轴承基础知识培训

一、古代轴承的萌芽

长城与金子塔都是人类的文明，是世界奇迹。当我们看到他们的巍峨与伟大时，我们想一想当时建设时的艰辛，比如说长城的建设，社会没有现在发达，那么建设长城，的几吨甚至十几吨重的石块是怎么搬运的呢？在当时人民就想到了用圆木,把圆木垫在石块下，使石块在地面上滚动，使滑动摩擦转化成滚动摩擦。这样人民运载建筑的巨大石块时就比较省力，人民利用圆木运载石块的想法和理念，就是轴承利用的萌芽。

第一章轴承发展史1品管科二、中国轴承的发展

中国是世界上最早发明滚动轴承的国家之一，从考古文献看，中国最早具有现代滚动轴承结构雏形的轴承出现在秦朝时期的今山西永济县薛家崖村，历史上中国在该领域虽然在世界文明的前列，但在旧中国轴承工业却非常落后．直到七十年代以来，在改革开放的强大推动下轴承工业才进入了快速发展时期。1、新中国成立前，日本在瓦房店建造第一家轴承修配厂，也就是现在瓦房店轴承厂的前身。2、1950年成立了第二家轴承厂——哈尔滨轴承厂3、1954年成立了第三家轴承厂——洛阳轴承厂4、随着经济的发展先后成立了、西北轴承、襄阳轴承厂等多家国有轴承企业5、改革开放后，多家民营轴承厂发展迅猛，如人本、万向、万马、天胜等

2品管科三、轴承发展至今的著名品牌及简介

1.著名品牌1、瑞典SKF6、中国ZWZ2、德国FAG7、中国HRB3、日本NSK8、中国LYC4、日本NTN9、蓝翔LXB5、美国TIMKEN3品管科2.国外品牌简介NSK

小型低噪音KOYO汽车轴承NTN汽车用等速万向节及中小型球轴承NMB办公自动化微型轴承SKF

中大型冶金\矿山\汽车轴承世界最大的轴承制造商Timken美国最大轴承制造商，主要生产英制滚子轴承INA滚针轴承及液压顶杆FAG中大型圆锥圆柱滚子日本企业欧美企业4品管科第二章、滚动轴承分类

轴承是机械工业中使用广泛要求严格的配套件和基础件，被人们称之为机械的关节。由于使用范围广，决定了轴承的多样性和复杂性，由于要求严，决定了轴承质量和性能的重要性。轴承制造是一种精密的基础件制造业，它的精度以微米来衡量，而普通机械零件的制造的公差只有0.02。电机的振动噪声在很大程度上取决于轴承的质量，高精度机床主轴承的旋转精度和温升也与轴承质量息息相关，航空航天领域关键轴承发生故障会造成严重事故。1、按滚动体形状分类:

⑴球轴承---滚动体为球

⑵滚子轴承---滚动体为滚子(包括圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、调心滚子等)2、按承受负荷方向分类:

⑴向心轴承---这类轴承基本上主要用来承受径向载荷，也能承受少量的轴向载荷。

⑵推力轴承---只能承受轴向负荷。

⑶向心推力轴承---能承受轴向和径向联合负荷。3、按滚动体列数分类：

⑴单列轴承---具有一列滚动体的轴承。

⑵双列轴承---具有双列滚动体的轴承。

⑶多列轴承---具有两列以上滚动体的轴承（三列.四列）5品管科型式分类（按滚动体和受力方向分类）向心球推力球向心滚子推力滚子6品管科1微型轴承D＜26㎜如:607、6082小型轴承26≤D＜60㎜现生产产品均属于此类如：6200~62053中小型轴承60≤D＜120㎜如:63/284中大型轴承120≤D＜200㎜5大型轴承200≤D＜400㎜6特大型轴承400≤D＜2000㎜7重大型轴承D≥2000㎜4、按轴承外径尺寸大小分类：7品管科第三章滚动轴承的结构滚动轴承是通用标准件,广泛应用于各种机械设备中,一般由套圈滚动体和保持架组成。大多轴承是实现旋转运动的，也有一些滚动轴承支承摆动或往复直线运动。球轴承零件分解外圈钢球内圈密封圈保持架8品管科一.各配件的功能说明1、套圈(内圈、外圈）一般来说，内圈的内径，外圈的外径在安装时分别与轴和轴承座（外壳）配合起支承作用。轴承套圈上与滚动体接触的部位称作滚道面，球轴承又叫沟道。3、保持架将滚动体在圆周上均匀地相互隔开，防止滚动体脱落以引导滚动体正常运动。保持架按加工工艺不同可分为冲压保持架、车制保持架等。按材料不同可分为钢保持架、铜保持架、尼龙保持架、酚醛树脂保持架等。2、滚动体滚动体按形状分为球和滚子两大类，滚子又可分为圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子、滚针等。5、油脂在轴承内部的工作面形成润滑油漠，减少摩擦，降低轴承的振动和噪声。5、密封圈用来防止来自外部了的尘埃、水分、杂质的侵入，同时防止轴承内部的润滑脂的泄露和不被污染。以延长轴承工作时间。9品管科二、各种滚动轴承特性10品管科第五章滚动轴承代号前置代号基本代号后置代号12345678成套轴承分部件类型代号尺寸系列代号内径代号内部结构密封防尘套圈结构保持架及其材料轴承材料公差等级游隙配置其它宽度直径6(0)2042RZP5C3举例:6204-2RZ/P53轴承代号由前置代号、基本代号、后置代号组成，基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础，前置后置代号是轴承结构形状技术要求有改变时，在基本代号左右添加的补充代号，以上是代号的排列规则。表111品管科

