轴承的基础知识

轴承材料轴承内外圈由车加工厂车削成,配件进料严格把关,确保轴承在第一道生产工序就有稳定的质量。轴承的套圈和钢球均采用精炼轴承钢制造;保持架采用优质冷轧钢板冲压或增强工程塑料制造;防尘盖采用SPCC专,密封圈采用丁晴耐油橡胶热压制成•其中，国标轴承钢材型号与ISO等标准对照如下：• 标准钢材型号表示• GB/T307-94GCr15• ISO683XVII1• AISI52100• DIN100Cr6• JISSUJ2轴承精度轴承精度按GB/T307-94的国家标准可以分为2、4、5、6、和0级.标准精度GB/T307-9424560ISOCLASS2CALSS4CLASS5CLASS6NORMALCLASSDINP2P4P5P6P0ANSIABEC9ABEC7ABEC5ABEC3ABEC1JISJIS2JIS4JIS5JIS6JIS0轴承游隙径向游隙按国标GB/T4604-93分为五组:C2、CO、C3、C4及C5.内孔(mm)C2C0C3C4C5超过到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.51007213823142920371018093181125183325451824010520132820362848轴承润滑轴承分为开式,单面或双面防尘盖,单面或双面密封圈,出厂时已填充适量的润滑油脂,可直接使用.油脂牌号润滑油脂的基本类型工作温度运用范围雪弗龙ChevronSRI-2矿物脂-30~180耐高温，抗水

壳牌ShellAlvania2矿物脂-35~120长寿命，广用途壳牌ShellDoliunR石油脂-40~150耐腐蚀，抗水协同KyodoYoshiSRL合成脂-40~150低噪声，低扭矩美孚MobilHP锂络合成脂-30~110耐振动，耐腐蚀杜邦DupontKrytox240AC氟化脂-35~290耐高温，特性好埃索ExxonBeacon325合成脂-55~120通用润滑脂轴承振动和噪音按JB/T7047-93标准将单个轴承振动加速度级别分为Zl、Z2、Z3组；按JB/T50009-94标准将单个轴承振动允许极限值分为V1、V2、V3组。轴承公称内径(mm)单个轴承振动加速度级(dB)不超过直径系列(1)直径系列(2)直径系列(3)Z1Z2Z1Z2Z3Z1Z2Z3536343734323735336363437343237353373835383634――――――83835383634――――――94036403735――――――104238423935444037124339433935454037154440444136464238174440454136474238204541464238484339254642474340494441304743484441504542轴承公称内径(mm)V1V2V3底频带中频带高频带底频带中频带高频带底频带中频带高频带59060505836303521186906050583630352118711080657248404428248110806572484044282491108065724840442824101401008590605055353012140100859060505535301518013010011078606546351718013010011078606546352022016012513010075806045

