滚动轴承与润滑

滚动轴承的安装与维修一、滚动轴承的结构及类型1、滚动轴承的结构常见滚动体的形状2、滚动轴承的类型及特性二、滚动轴承的代号滚动轴承类型很多，为了区别不同类型、结构、尺寸和精度的轴承，便于组织生产和使用，GB/T272—93规定了用字母加数字的方法来表示滚动轴承的代号。轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成，其排列顺序如下：前置代号基本代号后置代号1、基本代号基本代号是轴承代号的基础，它表示滚动轴承的基本类型、结构和尺寸。基本代号由轴承的类型代号、尺寸系列代号和内径代号构成，其排列顺序如下：类型代号尺寸系列代号内径代号（1）滚动轴承类型代号用数字或字母表示，常用滚动轴承类型代号的表示方法见表3-8。在表3-8中还列出了原标准（GB272—88）关于滚动轴承类型代号的表示方法，供参考比较。（2）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。其中，宽（高）度系列代号表示内径、外径相同而宽（高）度不同的轴承系列。直径系列代号则表示具有同一内径而外径不同的轴承系列。组合排列时，宽（高）度系列代号在前，直径系列代号在后。宽度系列代号用于向心轴承，且当其代号为“0”时可以省略；高度系列代号用于推力轴承。尺寸系列代号的表示方法见表3-9.（3）内径代号表示轴承内径尺寸的大小，常用内径尺寸代号见表3-10.2、前置、后置代号前置、后置代号是滚动轴承当其结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在基本代号左、右添加的补充代号。其内容十分繁杂，故不再详细说明，仅将其要点简介如下。1)前置代号表示成套轴承分部件，用字母表示，例如：用字母L表示可分离轴承的可分离内圈或外圈；用字母K表示滚子和保持架组件等。2）后置代号共分8组，用字母（或加数字）表示，标注在基本代号的右侧并与基本代号间相距半个汉字距。后置代号中的第5组为公差等级，其代号及含义见表3-11.其中2级精度最高，0级精度最低，为普通级，应用最广。有关前置、后置代号的的表示、含义及其排列和编制规则可查阅GB/T272—1993《滚动轴承代号方法》。滚动轴承代号举例62156—轴承类型为深沟球轴承2—尺寸系列为窄轻型（其中宽度系列代号0省略）15—轴承内径为75㎜—轴承公差等级为0级（省略不标）三、滚动轴承的密封1、滚动轴承的润滑滚动轴承润滑的主要目的是减小摩擦与磨损、防锈、吸振与冷却。一般情况下滚动轴承多采用润滑脂润滑，其特点是润滑脂不易流失、便于密封和维护，且不需经常加油，但是当转速较高时，功率损耗大。润滑脂在轴承中的充填量一般不超过轴承空间的1/3～1/2，装脂过多或不足，都会引起摩擦发热，影响轴承的正常工作。润滑油的摩擦阻力小，润滑可靠，但需要有较复杂的密封装置和供油设备，通常用于高速或高温场合。滚动轴承的润滑方式可根据轴承内径与轴转速的乘积dn值的大小来选择。当dn＜（1.0～1.6）mm·r/min时，轴承可选用润滑脂润滑，若dn值超过此范围时，轴承应采用润滑油润滑。2、滚动轴承的密封

滚动轴承密封的目的

是为了防止外部的灰

尘、水分及其他杂质

进入轴承，并阻止轴

承内润滑剂的流失。

滚动轴承密封的方法

有接触式密封、非接

触式密封和组合式密

封三种。常用的密封

形式见表3-12.

