变速箱轴承知识介绍

1、 变速箱轴承知识介绍 目录目录1、变速器的功能及使用轴承类型、变速器的功能及使用轴承类型2、变速器轴承使用的材料选用、变速器轴承使用的材料选用2、人本变速器轴承特点（球、圆柱、圆锥轴承）、人本变速器轴承特点（球、圆柱、圆锥轴承）3、人本变速器轴承加工简介（球、圆柱、圆锥轴承）、人本变速器轴承加工简介（球、圆柱、圆锥轴承）4、检验、试验设备简介、检验、试验设备简介5、变速器配套情况、变速器配套情况6、一、变速器的功能及使用轴承类型一、变速器的功能及使用轴承类型1、变速器的功能：、变速器的功能： a、改变传动比、改变传动比 b、实现倒车行驶、实现倒车行驶 c、中断动力传递、中断动力传递2、变速器对

2、轴承的要求：、变速器对轴承的要求： 汽车变速器必须满足各种各样的要求汽车变速器必须满足各种各样的要求 ,包括换挡顺畅包括换挡顺畅 ,高输高输出功率出功率 ,结构紧凑结构紧凑 ,轻量轻量 ,高效率和低噪声等高效率和低噪声等 ,而且对这些而且对这些要求越来越高。因此要求越来越高。因此 ,变速器轴承的性能也必须满足更高变速器轴承的性能也必须满足更高的要求。这是开发汽车变速器轴承的基础。的要求。这是开发汽车变速器轴承的基础。变速箱常用的轴承类型有：变速箱常用的轴承类型有： 1、深沟球轴承、深沟球轴承 2、圆柱滚子轴承、圆柱滚子轴承 3、圆锥滚子轴承、圆锥滚子轴承 4、滚针轴承、滚针轴承深沟球轴承：深沟

3、球轴承： 结构简单，使用方便，运用最为广泛。主结构简单，使用方便，运用最为广泛。主要用于受径向载荷，也可承受一定的轴向要用于受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷，当径向游隙较大时，具有角接触球载荷，当径向游隙较大时，具有角接触球轴承的性质。与同尺寸的其它类型轴承相轴承的性质。与同尺寸的其它类型轴承相比，该类轴承具有摩擦系数小，极限转速比，该类轴承具有摩擦系数小，极限转速高，制造精度高，容易实现轴承密封等特高，制造精度高，容易实现轴承密封等特点，是用户的首选轴承类型。点，是用户的首选轴承类型。（双列角接触球轴承、串联球轴承、清洁（双列角接触球轴承、串联球轴承、清洁轴承）轴承）圆柱滚子轴承：圆柱滚子

4、轴承： 属于可分离型轴承，安装、拆卸属于可分离型轴承，安装、拆卸方便，一般用于承受径向载荷，与外方便，一般用于承受径向载荷，与外形尺寸相同的深沟球轴承相比，具有形尺寸相同的深沟球轴承相比，具有较大的径向承载能力和刚度，适用于较大的径向承载能力和刚度，适用于高载荷或刚度要求高的场合。高载荷或刚度要求高的场合。 圆锥滚子轴承：圆锥滚子轴承： 主要用于承受以径向载荷为主主要用于承受以径向载荷为主的径向和轴向联合载荷，具有较的径向和轴向联合载荷，具有较大的承载能力，但制造精度难以大的承载能力，但制造精度难以提高，噪音高，不适用高转速、提高，噪音高，不适用高转速、低噪音的场合。低噪音的场合。滚针轴承：滚

