轴承基础知识讲稿

NXZ西北轴承股份有限公司简介及金属材料和轴承基础知识讲座

西北轴承股份有限公司开发部李海玲NXZ西北轴承股份有限公司简介

NXZ西北轴承股份有限公司简介西北轴承股份有限公司前身西北轴承厂，成立于1965年，1996年4月更改为西北轴承股份有限公司，是全国轴承行业六家大型一档企业之一，是国家重点支持的520户企业之一，是全国轴承行业首家上市公司。NXZ西北轴承股份有限公司简介主导产品是石油机械轴承、冶金轧机轴承、重载汽车轴承、工程机械轴承和出口轴承等。尤其是近年开发的新产品中100多种填补了国内空白，180多种达到国际先进水平，9种产品被评定为国家级重点新产品，“NXZ”商标被认定为国家驰名商标，2008年4月又获得出口免验资格，“NXZ”牌石油机械、冶金机械轴承被评为宁夏名牌产品。NXZ西北轴承股份有限公司简介公司还拥有26项国家专利，1项国家科技奖，23项自治区科技进步奖。同时，四十多年来也培养了宁夏的许多轴承企业，已形成了一个轴承产业群，为宁夏的工业做出了突出的贡献。NXZ轴承基础知识轴承基础知识常用金属材料及滚动轴承用材料滚动轴承的基本结构滚动轴承的分类滚动轴承的制造工艺常用金属材料及滚动轴承用材料

一、常用金属材料二、滚动轴承用材料的选择NXZ常用的金属材料

在机械工程中常用的金属材料有碳素钢。合金钢、铸铁和有色金属。★碳素钢（简称碳钢）：是指碳的质量分数为0.0218%-2.11%的铁碳合金。碳钢具有较好的力学性能和工艺性能,产量大、价格低，在机械工程中应用十分广泛。碳钢的不足之处为淬透性较低、回火抗力较差和屈强比低等。NXZ常用的金属材料合金钢：是为了改善钢的某些性能，在碳钢中有目的地加入一种或多种金属或非金属元素冶炼成的钢称为合金钢，加入的元素为合金元素。NXZ常用的金属材料★铸铁：同钢一样，铸铁也是以铁、碳元素为主的铁基材料，其含碳量大于2.11%。与钢相比，铸铁的强度低、塑性、韧性差，但具有优良的铸造和切削加工性能。NXZ常用的金属材料有色金属及其合金：工业中称铁及其合金材料为黑色金属，而把除黑色金属以外的金属及其合金材料统称为有色金属。与黑色金属相比，有色金属具有良好的性能，是工业中不可缺少的材料，在国民经济中战有十分重要的地位。NXZ常用的金属材料例如，铝、镁、钛等具有相对密度小，比强度高的特点，被广泛用于航空、航天、汽车、船舶等行业。银、铜、铝等到具有优良的导电和导热性，被广泛用于电器工业的仪表工业：但有色金属稀缺，价格昂贵。滚动轴承用的材料★轴承套圈和滚动体的材料

轴承内外圈滚道和滚动体在很高的接触应力作用下进行相对滚动，同时，滚动体和滚道之间还不可避免地存在着少量的滑动摩擦和滚动摩擦。滚动体、保持架、套圈挡边相互之间也存在着摩擦。NXZ滚动轴承用的金属材料NXZ滚动轴承用的金属材料材料是轴承质量的基础，为了使轴承获得长寿命、持久的高精度和低摩擦，制造轴承套圈和滚动体的材料必须具有以下特性：接触疲劳强度高，硬度高，耐磨性好，组织稳定性好，纯洁度高，加工性能好。部分常用轴承钢的性能特点及用途钢号性能特点用途举例GCr15

高碳铬轴承钢的代表钢种，具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，冷热加工工艺性能良好，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向