四、圆柱孔轴承的装配方法1、座圈安装顺序（1）内圈与轴颈配合较紧、外圈与壳体配合较松时，应先将轴承装在轴上。压装时，用软金属制作的套筒垫在轴承内圈上，然后连同轴一起装入壳体中（见图10－2－2）.（2）轴承外圈与孔为紧配合、内圈与轴颈为较松配合时，应先将轴承压入壳体中（见图10－2－3），然后把轴承与轴一起装入轴承座孔中。（3）当轴承的内圈与轴、外圈与壳体孔都是紧配合时，装配套筒应能同时压紧轴承内外圈端面的圆环（见图10－2－4），使压力同时承受在内外圈上，将轴承同时压入轴上和轴套孔中。2．座圈压装方法选择（1）配合过盈量较小时，可采用套筒压装（见图10－2－5）或用铜棒对称地在内圈（或外圈）端面均匀地敲入（见图10－2－6）.不能直接用锤子敲打轴承座圈。（2）当配合过盈量较大时，可用压力机械压装（见图10－2－7）.（3）当配合过盈量很大时，可用热装法进行装配。注意，为避免轴承接触到比油温高的箱底，形成局部过热，加热时轴承应搁在油箱的网格上。对于小型轴承，可以挂在油中加热到80～100℃即可（见图10－2－8）.五、圆锥孔轴承的装配方法（1）过盈量较小时可直接装在有锥度的轴颈上，也可以装在紧定套或退卸套上。图10-2-9为直接装在锥轴颈上，图10-2-10为装在紧定套上，图10-2-11为装在退卸套上.（2）对于轴颈尺寸较大或配合过盈量较大而又需经常拆卸的圆锥孔轴承，常采用液压套合法拆装（见图10-2-12）六、推力球轴承装配方法推力球轴承有松环和紧环之分，装配时应注意区分。松环的内孔比紧环的内孔大，与轴配合有间隙，能与轴相对转动；紧环与轴取较紧的配合，与轴相对静止。装配时一定要使紧环靠在转动零件的平面上，松环靠在静止零件的平面上（见图10-2-13）七、滚动轴承的拆卸1、图10-2-14为用压力机拆卸圆柱孔轴承2、图10-2-15为用滚动轴承顶拔器拆卸轴承3、图10-2-16为紧定套轴承的拆卸。先拧松锁紧螺母，再用软金属棒和锤子向锁紧螺母方向将轴承敲出。4、图10-2-17为装在退卸套上的轴承拆卸。将锁紧螺母卸掉，用退卸螺母将退卸套从轴承座圈中拆出，图10-2-18所示为不正确的拆卸方法。八、滚动轴承的修理1、轴承工作时发出尖锐哨音。原因：轴承间隙过小，润滑不良。修理方法：调整间隙，清洗轴承，重新润滑。2、轴承工作时发出不规则声音。原因：有杂物进入轴承。修理方法：调整间隙，清洗轴承，重新润滑。3、轴承工作时发出冲击声。原因：滚动体或轴承圈有破裂。修理方法：更换轴承。4、轴承工作时发出隆隆声。原因：轴承内外圈槽严重磨损剥落。5、发现轴颈磨损时，可采用镀铬法修复（见图10－2－19）6、发现轴承座孔磨损时，可用喷涂法或镶套法修复（见图10－2－20）九、滚动轴承的预紧1、成对使用角接触球轴承预紧，有三种布置方式：图10－2－21为背靠背安装（外圈宽边相对），图10－2－22为面对面安装（外圈窄边相对），图10－2－23为同向安装（外圈宽、窄边相对）2、单个使用轴承的预紧用在轴承外圈上的弹簧预紧。在图10－2－24中，调整螺母可使弹簧产生不同的预紧力3、带有锥孔内圈的轴承预紧轴承内圈有锥孔，可以调节其轴向位置，实现预紧。拧紧螺母使锥形孔内圈向轴颈大端移动，内圈直径增大，消除径向游隙，形成预负荷（图10－2－25）1、单件生产的简易测量（见图10－2－26）在标准平板上，将轴承窄边向上放在底座上，在轴承内圈放上芯子，并加上预加载荷。芯子大端铣有三个互成120°的测量口，用百分表分别在三个测量口测得外圈窄边对内圈高度差Ｋ１（取平均值）面对面安装时，内外间套的尺寸关系如图１０-２-２７所示，可得Ａ＝Ｂ＋（Ｋ＇１＋Ｋ＇＇１）式中Ａ－内间隔套厚度（mm）Ｂ－外间隔套厚度（mm）Ｋ‘１－轴承１窄边端内外圈高度差（mm）Ｋ‘’１－轴承２窄边端内外圈高度差（mm）２、将轴承外圈宽边向上，在内圈装一底座，放在平板上，用压盖压住外圈宽边，并施加适当的预加载荷，用百分表在压盖上互成１２０°三个测量口分别测得轴承外圈宽边对内圈高度差Ｋ２（取平均值），见图10－2－28背对背安装时，内外隔套的尺寸关系如图１０-２-２９，可得Ｂ＝Ａ＋（Ｋ＇２＋Ｋ＇＇２）式中Ｂ－内间隔套厚度（mm）Ａ－外间隔套厚度（mm）Ｋ‘２－轴承１宽边端内外圈高度差（mm）Ｋ‘’２－轴承２宽边端内外圈高度差（mm）轴承同向安装的内外间隔套尺寸关系如图１０-２-３０所示，可得Ａ＝Ｂ＋（Ｋ１＋Ｋ２）式中Ａ－外间隔套厚度（mm）Ｂ－内间隔套厚度（mm）Ｋ１－轴承外圈窄边对内圈高度差（mm）Ｋ２－轴承外圈宽边对内圈高度差（mm）３、预紧力较小或希望消除内部游隙时，可凭感觉测量．用重块或手直接压紧轴承内圈或外圈（压力相当于预紧力），另一只手拨动内、外间隔套，如感觉松紧一样，则内外间隔套的厚度即符合预紧要求（见图１０-２-３１）润滑知识

