轴承的选型与维护

1、Why do we use bearing ?为什么我们用轴承？ Reduce friction Carry loads Guide moving parts降低磨擦承受载荷引导运动件滑动摩擦滑动摩擦滚动摩擦滚动摩擦按摩擦性质分：滑动轴承 和滚动轴承按承载方向分：向心轴承 和推力轴承滚动轴承的组成(径向轴承)密封圈 滚动体 内圈 外圈 保持架 润滑脂(油)滚动体与滚道的滚动体与滚道的接触形式接触形式线接触点接触滚动体类型滚动体类型球球面滚子(对称形)球面滚子(非对称形)圆柱滚子滚针圆锥滚针滑动轴承概述滑动轴承概述： 工作平稳，无噪声； 回转精度高； 径向尺寸小。 液体润滑时摩擦损失小； 承载能

2、力高。：1、干摩擦状态摩擦表面无润滑剂，功率损失严重，磨损加剧，温升高，轴瓦易破坏。应避免此种摩擦状态。2、边界摩擦状态摩擦表面间有润滑油存在，金属表面上形成了一层极薄的边界油膜。但尖峰部分仍直接接触。多数滑动轴承都是这种摩擦状态。3、液体摩擦状态两摩擦表面完全被润滑油分隔开，形成了一定厚度的压力油膜。这种摩擦状态是润滑油分子之间的摩擦，摩擦系数极小。重要轴承采用这种摩擦状态。常用润滑剂：润滑油 液体，用途最广泛；润滑脂 半固体，一般用于中低速；固体润滑剂 主要用作油、脂的添加剂，也可单独使用。1、润滑油的性能及选择粘度 表征了流动的液体中内摩擦阻力的大小。 是最重要的性能指标，也是选择润滑油

3、的主要依据。 油性 也称润滑性，表征油中的极性分子对金属表面的吸附性能。油性好则摩擦系数小凝点 反映润滑油的低温工作性能。闪点 反映润滑油的高温工作性能。润滑油的选择原则： 压力大或在冲击、变载条件下工作，应选粘度高的油； 速度高时，应选粘度低的油，以减少摩擦损失； 工作温度高时，应选粘度高的油，因粘度会随温度升高而下降。2、润滑脂的性能及选择针入度 表征润滑脂的稀稠度，类似于油的粘度； 滴 点 表征润滑脂耐高温的性能。 润滑脂的选择原则： 工作环境有水汽，选钙基润滑脂； 工作温度高，选钠基润滑脂； 有水汽而且工作温度高，则应选锂基润滑脂。载荷方向径向轴承:主要承受径向力推力轴承:主要承受轴向

4、力装拆需要整体轴承(特殊类型：自动调心式轴承)剖分轴承摩擦状态液体摩擦(长期运转,精度要求高)-(动压轴承静压轴承)非液体摩擦1.径向滑动轴承径向滑动轴承(1)整体式滑动轴承特点：结构简单，成本低廉。 因磨损而造成的间隙无法调整。 只能从沿轴向装入或拆出。应用：低速、轻载或间歇性工作的机器中。(2)剖分式滑动轴承特点：结构复杂、可以调整磨损而造成的间隙、安装方便。应用场合：低速、轻载或间歇性工作的机器中。(3)自动调心滑动轴承(4)间隙可调式滑动轴承螺栓轴承盖轴承座油杯座孔螺母套管上轴瓦下轴瓦对开式轴承(剖分轴套)部分式轴承(整体轴套)2.推力滑动轴承推力滑动轴承推力滑动轴承由轴承座和止推轴颈

