个部分的形状、加工精度、以及材料得出的系数I : 一个轴承内的滚动体列数一个轴承内的滚动体列数 : 接触角（）接触角（）Z : 一列中的滚动体个数一列中的滚动体个数Dwe : 滚子直径（滚子直径（mm）Lwe : 滚子的有效长度（滚子的有效长度（mm）轴承故障及寿命轴

45、承故障及寿命轴承寿命轴承寿命46Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 所谓，是指在滚动体滚道接触部分中间，使球轴承产生4200MPa的接触应力静负荷，使滚子轴承产生4000MPa的接触应力的静载荷。在承受这种接触应力的部分，滚动体的永久变形量与滚道的永久变形量的和，大约是滚动体直径的0.0001倍 基本额定静负荷； 滚子轴承滚子轴承径向滚子轴承径向滚子轴承Cor = fo i Z Dwe Lwe cos轴向滚子轴承轴向滚子轴承Coa = fo Z D

46、we Lwe sinfo : 系数系数I : 一个轴承内的滚动体列数一个轴承内的滚动体列数 : 接触角（）接触角（）Z : 一列中的滚动体个数一列中的滚动体个数Dwe : 滚子直径滚子直径 (mm)Lwe : 滚子有效长度滚子有效长度 (mm)轴承故障及寿命轴承故障及寿命消去载荷后，塑性变形（压痕）不会消失轴承寿命轴承寿命4747轴承寿命轴承寿命（疲劳强度与（疲劳强度与 材料表面的强度有很大关系）材料表面的强度有很大关系）4848轴承寿命轴承寿命4949轴承寿命轴承寿命四列圆锥滚子轴承内圈滚道面剥落损伤事例50Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeCo

47、nfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved负荷的大小与寿命轴承所受负荷对轴承寿命的影响很大轴承所受负荷对轴承寿命的影响很大 球轴承球轴承 : : 负荷减少一半、寿命延长负荷减少一半、寿命延长8 8倍倍滚子轴承滚子轴承 : : 负荷减少一半、寿命延长负荷减少一半、寿命延长1010倍倍滚动轴承的基本额定动负荷C，轴承负荷P与基本额定疲劳寿命L10之间的关系如下。球轴承 L10(C/P)3滚子轴承 L10(C/P )10/3L10 : 基本额定寿

48、命 (106単位) P : 轴承负荷 (额定动载荷)(N) C : 基本额定动负荷(N) 有关设计与安装的要因滚动轴承疲劳寿命滚动轴承疲劳寿命計算；計算；轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命5151轴承寿命轴承寿命52负荷速度变化时，需要计算它们的平均负荷与平均速度。-1) 平均负荷Fm计算方法-2) 平均转速Nm计算方法pnn2211nnpn22p211p1tntntntnFtnFtnFFmFm平均轴承负荷P10/3 （滚子轴承）F1Fn各个条件下的轴承负荷n21nn2211ttttntntnNmNm平均转速n1nn各个条件下的转速t=時間t1tn各个条件下的时间n1t1n2t2n3

49、t3n4t4Fm（平均负荷）F负荷F1F2F3F4Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 负荷速度变化时的平均载荷轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命53Speedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved有关设计与安装的要因轴承游隙与寿命资料一般滚动轴承运转中的内部游隙、由于 轴承的内部发热与轴承周围的放热， 内圈比外圈温度高，结果就会使内部游隙 减小。

50、这时就要考虑游隙与轴承的寿命。膨胀收缩游隙的减少游隙大游隙小游隙预压0100115（发热配合）寿命急剧低下滚动轴承疲劳寿命由于运转中很难知道温度差异、为安全起见、通常采用正游隙。游隙选定需要用仪表来测定。基本额定寿命L10比率游隙与轴承寿命的关系轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命54Speedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 対象 : 圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承球轴承等（调心滚子轴除外）倾斜与寿命安装错误造成的倾斜（）倾斜带来的面压分布情况内圈内圈 外圈倾斜与疲劳寿命的关系外圈倾斜与疲劳

51、寿命的关系図図1寿命低下圆柱滚子轴承 （図1）产生倾斜以后寿命明显下降产生倾斜以后寿命明显下降倾斜大有关设计与安装的要因滚动轴承疲劳寿命轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命（C4游隙）（普通游隙）内圈。外圈的倾斜55Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 与润滑的关系油膜厚度与寿命内外圈表面油膜hmin0.01数m 轴承尺寸表面光洁度 速度负荷 温度油（压力、粘度系数）与油膜形成有关的因素Qmax油膜越厚寿命越长油膜越厚寿命越长粗糙度小大粗糙度

52、大小 : 油膜参数油膜参数hmin/ (1+2)2油膜厚度hmin合成粗糙度与滚动疲劳寿命的实验例（=3时的寿命为基准）長寿命長寿命油膜厚度大油膜厚度大滚动轴承疲劳寿命轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命油膜参数油膜与表面粗糙度56Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 与材料的关系材料纯净度与寿命NSK- P43図2入106107108109105509990Life, cycles时间时间Percent Failed, %1234Flat