一、润滑的作用1．润滑的作用(1)控制摩擦降低摩擦因数摩擦面间进行润滑后，由于润滑剂介在两摩擦面之间，将两摩擦面分开，使干摩擦变为润滑剂分子之间的摩擦，所以，摩擦面间的摩擦因数和摩擦阻力是随着摩擦面之间的润滑状态而不同的。试验证明，摩擦因数和摩擦阻力之大小，是随着半干摩擦，边界摩擦、半液体摩擦和液体摩擦的顺序递减。即使在同种润滑状态下，摩擦面间的摩擦因数也不尽相同。因为润滑剂的种类如润滑油、润滑脂、固体润滑材料等的不同，其摩擦因数也各不相同；再加上同种润滑材料中也存在着状态(如粘度等)和性质的不同，所以摩擦面间的摩擦因数是大小不一的。在实际中可以利用这些控制摩擦。(2)减少磨损润滑之所以能减少磨损，是由于润滑将磨损的根源，即摩擦降低到最低限度．避免了金属表面间的咬焊与撕裂磨损。在液体润滑状态下，润滑的这种作用是显而易见的。即使在边界润滑状态下，润滑也同样具有这种作用。因为在当今的润滑剂中，多一定量的活性添加剂。这些添加剂在摩擦表面凸峰产生接触时，由于温度很高，而与金属表面形成低熔点的金属化合物。这种化合物的特点，除了熔点低外，剪切强度也低，并且还能随摩擦面滑动，起到润滑作用。所以，也能有效地防止咬焊和撕裂磨损。另外，液体润滑剂的清洗作用，对于清洗机件摩擦表面上的灰尘、摩损微粒或外来物质等杂质，防止磨损的作用也很明显。(3)降温冷却降低摩擦面的温度是润滑的一个重要作用。因为在机械设备运转过程中，必须克服各摩擦面上的摩擦而作功。而消耗在克服摩擦上的功，已全部转化为热。其结果是使摩擦表面温度上升，引起金属的热变形以至达到金属熔点，使摩擦面产生粘着。摩擦热的大小是与润滑状态有关的：干摩擦热最高，液体摩擦热最小，而边界摩擦热则介于两者之间。所以润滑是减少摩擦热的有效办法。(4)防止摩擦面锈蚀各种机械的摩擦表面，都不可避免地要和周围介质如空气、水滴、水蒸气、腐蚀性气体及液体、灰尘、氧化物等接触，而使金属表面生锈，腐蚀而损坏。在摩擦面上有润滑剂覆盖着时，就可以防止由此而引起的锈蚀。(5)密封作用润滑脂是具有密封作用的润滑剂。它不仅可以防止润滑剂流失，而且还可以防止水分、杂质等的侵入。使用在蒸汽机、压缩机、内燃机等的润滑油，不仅能保证润滑，而且也使气缸及活塞间具有高度密封状态，使之在运转中不漏气，起到密封作用。用在液压传动中的液压油。在某些元件如柱塞泵、滑阀、液压缸中，也具有密封作用。(6)传递动力有不少润滑剂具有传递动力的作用。如液压传动，其动力不是由一个部件传到另一个部件，而是通过液压液传递的。齿轮在啮合时，其动力也不是齿间直接传递，而是通过一层润滑剂。摩擦传动的无级变速器等也属这个类型。(7)减振作用汽车的吸振器就是用油液减振的。当汽车车体上下振动时，就带动吸振器中的活塞在封闭液缸中上下移动。在活塞上下移动过程中，缸中的油液就要逆着活塞运动的方向，从活塞的一端流向另一端，通过液体的摩擦，消散车身振动，进而达到车体稳定。所有润滑剂都有在金属表面附着的能力，且本身切应力小，所以，在摩擦面受到冲击负荷时，也都具有吸收冲击能的本能。减振是所有润滑剂共有的特性。2．润滑的分类润滑的分类可视研究对象和内容的不同而不同。(1)根据润滑介质的形态分类1)气体润滑剂。采用空气、蒸汽或氮气、氦气等惰性气体作为润滑剂，将摩擦表面用高压气体分隔开，如重型机器的轴承，高速内圆磨头的轴承都采用了气体润滑。2)液体润滑剂。采用矿物润滑油、合成润滑油、乳化油、水等液体作为润滑剂，这是一种应用最广的润滑形式。有时也用压缩空气或蒸气将润滑油雾化后送至各润滑点润滑称之为油雾润滑。3)半固体润滑剂。半固体润滑剂是一种介于流体和固体之间的塑性状态或膏脂状态的半固体物质，它包括矿物润滑脂，合成润滑脂，动植物润滑脂等，广泛应用于轴承和垂直面的润滑。4)固体润滑剂。