22220160125130100758060452522016012513010075806045282201601251301007580604530250200160150120100907560轴承生产工序和质量控制进料检验:全检内外圈车加工：全检热处理:抽检端面研磨:全检无心磨:全检内径：全检内外圈沟道磨削:抽检内外圈沟道超精:全检装配:全检注脂:全检测噪音,打振动:全检包装,入库:在发货前最后全检轴承单体的游隙测定01.轴承单体的游隙测定测定轴承单体的游隙时，将轴承立置于平台上，用手压住轴承外圈，注意保持内'外圈不倾斜，左右转动内圈1/2-1圈，使滚子稳定。然后，将左右列的任意一个滚子分别置于正上位。用塞尺测量内部游隙，其测量位置和测量点根据轴承外径大小有些不同。外圈外径大于200mm的轴承游隙测定把塞尺插入轴承正上面的2列滚子与外圈子之间和相对轴承中心左右对称位置的2列滚子与内圈之间的位置上，测定各轴承内部游隙。轴承内部游隙(R)是,把在轴承正上面2列滚子与外圈之间测定的轴承内部游隙分别设(rl)'(r2),在轴承正上面的内部游隙设为(RT)。RT=1/2(r1+r2)把相对轴承中心左右对称位置的2列滚子与外圈之间测定的轴承内部游隙和在左侧的2列滚子与外圈之间侧定的游隙，分设为rLl'rL2,在左侧的轴承内部游隙设RL.RL=1/2(rL1+rL2)把在右侧的2列滚子与外圈之间侧定的游隙分别设为rRl'rR2右侧的轴承内部游隙设定rR.rR=1/2(rR1+rR2)用下式求出轴承内部游隙r=1/2(RT+RL+rR)2.轴承装在轴或紧定套上的游隙测定测定轴承的外圈价于滚子呈下垂状态时的游隙。首先保证轴承的正直姿态左右转动外圈1/2-1圈，2列滚子列的任意一个滚子分别呈正下方的位置。用塞尺测定游隙，测定部位根据轴承外圈外径大小有些不同。外圈外径大于200mm的轴承游隙测定把塞尺插入轴承正上面的2列滚子与外圈之间和相对轴承中心左右对称位置的2列滚子与内圈之间，测定各轴承内部游隙。轴承内部游隙r是，把轴承正下面的2列滚子与外圈之间测定轴承的内部游隙分别设为rSl'rS2,在轴承正上面的内部游隙设定为rS.rS=1/2（rS1+rS2）把相对轴承中心左右对称位置的2列滚子与外圈之间测定的轴承内部游隙和在左侧的2列滚子与外圈之间测定的游隙，分别设定为rLl、rL2，把左侧的轴承内部游隙设为rL.rL=1/2（rL1+rL2）把右侧的2列滚子与外圈之间测定的游隙分别设定为Rl'rR2,右侧的轴承内部游隙设定为rR.rR=1/2（R1+R2）用下式求轴承内部游隙。r=1/2（rS+rL+rR）测定注意事项在轴承内部游隙及轴承尺寸等的测定中，测量仪器与被测部件的温度必须一致。尤其是用加热油槽、感应加热器加热安装的轴承，测定其内部游隙必须从加热的状态完全冷却后方可进行。比如，轴承从保管仓库搬运到测定场所，轴承温度有可能较高，若不确认轴承的温度即进行游隙，尺寸的测定，其测定结果可能是错误的。测定外圈外径40mm以上大型轴承的游隙，或尺寸时，可采取将拆开包装的轴承在平台上放置一昼夜，使测定时的温度与环境温度一致办法。轴承的安装与维护一、轧机轴承的安装轧机轴承的使用寿命，不仅与轴承的质量有关，还与其安装使用的情况有密切关系。为此应重视轴承安装的技术要求，遵守有关的操作规程。1、 安装前的准备（1） 安装之前应对各配合作，包括辊颈、轴承箱、轴承套圈和轴承箱盖板等的配合表面进行仔细检查，检查其尺寸、形状位置精度和配合公盖是否符合设计的技术要求。（2） 与轴承相配合的表面，辊颈、轴承箱孔及油孔的棱边和毛刺都必须清除掉，并清洗干净涂上润滑油。2、 四列圆柱滚子轴承的安装（1） 安装迷宫环（防水套）迷宫环与辊颈的配合一般为较紧的动配合，安装时需用铜棒轻轻敲进。迷宫环的两瑞面必须平行并与轴身台肩和轴承内圈紧密贴合。