53、Washer Test速度速度: 1000rpm面压面压: 4.9GPa润滑形式润滑形式: 油浴油浴润滑油润滑油: VG68年次年次 252015105070 75 80 859590钢中氧的含量钢中氧的含量, ppm1432轴承钢中随着氧含量的减少寿命实验结果寿命实验结果内部疲劳型（充分形成油膜条件下）的寿命在润滑条件良好情况下、一般都是内部起点型剥离、在润滑条件良好情况下、一般都是内部起点型剥离、材料内部的纯净度对寿命影响很大材料内部的纯净度对寿命影响很大长寿命滚动轴承疲劳寿命轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命57Speedy Open CreativeSpeedy Open C

54、reativeConfidential Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 与环境的关系异物混入对寿命的影响进水对寿命的影响实验条件实验条件实验轴承 :圆锥滚子轴承 HR32017 (8513029)混入水量 : 20ml7小时润滑剂 : 锂基脂 (60g)P/C : 0.25Fr : 35.8kNFa : 15.7kN转速 : 1500rpm水混入润滑、对圆锥滚子轴承寿命影响实验水混入润滑、对圆锥滚子轴承寿命影响实验纯润滑脂与混入水的润滑脂的寿命对比纯润滑脂与混入水的润滑脂的寿命对比耐久实验耐久实验实验条件实验条件实验轴承 : 6304与HR6304

55、 (強化形)转速 : 2400rpm润滑油 : #90齿轮油试验温度 : 6080符合 : 4510N异物 : Hv710, 88m以下, 鉄粉异物侵入量与寿命关系异物侵入量与寿命关系水的影响大短寿命化杂质异物的量越多寿命越短寿命时间异物量ppm短寿命化异物异物 进水对轴承寿命影响很大进水对轴承寿命影响很大滚动轴承疲劳寿命轴承故障及寿命轴承故障及寿命轴承寿命轴承寿命轴承硬度62.2HRC轴向载荷试验轴承径向载荷密封润滑脂+水润滑仅仅润滑脂润滑582011年 6月Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Co

56、pyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 润滑润滑MENUMENU轴承的轴承的基本基本轴承寿命轴承寿命轴承选定及配置轴承选定及配置润滑润滑材料材料轴承配合和游隙轴承配合和游隙基础课程基础课程损伤及对策损伤及对策【轴承一般【轴承一般】59 润滑的概念为了防止相对运动的二个物体表面之间的直接接触。 滚动接触面为滚动接触面为10000大气压以上的高压时，也可形成油膜大气压以上的高压时，也可形成油膜！Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfiden

57、tial Copyright NSK Ltd. All Rights Reserved 润滑润滑a)无油无油 金属接触，金属接触，滑动摩擦大滑动摩擦大b) 部分金属接触部分金属接触 ， 油膜和金属接触两油膜和金属接触两者均承受负荷者均承受负荷c)用油膜完全分离，用油膜完全分离，用油膜支承负荷，用油膜支承负荷，滑动摩擦小滑动摩擦小(依存依存于油的特性于油的特性)60润滑目的润滑目的 延长疲劳寿命 运转中滚动接触面润滑良好， 轴承的疲劳寿命，则会被延长。减小摩擦及磨损 防止套圈和滚动体之间的金属接触，减少摩擦、磨损。 防止过热 带走由摩擦产生的热，防止轴承过热。 其他 防止锈蚀及腐蚀。Speedy

58、 Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 润滑润滑防止轴承的损伤剥落咬粘摩耗梨皮状点蚀（表面粗糙）咬粘（熔焊）61项目脂润滑油润滑轴承座结构密封装置可以简单化稍微复杂，保养时需注意转速极限转速是油润滑的6580%与润滑脂润滑相比，适用于转速较高的场合冷却作用冷却效果无能有效地散去热量（循环供油法等）润滑剂的流动性流动性差流动性非常好润滑剂的更换稍微复杂相对简单异物的过

59、滤困难容易润滑剂泄漏污染泄漏造成的污染较小不适合没有泄漏污染要求的场合润滑方法润滑方法轴承润滑方法，大致分为润滑脂润滑和油润滑Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 润滑润滑62脂润滑 与润滑油润滑相比，润滑脂润滑不需要复杂的润滑装置（油槽、油泵、冷却装置），而且使用的润滑脂量较少，所以广泛地使用。 即，润滑脂润滑具有使用方便，成本低等优点。特别是，80

60、%滚动轴承采用润滑脂润滑。 基础油7095%增稠剂530%添加剂数%起润滑作用促进基础油发挥作用保持润滑油润滑脂Speedy Open CreativeSpeedy Open CreativeConfidentialConfidential Copyright Copyright NSK Ltd. All Rights NSK Ltd. All Rights ReservedReserved 润滑润滑润滑脂的组成 润滑脂是在润滑油中加入增稠剂后所形成的半固体状或固体状物质参照参照NSK-CAT.NSK-CAT.110-111110-111脂润滑脂润滑63油脂填充量 润滑脂的填充量取决于轴承座构