利用石墨、二硫化钼、二硫化钨等润滑性能良好的固体润滑剂隔离摩擦接触面，形成固体润滑膜。(2)润滑的一般分类1)润滑油、脂润滑。靠油液自身的重力流到润滑点或者用油绳、油垫、油毡等，由毛细管的虹吸作用，将油吸到润滑点；用油枪将油压入润滑点；浇油、溅油、压配式压注油、旋盖式油杯压油等，这些润滑是普通设备润滑中应用最为广泛的。2)固体润滑。在摩擦面间放入固体润滑剂的润滑形式。多用于不能采用润滑油或润滑脂的机械设备中。3)动压润滑。通过轴承副轴颈的旋转，将润滑油带入摩擦表面，由于润滑油的黏性和油在轴承副中的楔形间隙形成流体动力作用而产生油压，即形成承载油膜，称为流体动压润滑。动压润滑多用在有一定速度的主轴滑动轴承(多片轴瓦)上。4)静压润滑。将一定压力的润滑油强行压到运动摩擦副的摩擦表面间隙中，强制形成油膜，称为液体静压润滑。静压润滑多用于静压轴承、静压导轨上。5)动、静压润滑。当轴承在起动或制动过程中时，采用静压液体润滑将轴颈浮起。当轴承副进入全速稳定运转时，则采用动压润滑。所以，这种润滑方式具备动压、静压二者的优点，大大延长了轴承的工作寿命，是近年来正在推广的一种新技术。6)边界润滑。边界润滑是从摩擦面润滑分子间内摩擦(即液体润滑)过渡到摩擦面直接接触之间的临界状态。边界润滑剂中加入了各种极性物质，多用于重负荷齿轮传动，凸轮机构中凸轮与顶杆以及普通滑动轴承的润滑。7)极压润滑。属于边界润滑的一种特殊情况，也就是在重载、高速、高温条件下、润滑油中的极压添加剂与金属摩擦表面发生反应生成一层化学反应膜，将两摩擦表面分隔开，达到润滑的作用。极压润滑多用于汽车齿轮，轧钢设备的齿轮、丝杠副、联轴器等。8)自润滑。将具有润滑性能的固体润滑剂粉末与其他固体材料混合并经压制、烧结成材，或是在多孔性材料中浸入固体润滑剂，或是用固体润滑剂直接压制成材，作为摩擦表面。在整个润滑过程中，不需要再加入其他润滑剂。如用聚四氟乙烯制品做成的空气压缩机的活塞环，轴瓦、轴套等。9)弹性流体动力润滑。弹性流体动力润滑是20世纪中期发展起来的新型润滑形式。二、常用润滑材料能降低摩擦阻力的介质都可以作为润滑材料。机械设备中常用气体、液体、半固体(膏状)及固体介质作为润滑材料，润滑油和润滑脂是两种常用的润滑材料。1．常用润滑油的品种及用途(1)全损耗系统用油(原称“机械油”)主要用于无特殊要求的全损耗润滑系统。按40℃的运动黏度分为共10个牌号：L—AN5、L—AN7、L—AN10、L—AN15、L—AN22、L—AN32、L—AN46、L—AN68、L—AN100、L—AN150。其中L—AN5、L—AN7为高速机械用油；L—AN32、L—AN46为普通机床用油；L—AN15、L—AN32可用于滚动轴承、滑动轴承和一般齿轮箱润滑用油。(2)普通液压油按40℃的运动黏度分为共6个牌号：L—HL15、L—HL22、L—HL32、L—HL46、L—HL68、L—HL100。适用于环境温度0℃以上的各类机床的轴承座、齿轮箱、低压液压系统，它的使用时间比全损耗系统用油长1倍以上。(3)导轨油按40℃的运动黏度分为4个牌号：32号、68号、100号、150号。适用于各种精密机床的工作台导轨及砂轮架导轨的润滑，也可用于坐标镗床、滚齿机、龙门铣床和落地镗床导轨的润滑。(4)轴承油按40℃的运动黏度分为共7个牌号：2号、3号、5号、7号、10号、15号、22号。适用于精密机床主轴的润滑，15号油还可作为液压油和精密齿轮油。例如：主轴转速在1000～3000r／min，滑动轴承半径间隙为0．002～0．006mm时用2号油；滑动轴承半径间隙为0．006～0．010mm时用5号油；滑动轴承半径间隙为0．010～0．030mm时用7号油；滑动轴承半径间隙为0．030～0．060mm时用15号油。(5)普通工业齿轮油