用于制造壁厚≤12mm、外径≤250mm的各种轴承套圈，制造尺寸范围比较宽的滚动体，如钢球、滚针、和各种滚子；也可制造模具、量具及其他要求高耐磨、高接触疲劳强度的零件GCr15SiMn在GCr15钢的基础上增加了Si、Mn合金元素，其淬透性、弹性极限耐磨性都有明显提高，冷加工塑性中等，可切削性稍差，同样对白点形成较敏感，有回火脆性倾向用于制造大尺寸的轴承套圈、钢球、各种滚子，轴承零件的工作温度小于180℃；还可用于制造模具、量具以及其他要求硬度高而耐磨的零部件G20CrNiMo低合金渗碳轴承钢。渗碳或碳氮共渗后表面高硬度，具有高耐磨性，接触疲劳寿命明显优于GCr15钢，渗透性好，心部有良好的强韧性配合制造承受高冲击载荷的轴承,用于汽车、铁路货车的轴承和其他中小型轴承，也可制造汽车、拖拉机齿轮、活塞杆等。G10CrNi3Mo钢用作承受高冲击载荷的大型轴承，如轧钢机轴承等G20CrNi2MoG10CrNi3MoNXZ滚动轴承广泛地用于交通车辆、机床、纺织机械、矿山机械、建筑机械、飞机、船舶、航天器、机器人以及精密仪器、电子计算机、家用电器等各种各样的机器和装置中。轴承基础知识轴承基础知识NXZ滚动轴承已发展为机械的主要支承型式，它是现代化机械的重要配件之一，是通用性很强的机械配件，凡是有旋转部件的机械部位都装有各种不同精度等级的轴承。NXZ滚动轴承基础知识一套轴承的性能好坏会影响整个装置甚至整个自动生产线的工作。目前，随着现代化工业和科学技术的发展，对滚动轴承的承载能力、动态性能、高可靠性、高精度等提出了越来越高的要求。NXZ轴承基础知识滚动轴承的基本结构NXZ滚动轴承由于应用广泛，所以结构型式也很多，但它的基本结构由四大件组成。

调心滚子轴承轴承基本结构轴承实物图NXZ轴承基本结构双列圆锥滚子轴承轴承实物图NXZ轴承基本结构轴承实物图单列圆柱滚子轴承

NXZ轴承基本结构轴承实物图双列长圆柱滚子轴承

NXZ内圈

内圈装在轴上与轴同时旋转。

外圈

外圈装在轴承座上或壳体上起支承作用，有的场合外圈旋转，内圈起支承作用。在推力轴承中与轴配合的叫轴圈，与壳体配合的叫座圈。轴承基本结构NXZ滚动体

滚动体装在内、外滚道之间，随转动套圈一起转动。轴承的承载能力与滚动体的大小、数量多少有很大关系。滚动体分为钢球和滚子。保持架

保持架装在内、外圈之间把滚动体均匀地隔开，对其要求具有一定的强度。轴承基本结构NXZ滚动轴承的分类我国滚动轴承标准中，按轴承能承受载荷的方向和滚动体种类，将滚动轴承分为以下十大类型：1、深沟球轴承

NXZ滚动轴承的分类深沟球轴承与同尺寸的其它轴承相比，结构简单，摩擦损失小，极限转速高，如提高轴承的制造精度，改进保持架的材料，还可提高极限转速。在转速较高不宜采用推力球轴承时，可用该类轴承承受纯轴向力。该类轴承应用广泛，如汽车后轮、变速箱、仪器仪表、内燃机、各种机床。其它建筑机械、农用机械以及轻纺、石油、化工等设备都用该类轴承。NXZ滚动轴承的分类2、调心球轴承

NXZ滚动轴承的分类调心球轴承有两列钢球，内圈有两排滚道，外圈滚道成球面，具有自动调心的性质。外圈与内圈倾斜角不超过3º

时，轴承仍能正常工作。该轴承用来承受径向载荷，同时还可承受较小的轴向载荷。由于该轴承内、外圈可以相对倾斜3º

且具有调心性能，故适用于传动轴类多支承轴，在外力作用下产生较大弯曲的双支承轴、及轴承在外壳配合处不能保证严格同心的情况。如用于工厂滑车、木工机械、纺织机械之类的传动轴上。NXZ滚动轴承的分类3、短圆柱滚子轴承

NXZ滚动轴承的分类圆柱滚子轴承属于一种可分离型轴承，保持架及滚子和一个套圈组成组件与另一个套圈相分离，因此安装、拆卸都很方便。该类轴承主要用来承受径向载荷。滚子与滚道为线接触，因此比相同尺寸的深沟球轴承承受径向载荷能力大1.7倍左右。轴承的内圈轴线与外圈轴线允许倾斜角很小（2’~4’），所以对壳体及轴的加工精度要求很高。该类轴承主要用于大型电动机、车辆用主轴电动机、机床、减速装置、推土机、超重运输机械等。NXZ滚动轴承的分类4、调心滚子轴承

NXZ滚动轴承的分类调心滚子轴承的结构原理及特性与调心球轴承接近，但由于两种轴承的滚动体形状不同，所以性能也有差别。调心滚子轴承的载荷容量等于调心球轴承的2倍，但极限转速低于调心球轴承。当两种轴承在载荷能力与极限转速允许的情况下，二者可互换使用。该类轴承广泛用于造纸机械、破碎机、振动筛、石油机械、矿山机械及各种工业用减速箱等。