5、针轴承：（冲压、推力、滚针（冲压、推力、滚针 和保持架组件和保持架组件 由于结构紧凑、径向尺寸由于结构紧凑、径向尺寸小、载荷容量大，特别适用于小、载荷容量大，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承部径向安装尺寸受限制的支承部件，符合机械设备向小型化轻件，符合机械设备向小型化轻量化发展的要求。量化发展的要求。直线轴承：直线轴承： 直线运动球轴承主要用在直线运动球轴承主要用在机械设备中直线往复运动的部机械设备中直线往复运动的部位，具有摩擦小、运动灵活和位，具有摩擦小、运动灵活和维修更换方便等优点。维修更换方便等优点。 离合器轴承：离合器轴承： 这类产品结构型式主要有冲这类产品结构型式主要有冲压外罩式角

6、接触球轴承和单边压外罩式角接触球轴承和单边带橡胶密封圈式角接触球轴承带橡胶密封圈式角接触球轴承两种，一般为外圈旋转，不能两种，一般为外圈旋转，不能单独使用，一般需配合铸铁套单独使用，一般需配合铸铁套筒使用。该类产品正逐步被自筒使用。该类产品正逐步被自动调心离合器分离轴承取代。动调心离合器分离轴承取代。 （自动调心离合器分离轴承总成，有自动调心、（自动调心离合器分离轴承总成，有自动调心、长寿命、重量轻等特点；有降低噪声，使各相长寿命、重量轻等特点；有降低噪声，使各相配零件磨损、损伤减少的功能。其核心部分是配零件磨损、损伤减少的功能。其核心部分是一套角接触球轴承）一套角接触球轴承）二、根据变速器轴

7、承工况的材料选用二、根据变速器轴承工况的材料选用1、中外高碳铬轴承钢化学成分比较、中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量（重量%）元素元素GCr15SUJ252100100Cr6SKF3 C&U3C&U3 C0.95-1.050.95-1.050.95-1.100.95-1.100.93-1.050.93-1.050.93-0.93-1.051.050.93-1.05 0.950.93-1.05 0.951.05 1.05 Si0.15-0.350.15-0.350.15-0.350.15-0.350.15-0.35 0.150.150.350.35Mn0.25-0.450.25-0.450.50

8、0.500.25-0.450.25-0.450.25-0.25-0.450.450.25-0.45 0.250.25-0.45 0.250.450.45Cr1.40-1.651.40-1.651.30-1.601.30-1.601.35-1.601.35-1.601.35-1.35-1.601.601.35-1.65 1.35-1.65 1.35-1.65 1.35-1.65 S0.0250.0250.0250.0250.0150.0150.0100.0100.015 0.015 0.012 0.012P0.0250.0250.0250.0250.0250.0250.0250.0250.025

9、 0.025 0.025 0.025 Mo0.100.100.080.080.100.100.100.100.10 0.10 0.10 0.10 Ni0.300.300.250.250.250.250.300.300.25 0.25 0.25 0.25Cu0.250.250.250.250.300.300.300.300.30 0.30 0.3 0.31、中外高碳铬轴承钢化学成分比较、中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量（重量%）元素元素GCr15SUJ252100100Cr6SKF3 C&U3C&U3Ni+Cu0.500.50 O0.00150.00150.00150.00150.00150.

10、00150.00150.00150.0015 0.0015 0.00100.0010Al0.050.050.050.050.05 0.05 0.05 0.05 Ti0.0030.0030.003 0.003 0.003 0.003 Ca0.001 0.001 0.001 0.001 As0.040 0.040 0.040 0.040 Sn0.030 0.030 0.030 0.030 Sb0.005 0.005 0.0040.004Pb0.002 0.002 0.002 0.002 根据情况根据情况设计钢材材料设计钢材材料CU1/CU2/CU3（ 内外圈用的材料）内外圈用的材料）密封圈形式密封

11、圈形式类型 ZRZRSRSLRSMRSHRSD力矩力矩小小小小一般一般一般一般中等中等大大更大更大防水性防水性差差差差一般一般非常好非常好好好优优优优防尘性防尘性良好良好好好非常好非常好非常好非常好非常好非常好非常好非常好非常好非常好耐磨性耐磨性不适用不适用不适用不适用非常好非常好非常好非常好一般一般一般一般好好高速性高速性优优优优非常好非常好非常好非常好好好好好一般一般高温特性高温特性优优优优非常好非常好一般一般 中等中等高高更高更高密封材料密封材料密封材料接触式密封非接触式密封Nitrile Butyl Rubber (NBR)-40 to 120 deg C-50 to 135 deg