（2） 安装内圈四列圆柱滋子轴承的内圈与辊颈的配合为过盈配合，安装时应先将内圈加热到90-100C。切勿超过120°C,以防止内圈冷却后回缩不彻底。加热方法可用油槽加热也可用感应加热，绝对禁止用明火加热。用油槽加热时内径的增大量按下列公式计算：d=12.5X10 -6△t.d式中：Ad——内圈内径加热后的增大量（mm）t――油温与室温之差（C）,室温标准为20C。d 内圈内径（mm）在安装FCD型等双内圈时，在内圈冷却的过程中必须沿轴向使内圈与内圈，内圈与迷宫环的端面靠贴，并用塞尺进行检验。（3）安装外圈四列圆柱滚子轴承的外圈与轴承座内孔一般为过渡配合，对于较小型的轴承，可将外圈及滚子与保持架所组成的整体用铜棒轻轻敲入轴承座内。对于较大型的轴承，可利用外圈或保持架上备有的吊装孔，将外圈与外圈组件吊起，垂直向下装入轴承箱。对于带活挡边的FCDP型四列圆柱滚子轴承，其边挡圈、外圈组件、中挡圈，同一型号的轴承不宜互换。外圈端面上打有I、II、III、IV标记是负荷区的记号（见图1）。当首次安装使用时，要让轧制负荷方向对准第I标记记号，以后清洗再装时可让轧制负荷依次对准其余的标记记号，以延长轴承使用寿命。3、 止推（定位）轴承的安装止推轴承有四点接角球轴承、双列（单列）角接角球轴承，双向推力圆锥和圆柱滚子轴承，近来本公司还开发了制动轧辊轴承向力轴承。四点接角球轴承、双（单）列角接触球轴承用作止推轴承时，图1：外圈负荷分区标记图不准在径向承受负荷，故轴承座内孔相对应于装配这些轴承的部位，其直径必须比轴承外径大0.5毫米左右。或辊径小于轴承内径0.5毫米左右。对于四点接触球轴承，安装时切勿将同一型号的分离圈进行互换、以防止改变出厂时的轴向游隙。双向推力圆锥滚子或双向推力圆柱滚子轴承的中隔圈子，同一型号的轴承切勿互换，以防止改变出厂时的轴向游隙。止推轴承内圈的端面安装时必须压紧，并且轴向要锁住。以避免其在辊颈上相对转动，造成辊颈配合面的磨损、烧伤。制动轧辊轴向力轴承使用时是通过两件轴承箱进行轴向定位，并调整轴向游隙。在安装轴承箱时，应确保该轴承内外圈与主轴承的内外圈贴紧。当在机架轴向固定两侧轴承箱时，要注意消除在往机架导入两侧轴承箱的过程中会产生的轴承箱向轴端方向的轴向窜动。4、 四列圆锥滚子轴承的安装四列圆锥滚子轴承内圈与辊颈的配合一般是带间隙的，安装时先将轴承装入轴承箱，然后把轴承箱装入轴颈。四列圆锥滚子轴承外圈与轴承箱孔亦采用动配合，先将外圈A装入轴承箱（见图2）。出厂时在外圈、内圈以及内外隔圈均印有字符符号，安装时必须按字符符号的排列顺序依次装入轴承箱。不可任意互换，以防止轴承游隙的改变。图2：四列圆锥滚子轴承结构排列图全部零件都装入轴承箱后，将内圈与内隔圈、外圈与外隔圈轴向靠紧。测量外圈端面与轴承箱盖板之间的缝隙宽度，以确定相应密封垫片的厚度。二、 轧机轴承的维护与监测轴承在使用过程中应加强维护和监测，以延长其使用寿命。1、 保持润滑油路通畅，按规定选好润滑剂的种类，定期足量加注润滑剂。确保滚子的滚动表面及滚子与挡边的滑动表面，保持良好的油腊润滑。2、 定期检查密封件的密封情况，及时更换损坏的密封件。确保轴承的密封性能，以防止水、氧化铁皮进入轴承，防止轴承润滑剂的外漏。3、 结合本企业实际，积极开展对轴承运行状况的监测。噪音监测：正常运转时应是平稳的嗡嗡声，定期监测并与正常时的声音相比较，及时发现异常情况。润滑剂监测：正常润滑剂应是清亮洁净的，如果润滑剂已变脏，就会有磨损的微粒或污染物。温度监测：温度升高时，运转将出现异常。本公司已开展温度监测工作，愿意更广泛的为客户服务。