5、组成。常用的轴颈结构形式有：FaFaFaFa轴瓦的材料轴瓦的材料减摩性：材料副具有较低的摩擦系数。耐磨性：材料的抗磨性能，通常以磨损率表示。抗咬粘性(胶合)：材料的耐热性与抗粘附性。摩擦顺应性：材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。嵌入性：材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。磨合性：轴瓦与轴颈表面经短期轻载运行后，形成相互吻合的表面形状和粗糙度的能力或性质。此外还应有足够的强度和抗腐蚀能力、良好的导热性、工艺性和经济性。常用轴瓦材料有常用轴瓦材料有金属材料轴承合金（巴氏合金、白合金）是由锡、铅、锑、铜等组成的合金铜合金 分为青铜和黄铜两类。

6、铸铁 有普通灰铸铁、球墨铸铁等。粉末冶金材料由铜、铁、石墨等粉末经压制、烧结而成的多孔隙轴瓦材料。非金属材料有塑料、硬木、橡胶等，其中塑料用的最多轴承材料轴承材料铬碳钢；碳，.铬；硬度在；耐温能达滚动轴承的材料滚动轴承的材料轴承圈：轴承圈：淬火钢；碳铬钢含有大约1% 碳和 1.5 % 铬滚动体：滚动体：表面硬化钢；铬镍合金钢及锰铬合金钢；大约 0,15 %碳Steel Cages 压钢罩压钢罩Polyamide Cages 聚酰胺罩聚酰胺罩Brass Cages 黄铜罩黄铜罩Open Design 敞开式设计敞开式设计 Sealed Design 密封式设计密封式设计非接触式密封圈密封圈(RS

7、1)/(2RS1)接触式密封防护罩(Z)/(ZZ/2Z)非接触式密封圈非接触式密封圈接触式密封接触式密封-表面摩擦-运转速度-抵抗污染能力 -表面摩擦 -运转速度 -抵抗污染能力 -表面摩擦 -运转速度 -抵抗污染能力密封圈密封圈轴承一边有橡胶密封圈（非接触）轴承一边有橡胶密封圈（非接触）轴承一边有防尘盖轴承一边有防尘盖轴承一边有橡胶轴承一边有橡胶密封圈（接触）密封圈（接触）轴承外圈上有制动轴承外圈上有制动槽，并带有制动环槽，并带有制动环轴承外圈有制动槽轴承外圈有制动槽R轴承外圈有制动挡边轴承外圈有制动挡边轴承的游隙即指轴承在未安装于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定，然后便未被固定的一方

8、做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴向游隙。 径向游隙径向游隙轴向游隙轴向游隙轴承合适的内部工作游隙能保证其不容易被损坏及达到较好的使用寿命.轴承游隙，正常 C2Normal C3 C4 C5 Min最小 1 10 25 46 65 Max最大 15 30 51 71 105单位：微米轴承游隙选择方法如何选择轴承游隙？轴承游隙选择方法如何选择轴承游隙？一、轴承游隙的选择原则：1、采用较紧配合，内外圈温差较大、需要降低摩擦力矩及深沟球轴承承受较大轴向负荷或需改善调心性能的场合，宜采用大游隙组。2、当旋转精度要求较高或需严格限制轴向位移时，宜采用小游隙组。二、与游隙有关的因

9、素：1、轴承内圈与轴的配合。2、轴承外圈与外壳孔的配合。3、温度的影响。注：径向游隙减少量与配合零件的实际有效过盈量大小、相配轴径大小、外壳孔的壁厚有关。1、实际有效过盈量(内圈)应为：dy=2/3d–G*d为名义过盈量，G*为过盈配合的压平尺寸。2、实际有效过盈量(外圈)应为：Dy=2/3D–G*D为名义过盈量，G*为过盈配合的压平尺寸。3、产生的热量将导致轴承内部温度升高，继而引起轴、轴承座和轴承零件的膨胀。游隙可以增大或减小，这取决于轴和轴承座的材料，以及轴承和轴承支承部件之间的温度剃度。三、游隙的计算公式：(1):配合的影响1、轴承内圈与钢质实心