12、CSuper Nitrile Butyl Rubber (S-NBR)-40 to 140 deg C-50 to 145deg CNitrile - Hydrogenated Rubber (H-NBR)-40 to 170 deg C-50 to 180 deg CEster Compatible Polyacrylic Rubber (ACM)-30 to 160 deg C -40 to 170 deg C Viton TM Fluoroelastomer (FKM) -40 to 200 deg C-50 to 220 deg C保持架材料主要用保持架材料主要用球轴承：球轴承：SPC

13、C、PA66、PA46圆柱轴承：圆柱轴承： SPCC、PA66、PA46、CU、FE圆锥轴承：圆锥轴承：SPCC钢球、滚子材料主要用钢球、滚子材料主要用球轴承：球轴承：SUJ2、上五、上五Gcr15滚子轴承：滚子轴承： SUJ2、上五、上五Gcr15 第一部分：第一部分： 球轴承优势球轴承优势二、深沟球轴承轴承的设计制造要点二、深沟球轴承轴承的设计制造要点 极限负荷设计：在轴承外形尺寸确定的前提下求得最大极限额定动：在轴承外形尺寸确定的前提下求得最大极限额定动负荷，决定轴承的额定动负荷在结构上主要是钢球数量、钢球直负荷，决定轴承的额定动负荷在结构上主要是钢球数量、钢球直径和钢球中心径，重点控制

14、填球角和中心径：径和钢球中心径，重点控制填球角和中心径： 填球角填球角 ： 188 205 ，中心径：中心径： 0.42 ( D+d) Dw 0 合适预紧合适预紧 低振、长寿低振、长寿（2）A-B0 过量预紧过量预紧 高振、短寿高振、短寿（3）A-B=0 没有预紧没有预紧 高振、短寿高振、短寿轴承预紧轴承预紧:变速器中试验轴承的噪声随时间变化情况变速器中试验轴承的噪声随时间变化情况 图二、变速箱用的密封净化轴承及图二、变速箱用的密封净化轴承及其密封结构其密封结构 变速箱用的密封净化轴承及其密封结构 三、球轴承模拟试验规范三、球轴承模拟试验规范强化疲劳寿命试验：主要目的为考核轴承成品的结构、材料

15、等综合疲劳寿命，通过强化的：主要目的为考核轴承成品的结构、材料等综合疲劳寿命，通过强化的来完成，与常规的不同为变载、变速条件；来完成，与常规的不同为变载、变速条件； 见见汽车球轴承寿命及可靠性试验规程 ；密封漏脂温升试验：主要考核密封性能、漏脂率，摩擦温升水平：主要考核密封性能、漏脂率，摩擦温升水平 ； 见见汽车球轴承漏脂、温升性能试验规程 ；高温高速强化试验：试验轴承的高温适应性和高速适应性，在极限转速和试验轴承的高温适应性和高速适应性，在极限转速和120环境温度下环境温度下轴承的寿命；轴承的寿命； 见见汽车球轴承高温高速试验规程 泥浆喷溅耐冲击试验：通过给轴承轴向、径向交变冲击加载，同时给

16、轴承密封部位喷溅泥：通过给轴承轴向、径向交变冲击加载，同时给轴承密封部位喷溅泥浆，考核轴承的耐冲击、防杂质的性能；浆，考核轴承的耐冲击、防杂质的性能； 见见汽车球轴承防泥浆及耐冲击试验规程 1 1、高速镦锻流程：、高速镦锻流程： 第二部分：第二部分： 圆锥、圆柱滚子轴承设计优势圆锥、圆柱滚子轴承设计优势设计优势之一：纯滚动设计优势之一：纯滚动圆锥轴承结构原理：圆锥轴承结构原理：1）三个锥角延长线交于轴心线上一）三个锥角延长线交于轴心线上一 点，也就是点，也就是=2+，这样滚子才能，这样滚子才能纯滚动，运动平稳；纯滚动，运动平稳；2）滚子大端面为球面，挡边为锥面，）滚子大端面为球面，挡边为锥面，