建立记录卡，记录轴承在线使用的天数、过钢量及维护监测状况等，加强对轴承运行状况的管理。三、 轧机轴承的润滑1、润滑的重要性轴承的润滑是利用油膜将相对运动的滚动表面彼此隔开，不致因粗糙点接触导致磨损过度而失效。用户如能高度重视轴承润滑技术，则能保证在予定的工作寿命期间，仍能保持稳定的性能和旋转精度。2、润滑脂的种类和性能轧机轴承的润滑分为脂润滑和油润滑，脂润滑的优点是润滑设施简单，润滑脂不易泄漏，有一定的防水、气和其它杂质进入轴承的能力，因此一般情况下广泛应用脂润滑。在重载、高速、高温等工况用油润滑。润滑脂是由基础油、稠化剂及填加剂组成。基础油的粘度对润滑脂的润滑性能起重要作用，稠化剂的成分对脂的性能，特别是温度特性、抗水性、析油性等有重要影响，填加剂主要用于增强润滑脂的抗气化、防锈、极压等性能。润滑脂按稠化剂的种类不同而进行分类，分为锂基、纳基等多种。轧机轴承常用的是锂基润滑脂，锂基润脂的特点是有较好的抗水性，滴点较高，可以使用于潮湿和与水接触的机械部位。润滑脂按其流动性即针入度分为若干级。针入度数值越大，表示润滑脂越软。国内生产的轧辊轴承润滑脂，是由高级脂防酸和增效剂复合而成的多元复合锂基脂，也适用于轧机轴承的润滑。3、润滑脂的填充量润滑脂的填充量，以填充轴承和轴承壳体空间的三分之一和二分之一为宜，若加脂过多，由于搅拌扫热，会使脂变质恶化或钦化。高速时应仅填充至三分之一或更少。当转速很低时，为防止外部异物理学进入轴承内，可以添满壳体空间。4、润滑脂的更换润滑脂的使用寿命是有限的，其润滑性能在使用的过程中逐渐降低，磨损也逐渐增多，因此每间隔一定的时间必须补充更换。润滑脂的补充周期与轴承的结构、转速、温度和环境等有关，应针对企业具体的工况确定。润滑脂更换时应注意，牌号不同的润滑脂不能混合，含有不同种类稠化剂的脂相混合，会破坏润滑的结构和稠度，若必须更换牌号相异的润滑脂时，应把轴承内原有的润滑脂完全清除后，再添入新的润滑脂。四、轧机轴承的存放和保管轴承是一种精密的机械元件，对其存放和保管有较严格的要求。（1） 仓库温度：轴承出厂前均涂有防锈油，温度过低或过高都会导致防锈油变质，室温应控制在0-25°C。（2） 仓库湿度： 过高的湿度会使轴承锈蚀，仓库的相对湿度应保持在45%-60%。（3） 仓库环境：轴承最好单独存放，当必须与其他物品共同存放时，同存的其它物品不得是酸、碱、盐等化学物品。轴承摆放应离开地面，远离暖气管道。（4） 定期检查： 按轴承产品防锈的规定，每1-12个月定期检查一次。若发现油封包装有生锈现象，应重新进行油封包装。配合的目的配合的目的配合的目的在于使轴承内圈或外圈牢固地与轴或外壳固定，以免在相互配面上出现不利的轴向滑动。这种不利的轴向滑动（称做蠕变）会引起异常发热、配合面磨损（进而使磨损铁粉侵入轴承内部）以及振动等问题，使轴承不能充分发挥作用。因此对于轴承来说，由于承受负荷旋转，一般必须让套圈带上过盈使之牢固地与轴或外壳固定。轴及外壳的尺寸公差 公制系列的轴及外壳孔的尺寸公差已由GB/T275-93《滚动轴承与轴和外壳的配合》标准化，从中选定尺寸公差即可确定轴承与轴或外壳的配合。配合的选择配合的选择-般按下述原则进行。根据作用于轴承的负荷方向、性质及内外圈的哪一方旋转，则各套圈所承受的负荷可分为旋转负荷、静止负荷或不定向负荷。承受旋转负荷及不定向负荷的套圈应取静配合（过盈配合），承受静止负荷的套圈，可取过渡配合或动配合（游隙配合）。轴承负荷大或承受振动、冲击负荷时，其过盈须增大。采用空心轴、薄壁轴承箱或轻合金、塑料制轴承箱时，也须增大过盈量。要求保持高旋转时，须采用高精度轴承，并提高轴及轴承箱的尺寸精度，避免过盈过大。