10、轴：j=dy*d/h2、轴承内圈与钢质空心轴：j=dy*F(d)F(d)=d/h*/3、轴承外圈与钢质实体外壳：A=Dy*H/D4、轴承外圈与钢质薄壁外壳：A=Dy*F(D)F(D)=H/D*/5、轴承外圈与灰铸铁外壳：A=Dy*6、轴承外圈与轻金属外壳：A=Dy*注:j-内圈滚道挡边直径的扩张量(um)。dy轴颈有效过盈量(um)。d-轴承内径公称尺寸(mm)。h-内圈滚道挡边直径(mm)。B-轴承宽度(mm)。d1-空心轴内径(mm)。A-外圈滚道挡边直径的收缩量(mm)。Dy-外壳孔直径实际有效过盈量(um)。H-外圈滚道挡边直径(mm)。D-轴承外圈和外壳孔的公称直径(mm)。F-轴承

11、座外壳外径(mm)。(2):温度的影响T=b*其中b为线膨胀系数，轴承钢为11.7*10-6mm/mm/0CDe为轴承外圈滚道直径，di为轴承内圈滚道直径。Ta为环境温度。T0为轴承外圈温度，Ti轴承内圈温度。四、轴向游隙与径向游隙的关系：Ua=1/2因径向游隙Ur很小、故Ur2很小忽略不记故Ua=2*1/2其中fe为外圈沟曲率系数，fi为内圈沟曲率系数，Dw为钢球直径。前置代号基本代号后置代号前置带号可分离轴承的可分离内圈或外圈不带可分离内圈或外圈的轴承（滚针轴承仅适用型）推力圆柱滚子轴承轴圈推力圆柱滚子轴承座圈无轴圈推力轴承无座圈推力轴承带可分离内圈或外圈与滚动体组件轴承滚子和保持架组件五

12、五四四三三二二一一类型代号内径代号尺寸系列代号类型代号：表示轴承的种类；尺寸系列代号：尺寸系列代号由轴承的宽（高）度系列代号和直径系列代号组合而成轴承的直径系列（即结构相同，内径相同的轴承在外径和宽度的变化系列）用基本代号右起第三位数字表示，特轻系列轻系列中系列重系列轴承的宽（高）度系列（即结构，内径和直径系列都相同的轴承在宽度方面的变化系列）用基本代号的右起第四位数字表示 窄 正常 宽 特宽 特宽 特宽 特宽特低低正常正常向心轴承推力轴承3 0 2 05轴承编号 x 5，轴承的内径就等于25mm，只是适用于内径范围在20mm-490mm之间的轴承用数字或字母表示：0 双列角接触球轴承 4 双

13、列深沟球轴承 QJ四点角接触球轴承 1调心球轴承 2 2调心滚子轴承调心滚子轴承 3 3圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 5推力球轴承 6 6深沟球轴承深沟球轴承 7角接触球轴承 8推力圆柱滚子轴承 N圆柱滚子轴承 NA滚针轴承 NNU 双排圆柱滚子轴承滚动轴承的特点及类型滚动轴承的特点及类型： 摩擦阻尼小(相对于非液体摩擦滑动轴承)，启动灵活； 可同时承受径向和轴向载荷，简化了支承结构； 径向间隙小，还可用预紧方法消除间隙，因此回转精度高； 互换性好,易于维护。缺点：抗冲击能力较差；高速时噪声大，寿命较低；径向尺寸大。滚动轴承的滚动轴承的组成组成滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在

14、轴径上，与轴一起转动。外圈装在机座的轴承孔内，一般不转动。内外圈上设置有滚道，当内外圈之间相对旋转时，滚动体沿着滚道滚动。保持架使滚动体均匀分布在滚道上，减少滚动体之间的碰撞和磨损。滚动轴承的主要类型滚动轴承的主要类型1、按承载方向和分为：向心轴承：045，主要承受径向载荷径向接触轴承0 的向心轴承向心角接触轴承 045推力轴承： 45 90 ，主要承受轴向载荷；推力角接触轴承 45 n .dm = n (rpm) x 0.5 (d+D)n = rpmdm =0.5 x (d + D)d = 内径内径D = 外径外径22222 E : 22 x 5 = d : 110D : 200 rpm :