1、类型代号

规定滚动轴承的基本类型

6QJ15NNA3712品管科常见类型代号列表代号轴承类型代号轴承类型0双列角接触球轴承6深沟球轴承1调心球轴承7角接触球轴承2调心滚子轴承8推力圆柱滚子轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承4双列深沟球轴承U外球面球轴承5推力球轴承QJ四点接触球轴承2.尺寸系列代号

轴承尺寸系列代号由轴承的宽度系列代号和直径系列代号组成。滚动轴承的主要轮廓尺寸现已经标准化（内径、外径、宽度）13品管科尺寸系列代号规定轴承的外径和宽度下图为轴承的尺寸系列

14品管科3、内径型号轴承内径㎜表示方法举例轴承型号内径㎜＜101.内径这整数时,直接用1位数字表示内径尺寸60867/2.582.52.内径为小数时,在内径尺寸前加/(斜线)10～17内径10121517620162026203121517代号00010203/22/28/32内径为22、28、32的轴承在内径尺寸前加/(斜线)表示63/2263/28222820～480内径代号为以内径值除5之商的二位数字来表示620420≥500内径尺寸前加/(斜线)表示15品管科4、前置代号此代号不常见（略）5、后置代号5.1内部结构代号含义代号含义示例BCE表示内部结构接触角为40°的角接触球轴承接触角为15°的角接触球轴承加强型设计AC接触角为25°的角接触球轴承5.2密封\防尘与外部形状变化代号及含义代号含义代号含义N外圈带止动槽的轴承(2)RZ非接触式密封轴承NR外圈有止动槽并带止动环轴承(2)Z防尘盖密封轴承(2)RS接触式密封轴承K内径带锥孔的轴承16品管科5.3保持架结构、材料的代号代号含义代号含义F钢铁类实体保持架，后附数字表示不同材料J钢板冲压保持架Q青铜实体保持架，后附数字表示不同材料V满装滚动体M黄铜实体保持架E磷化处理保持架T酚醛层压布管实体保持架D碳氮共渗保持架TN工程塑料模注保持架5.4公差等级代号代号含义/P0尺寸精度为P0级/P6尺寸精度为P6级/P5尺寸精度为P5级/P4尺寸精度为P4级/P2尺寸精度为P2级5.5游隙代号代号含义/C1径向游隙为1组/C2径向游隙为2组——径向游隙为0组，即普通组游隙/C3径向游隙为3组/C4径向游隙为4组/C5径向游隙为5组17品管科5.6振动代号5.7配置代号代号含义/Z轴承的振动加速度级极值组别,依次从低至高为:Z1、Z2、Z3、Z4/V轴承的振动速度级极值组别,依次从低至高为:V1、V2、V3、V4、代号含义/DB成对背对背安装，例：7210C/DB/DF成对面对面安装，例：32205/DF/DT成对串联安装，例：7210C/DT5.8带附件轴承代号不常用（略）●后置代号的编制规则：1）后置代号置于基本代号的右边，并在基本代号空半个汉字距（代号中有符号“—”、“/”除外）。当改变项目多，具有多组后置代号，按轴承代号排列规则（见表1）从左至右的顺序排列；