NXZ滚动轴承的分类5、滚针轴承

NXZ滚动轴承的分类滚针轴承结构紧凑，径向尺寸小，承载能力大

，但只能承受径向载荷，当有轴向载荷时，应与其它轴承组合使用。安装时轴承内圈与外圈轴线不允许歪斜。该类轴承可以不带内圈或不带外圈，也可同时不带内、外圈，只有滚针和保持架组件，但同时充当内、外圈的轴和外壳滚动表面的硬度应和套圈相同。该类轴承适用于金属切削机床、汽车传动轴万向节、液压泵及其它径向尺寸受限制的部件中。NXZ滚动轴承的分类6、螺旋滚子轴承螺旋滚子轴承由外圈、内圈、保持架和一组钢带绕制的螺旋滚子组成。因螺旋滚子本身具有较大的弹性，该类轴承也相应具有较大的弹性和径向游隙，能承受较大的径向冲击载荷，极限转速低，只适用于旋转精度不高并经常有较大冲击载荷的部件中。该类轴承的所有规格均为淘汰品种，新主机不宜选用。我公司也不生产该类轴承。

NXZ滚动轴承的分类7、角接触球轴承

NXZ滚动轴承的分类角接触球轴承能承受径向载荷与轴向载荷同时作用的联合载荷，也可承受纯轴向载荷，能在较高的转速下正常工作。在径向载荷作用下产生轴向分力，因此这种轴承一般要采用成对安装。成对安装是，使套圈同名端面（宽端面或窄端面）相对，此时就限制轴或外壳在两个方向的轴向移动。该类轴承的载荷能力与接触角的大小有关，接触角越大承受轴向载荷能力越大。该类轴承与深沟球轴承相比，装球数量多，所以载荷容量大，刚性强，运转平稳。适用于高速精密机床主轴、高速电机、航空发动机、小轿车前轮、小齿轮轴等。

NXZ滚动轴承的分类8、圆锥滚子轴承

NXZ滚动轴承的分类圆锥滚子轴承主要用来承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷。由于该类轴承内、外圈可分离，所以安装、拆卸都很方便。并可采用预过盈安装，以增加轴承刚性。在安装中可调整轴承的径向和轴向游隙。该类轴承能限制轴或外壳在一个方向的位移，在径向载荷作用下产生轴向分力，所以它和角接触球轴承一样，一般不能单独使用，必须两个轴承配套使用。安装时外圈和内圈同名端面相对。圆锥滚子轴承广泛用于汽车、拖拉机、起重机、印刷机械等。NXZ滚动轴承的分类9、推力球轴承

NXZ滚动轴承的分类推力球轴承由一个轴圈、一个座圈、一个保持架和一列钢球组成，属于分离型轴承，单列推力球轴承只能承受单方向的轴向载荷，不能承受径向载荷。使用该类轴承时两个套圈必须保持平行和同心，否则将会导致轴承早期破坏。为此在轴承设计时将座圈外径与外壳之间留有0.5~1mm的间隙，使座圈孔在径向自动调整，以保证轴中心线不垂直而引起的轴承中心线歪斜，可在座圈的支承面上垫皮革或耐油橡胶等弹性材料。该类轴承一般用于轴向载荷较大的场合，如车床主轴、镗床主轴、立式车床旋转工作台，汽车转向机构主柱销等。NXZ滚动轴承的分类10、推力滚子轴承

NXZ滚动轴承的分类推力滚子轴承的结构与推力球轴承基本相同，只是滚动体和滚道不同。其滚动体有圆柱形、圆锥形、球面形及滚针形等，因此推力滚子轴承按滚动体的形状不同也还细分为多种不同的类型，如、推力圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力调心滚子轴承和推力滚针轴承等。不论那种结构，都可以承受很大的轴向力。该类轴承用于重型机床、石油钻机、远洋货轮螺旋桨轴、大型立式电机、联合掘进机等重型机械部件。NXZ滚动轴承的分类轴承剖面图

双列圆锥滚子轴承单列圆柱滚子轴承NXZ滚动轴承的分类轴承剖面图

双列长圆柱滚子轴承调心滚子轴承NXZ滚动轴承的制造工艺

NXZ如前所述，组成滚动轴承的零件有外圈、内圈、滚动体和保持架。对不同的零件，其加工过程和方法是不同的，对于同一种零件，若其结构、精度等级不同的话，其加工过程和方法也有差异。目前，中小型普通精度等级轴承的生产过程大致相同。如表1所示。滚动轴承的制造工艺NXZ

表1

滚动轴承的制造工艺套圈钢球滚子保持架冲压实体管料棒料线材棒料棒料线材棒料