15、 500 ndm = 500 x 0.5 x (110 + 200) = 77,500温度对油脂寿命的影响 我们型录中的补充润滑建 议是基于温度为70C 在55C润滑间隔可以加倍 在85C润滑间隔减半润滑间隔润滑间隔外圈轴承温度外圈轴承温度 最低应该在外圈以上2-3 mm . 最高应在最下端滚动体中部. 该水平面应在静止时测量.MaxMinD1油浴润滑时油平面高度油浴润滑油浴润滑 强制循环油润滑强制循环油润滑 油雾润滑系统油雾润滑系统5.轴承的生命周期轴承的生命周期 状态监测状态监测基本仪表和仪器温度/热像、转速、声音、检漏、油质电子听诊器电子听诊器听诊器探针有良好传音性能数字信号处理技术提高

16、了声音质量耳机有效地屏蔽了环境噪音：听诊器使用时只听来自机器的声音，听诊器不用时，耳机还有替代耳塞、甚至大大好于耳塞的作用，在强噪音环境下保护现场工人的耳朵/听力配备LED指示,可以分别显示音量值和电池的剩余电量, 还可以调节音量随仪器提供的光盘，记录了典型的轴承失效声音模式，可供使用者快速入门掌握本仪器的应用频闪仪TMRS 1 测量原理测量原理: 频闪仪发光的闪烁频率可调节，当频闪仪的闪烁频率与机器转速相同时，从机器旋转部件（如转轴）上反射回来的光的强度不变，人眼感觉转轴“静止”不动，此时频闪仪上显示的频率即为机器转速。对运动设备进行如“静止”时的可视化检查旋转速度或运动速度测量 在不停机的

17、情况下进行“静止”检查 - 旋转部件的松动（如联轴器上的螺栓） - 旋转部件上的裂纹检查 - 风机叶片松动、裂纹、附着物检查 - 运动周期慢放连续检查（查看平衡性、对中情况）轴承拆卸的注意事项:安全, 快速不能损伤轴承座和轴!某些时候还不能损伤轴承6.轴承的生命周期轴承的生命周期 拆卸拆卸机械方法（拉拔器） 拆卸紧配合轴承的传统方法,应用最多!加热方法 适用于短圆柱滚子轴承液压方法 适用于内孔带锥度的轴承，或非常紧的配合工件，要求预置油孔油槽常规的轴承拆卸方法非常规的拆卸方式敲击轴承轴承的钢件会粉碎,碎屑可能造成严重的伤害气割或打磨轴承 建议不要对轴承进行气割！润滑脂可能起火或爆炸极易损伤轴和

18、轴承座气割轴承时,对氟化橡胶的密封件特别危险,燃烧密封件产生的气体可能导致肺部损伤，熔化的密封件可导致皮肤烧伤拉拔轴承外圈：拆卸后的轴承，不能继续使用!拉拔轴承内圈：-拆卸后的轴承理论上还能继续使用轴承常见问题分析轴承常见问题分析1、剥离烧伤、剥离烧伤 2、裂纹缺陷 3、保持架破损 4、擦伤卡伤 5、生锈腐蚀 6、磨蚀 7、电蚀 8、压痕碰伤 9、蠕变项目现象原因措施剥离运转面剥离； 剥离后呈明显凸凹状 负荷过大使用不当 重新研究使用条件 安装不良 重新选择轴承 轴或轴承箱精度不良 重新考虑游隙 游隙过小 检查轴和轴承箱加工精度 异物侵入 研究轴承周围设计 发生生锈 检查安装时的方法 异常高温