17、两者接触为相切。两者接触为相切。运动分析：运动分析：任何加工或装配都会产生误差，无任何加工或装配都会产生误差，无论是轴承加工还是安装使用，每个论是轴承加工还是安装使用，每个锥角都会有变化，当变化不够大时，锥角都会有变化，当变化不够大时，轴承能正常工作，当误差足够大时，轴承能正常工作，当误差足够大时，就会产生运动干涉导致啸叫和异常就会产生运动干涉导致啸叫和异常磨损磨损滚子具有正引导是圆锥滚子轴承的主要特征之一。滚子的圆锥结构不仅保证了沿接触面的承载线有纯滚动，而且也产生“反座力”，将滚子推向内滚道的大挡边。反座力是随外圈和内圈角度变化的，它防止滚子偏离顶点，使其相对于内圈挡边保持精确的同心和定位

18、。设计优势之二：滚子的正引导设计优势之二：滚子的正引导我公司圆锥滚子轴承运用最新的“三凸”理论，按照等应力同寿命原则合理分配外滚道、内滚道、圆锥滚子表面凸度量值。对每个凸度的形状，通过带伺服系统的超精研设备程序调节，可以获得理想的凸度。 设计优势之四：滚道和滚子的设计优势之四：滚道和滚子的“三凸三凸”技术技术 部分制造、检测、试验设备部分制造、检测、试验设备中频自动感应加热下料:特点：特点：加热速度快、加热温度稳定、不会产生过热或欠热现象、同时氧化脱碳少、效率高、在线性强、作业环境好、易于实现机械化和自动生产线等特点。符合环境要求，污染小、热辐射低、同时还减少了工人的劳动强度。 比利时应达工业

19、全自动中频感应加热炉 锻造后球化退火炉锻造后球化退火炉制造设备制造设备高速镦煅 锻件与冷辗件的区别:高速镦煅+冷辗流线断流线断口口组织细密，组织细密，流线分布流线分布均匀均匀锻件经过冷碾成型工艺，进一步改善或消除原材料的先天缺陷，得到合理金属流线分布，破碎粗大的晶粒，获得细小的晶粒，从而极大提高材料的强度，而且保证金属纤维流线不被切断，大大提高轴承的抗疲劳寿命和可靠性。 三、轴承套圈金属流线三、轴承套圈金属流线钢管车削轴承套圈金属流线钢管冷辗扩轴承套圈金属流线热锻车削轴承套圈金属流线热锻冷辗扩轴承套圈金属流线冷辗轴承毛坯，经高速锻造后进行冷辗扩，冷辗毛坯采用先进的高速镦锻工艺，以获得良好的组织、极大地改善原材料的先天缺陷、得到高的毛坯精度和高生产效率，同时经高速镦锻的毛坯，再经过冷碾成型工艺，进一步改善或消除原材料的先天缺陷，得到合理金属流线分布，破碎粗大的晶粒，获得细小的晶粒，从而极大提高材料的强度，而且保证金属纤维流线不被切断，大大提高轴承的抗疲劳寿命和可靠性。我司冷辗机为德国进口设备和洛阳轴承研究所加工设备，图片见下。热处理：热处理：为确保热处理淬回火温度的真实性和稳定性，将原单一温度表改二块温度表同时监控，以避况同一仪器的误差而导致产品不良，同时采用电脑自动炉温记录仪，对加工参数进行记录。部分自动磨加工生产线部分自动磨加工生产线制造设备制造设备裂纹检查裂纹