2）改变为第4组（含4组）以后的内容，则在其代号前用“/”与前面代号隔开；例：6203-2Z/P6

3）改变内容为第4组后的两组，在前组与后组代号中的数字或文字表示含义可能混淆时，代号间空半个汉字距。

例：6203-2Z/P6V118品管科第六章轴承的精度轴承精度主要指尺寸精度和旋转精度，国标参照ISO标准分别规定了不同的精度等级和主要尺寸的公差，其由低到高分别为P0、P6、P5、P4、P2。对于一般用途0级己足够。尺寸公差旋转精度

内径、外径、宽度公差

倒角尺寸公差

锥孔公差

外圈径向跳动Kea

内圈径向跳动Kia

外圈轴向跳动Sea

内圈轴向跳动Sia

内圈端面跳动Sd(内圈垂直差）

外圈外径面倾斜公差SD（外圈垂直差）轴承精度19品管科第七章轴承的游隙与配合一、游隙滚动轴承的游隙是指轴承的内、外套圈与滚动体之间的间隙量，即将内圈或外圈中的一个固定，将另一个套圈上下（径向）、左右（轴向）方向移动时，从一极端位置到相反方向的极端位置的移动量。径向的移动量叫径向游隙，轴向的移动量叫轴向游隙。径向游隙½轴向游隙

滚动轴承的游隙（即内部游隙)是重要的使用特性。游隙的大小，对轴承疲劳寿命、振动、噪声、温升和机械运转精度等影响都很大，所以游隙也是选用轴承的重要参数。20品管科二、滚动轴承一般技术条件一、目前我国滚动轴承技术标准可分为四种：（1）国家标准GB/T适用于成品轴承的检查和验收（2）机械行业标准JB/T适用于轴承零件的检查和验收（3）企业标准Q/Z适用于轴承零件的检查和验收（4）我司标准Q/LX适用于生产加工零件的检查和验收。（工厂标准由生产厂自已规定）。二、新颁布的滚动轴承标准的轴承公差定义，一些常用符号及字母的含义：

△表示偏差；V表示变动量；m表示平均；p表示平面；s表示单一；d轴承公称内径；D轴承公称外径；B内圈公称宽度；C外圈公称宽度；a公称圆锥角；R轴承沟曲率；T轴承装配高度；r轴承最小单向倒角。以上符号将组合起来，内（外）径有关符号的含义就明确了。例：△da就是单一内径的偏差；△dmp就是单一平面平均内径偏差；Vdp就是单一径向平面内的内径变动量（椭圆度）；Vdmp就是平均内径的变动量（锥度）。21品管科另外，由内圈宽度方面的符号含义可知：△Bs就是内圈单一宽度的偏差；VBs就是内圈度度的变动量；三、旋转精度符号所用字母的含义如下：K表示径向跳动；S表示侧摆，即轴向；i表示内圈；e表示外圈。将以上符号组合起来，其含义表示为：内圈（外圈）滚道对内（外）径表面的厚度变动量Ki(Ke)，即俗称壁厚差。滚道对端面的平行度Si（内圈）或Se（外圈），即俗称沟测摆。曲率半径Ri（内圈）或Re（外圈）,一般指套圈和滚子圆弧表面在纵截面圆弧上的半径，即球轴承沟道R。22品管科二、游隙种类

滚动轴承在不同状态下的游隙种类1、原始游隙：产品在轴承制造厂轴承装配好时的内在游隙，也称理论游隙；2、测量游隙：在有负载状态下测量的游隙，它的值与测量载荷有关；3、配合游隙：轴承内圈安装在轴承或外圈安装于轴承箱壳内之后，其套圈径向尺寸发生了变化，一般轴承内圈因过盈配合而膨胀，外圈则收缩，即轴承安装后的游隙；4、工作游隙：当轴承在承受工作载荷运转时，轴承滚动体和滚道接触处会发生弹性变形，导致轴承游隙增大，此时轴承的游隙称之为工作游隙。几种游之间的关系：测量游隙＞原始游隙配合游隙＜原始游隙轴承代号中的游隙组别轴承代号的游隙实际上是指轴承的原始游隙，如我们公司的深沟球轴承的游隙组别是按国家标准加工的，一般指轴承的径向游隙。标准规定游隙由小到大为C2、C0（基本组）、C3、C4、C5五个组别。常见的CM游隙为小型电机专用游隙。国家标准规定了以上各类型轴承的游隙组别和各组的游隙值，选用游隙时要优先选用C0游隙，它适用于一般工作条件。若安装运转条件不同于一般使用条件则需根据轴承具体工况状况选用，如载荷、配合尺寸、工作温度等.23品管科三、轴承的配合

轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常生要，当配合过松时，配合面会产生相对滑动称作蠕变。蠕变一旦产生会磨损配合面，损伤轴或外壳。而且磨损颗粒会侵入轴承内部造成早期失效。过盈量过大时，外圈外径变小或内圈内径变大，会导致轴承内部游隙减小。另外轴和外壳加工的几何精度也会影响轴承套圈的原有精度，从而影响轴承的使用性能。

配合不当可能会发生以下问题：1破坏轴承转动手感，旋转精度下降2产生振动和噪音3温度升高，导致烧损轴承与轴或外壳的公差配合24品管科四、轴承的游隙与配合之间的关系

深沟球轴承安装工作时的各种游隙之间的关系：工作游隙：△=△0-δfi-δf0-δt+δw△0：原始游隙δfi：内圈与轴配合引起的游隙减小量δf0：外圈与壳配合引起的游隙减小量δt：由内外圈温差引起的游隙减小量δw:由载荷引起的游隙增加量

工作游隙的选定,从理论上讲,在轴承平稳运转状态下,稍微带点负工作游隙时,轴承使用寿命最长。25品管科第八章轴承的润滑轴承润滑的目的是以一层薄的油膜将滚动体和滚动面分开，运转时在滚动面形成均匀的润滑油膜，从而减少轴承内部摩擦及和每个元件磨损，防止烧结。良好的润滑是轴承工作的必要条件，分析轴承损坏的原因表明，40﹪左右的轴承损坏都与润滑不良有关。润滑在滚动轴承中起到的主要作用如下：1、在接触面形成油膜，减少摩擦和磨损。2、起到散热作用，降低轴承的工作温度。3、润滑剂有防止轴承内部生锈。4、润滑剂能缓和冲击，减振和降低噪音。润滑的方法，分为脂润滑和油润滑。a脂润滑具有充填一次润滑脂后长时间不需要补充的优点，而且密封结构较简单，因此被广泛使用。润滑脂是以润滑油为基础油，掺入亲油性强的固体稠化剂混合而成的半固体状润滑剂，为提高某些特性，还加有各类添加剂。b油润滑，常有循环油润滑、喷射润滑、油雾润滑。轴承的润滑油一般以氧化稳定性及防锈性好，油膜强度高的精制矿物油为主，但也常使用各种合成油。26品管科第九章滚动轴承的材料

轴承工作时，套圈和滚动体承受拉伸、压缩、剪切、弯曲、交变和摩擦等复杂应力，而且随着轴承技术的发展，有些特殊用途的轴承向着高速、高负荷等主向发展，使得套圈和滚动体局部接触应力高达4000MPa以上，这就要求套圈和滚动体材料经相应处理后，具有以下性能：◆高硬度、高耐磨性◆良好的冲击韧性和断裂韧性◆高弹性极限◆良好的尺寸稳定性

为达到以上性能，要求材料具有严格的冶金质量：严格的化学成分、极纯净度、严格的低高倍组织等。一、套圈和滚动体材料高碳铬轴承钢系列多用于整体淬硬轴承零件，经淬回火后硬度一般在HRC60~64，具有良好的使用性能和工艺性能，是制造轴承套圈和滚动体最广泛的材料，主要有GCr15。化学成分如下表：牌号ＣSiMnCrMoPSNiCuGCr150.95~1.050.15~0.350.25~0.451.40~1.65≤0.10≤0.025≤0.025≤0.03≤0.02527品管科第十章滚动轴承的寿命

一、寿命定义轴承即使在正常的条件下使用，套圈和滚动体的滚动面会受到交变压应力影响，亦会发生材料疲劳以至造成剥离而无法使用。所谓轴承寿命，就是指在滚动面或滚动面产生这种剥离之前的总转数(或总的运转时间)。即使一组相同轴承在同一条件下运转，其寿命亦有很大的差异，这是因为材料疲劳本身就具有离散性。因此对轴承寿命常以其失效概率表述，用可靠度指标来衡量。特引入额定基本寿命的概念。额定基本寿命指一组相同轴承在同一条件下进行运转时，90%不会发生滚动疲劳性剥离的总转数。(若以某固定转速运转时，则以总旋转时间表示。)二、基本额定载荷基本额定动载荷和基本额定静载荷1基本额定动载荷Cr：轴承在旋转(n＞10r/min)时的承载能力,指一套轴承当额定寿命为100万转时所承受的载荷。2基本额定静载荷Cor：轴承在旋转(n≤10r/min)时的承载能力,指轴承在静止或缓慢