19、造成的硬度下降 检查润滑剂及润滑方法烧伤轴承发热变色 进而烧伤不能旋转 游隙过小（包括变形部分游隙过小） 设定适当游隙（增大游隙） 润滑不足或润滑剂不当 检查润滑剂种类确保注入量 负荷过大（预压过大） 检查使用条件 滚子偏斜 防止定位误差 检查轴承周围设计（包括轴承受热） 改善轴承组装方法总结：轴承常见问题分析总结：轴承常见问题分析轴承常见问题分析轴承常见问题分析1、剥离烧伤 2、裂纹缺陷、裂纹缺陷 3、保持架破损、保持架破损 4、擦伤卡伤 5、生锈腐蚀 6、磨蚀 7、电蚀 8、压痕碰伤 9、蠕变项目现象原因措施裂纹 缺陷部分缺口 且有裂纹 冲击负荷过大 检查使用条件 过盈过大 设定适当过盈及

20、检查材质 有较大剥离 改善安装及使用方法 摩擦裂纹 防止摩擦裂纹（检查润滑剂） 安装侧精度不良（拐角圆过大） 检查轴承周围设计 使用不良（用铜锤，卡入大异物）保持架破损铆钉松动或断裂 保持架破裂 力矩负荷过大 检查使用条件 高速旋转或转速变动频繁 检查润滑条件 润滑不良 重新研究保持架的选择 卡入异物 注意轴承使用 振动大 研究轴和轴承箱刚性 安装不良（倾斜状态下安装） 异常温升（树脂保持架）轴承常见问题分析轴承常见问题分析1、剥离烧伤 2、裂纹缺陷 3、保持架破损 4、擦伤卡伤、擦伤卡伤 5、生锈腐蚀、生锈腐蚀 6、磨蚀 7、电蚀 8、压痕碰伤 9、蠕变项目现象原因措施擦伤卡伤表面粗糙，伴有

21、微小溶敷； 套圈档边与滚子端面的擦伤称做卡伤 润滑不良 再研究润滑剂、润滑方法 异物侵入 检查使用条件 轴承倾斜造成的滚子偏斜 设定适宜的预压 轴向负荷大造成的挡边面断油 强化密封性能 表面粗糙大 正常使用轴承 滚动体滑动大生锈腐蚀表面局部或全部生锈； 呈滚动体齿距状生锈 保管状态不良 防止保管中生锈 包装不当 强化密封性能 防锈剂不足 定期检查润滑油 水分、酸溶液等侵入 注意轴承使用 直接用手拿轴承轴承常见问题分析轴承常见问题分析1、剥离烧伤 2、裂纹缺陷 3、保持架破损 4、擦伤卡伤 5、生锈腐蚀 6、磨蚀、磨蚀 7、电蚀、电蚀 8、压痕碰伤 9、蠕变项目现象原因措施磨蚀配合面产生红锈色磨

22、损粉粒 过盈量不够 检查过盈及润滑剂涂布状态 轴承摇动角小 运输时内外圈分开包装，不可分开时则施加预压 润滑不足（或处于无润滑状态） 重新选择润滑剂 非稳定性负荷 重新选择轴承 运输中振动磨损 表面磨损，造成尺寸变化，多伴有磨伤，磨痕 润滑剂混中入异物 检查润滑剂及润滑方法 润滑不良 强化密封性能 滚子偏斜 防止定位误差电蚀滚动面有喷火口状凹坑，进一步发展则呈波板状 滚动面通电 制作电流旁通阀 采取绝缘措施，避免电流通过轴承内部轴承常见问题分析轴承常见问题分析1、剥离烧伤 2、裂纹缺陷 3、保持架破损 4、擦伤卡伤 5、生锈腐蚀 6、磨蚀 7、电蚀 8、压痕碰伤压痕碰伤 9、蠕变、蠕变项目现象原因措施压痕 碰伤卡入固体异物，或冲击造成的表面凹坑及安装是的擦伤 固体异物侵入 改善安装、使用方法 卡入剥离片 防止异物混入 安装不良造成的撞击，脱落 若因金属片引起，则须检查其他部位 在倾斜状态下安装蠕变内