如果过盈太大，可能使轴或轴承箱的几何形状精度影响轴承套圈的几何形状，从而损害轴承的旋转精度。非分离型轴承（例如深沟球轴承）内外圈都采用静配合，贝脾由承安装、拆卸极为不便，最好将内外圈的某一方采用动配合。1）负荷性质的影响轴承负荷根据其性质可分为内圈旋转负荷、外圈旋转负荷及不定向负荷，其与配合的关系如表1所示：轴承旋转条件图 例负荷性质配合方式内圈：旋转负圈：静止负荷方向：固定□劇tft科内圈旋转负荷外圈静止负荷内圈：采用静配合（过盈配合）外圈：可用动配合（游隙配合）内圈：静止负圈：旋转负荷方向：与外圈同时旋转o内圈：旋转负圈：静止负荷方向：固定□hlgff内圈静止负荷外圈旋转负荷内圈：可用动配合（游隙配合）外圈：采用静配合（过盈配合）内圈：静止负圈：旋转负荷方向：与内圈同时旋转忖F血町荷02）负荷大小的影响内圈在径向负荷作用下，半径方向即被压缩又有年伸展，周长趋于微小增加因此初始过盈将减少。过盈减少量可由下式计算：这里:"dF：内圈的过盈减少量，mmd:轴承公称内径，mmB:内圈公称宽度，mmFr:径向负荷，N{kgf}Co:基本额定静负荷，N{kgf}因此，当径向负荷为重负荷（超过Co值的25%）时，配合必须比轻负荷时紧。若是冲击负荷，配合必须更紧。3）配合面粗糙度的影响若考虑配合面的塑性变形，则配合后的有效过盈受配合面加工质量的影响，近似地可用下式表示：［磨削轴］Ndeff=(d/(d+2))*Nd (3)［车削轴］Ndeff=(d/(d+3))*Nd (4)这里：Zldeff:有效过盈，mmZld：视在过盈，mmd：轴承公称内径，mm4）温度的影响一般来说，动转时的轴承温度高于周边温度，而且轴承带负荷旋转时，内圈温度高于轴温，因此热膨胀将使有效过盈减少。现设轴承内部与外壳周边的温差为"t则不妨可假定内圈与轴在配合面的温差近似地为（0.01-0.15）"t。因此温差产生的过盈减少量"dt可由式5计算："dt=(0.10to0.15)"t*a*d=0.0015"t*d*0.01 (5)这里："dt:温差产生的过盈减少量，mm"t:轴承内部与外壳周边的温差，。Ca：轴承钢的线膨胀系数,（12.5X10-6）1/Cd:轴承公称内径，mm 因此，当轴承温度高于轴温时，配合必须紧。另外，在外圈与外壳之间，由于温差或线膨胀系数的不同，反过来有时过盈也会增加。因此在考虑利用外圈与外壳配合面之间的滑动避让轴的热膨胀时，需要加以注意。5）配合产生的轴承内部最大应力轴承采用过盈配合安装时，套圈时会膨胀或收缩，从而产生应力。应力过大时，有时套圈会破裂，需要加以注意。配合产生的轴承内部最大应力可由表2的式子计算。作为参考值，取最大过盈不超过轴径的1/1000,或由表2的计算式得到的最大应力o不大于120Mpa{12kgf/mm2}为安全。表2配合产生的轴承内部最大应力轴与内圈外壳孔与外圈轴与内圈这里：o：最大应力,MPa{kgf/mm2}d:轴承公称内径（轴径），mmDi:内圈滚道直径，mm球轴承……Di=0.2（D+4d）滚子轴承……Di=0.25（D+3d）Zldeff:内圈的有效过盈，mmdo:中空轴半径，mmDe:外滚道直径，mm球轴承……De=0.2（4D+d）滚子轴承……De=0.25（3D+d）D：轴承公称外径（外壳孔径），mmZldeff:外圈的有效过盈，mmDh:外壳外径，mmE：弹性模量，2.08X105MPa{21200kgf/mm2}6）其他精确性要求特别高时，应提高轴与外壳的精度。与轴相比，一般外壳难加工、精度低，因此放松外圈与外壳的配合为宜。采用中空轴及薄壁外壳时，配合必须比通常紧。采用双半型外壳时，应放松与外圈的配合。对于铸铝或轻合金外壳，配合必须比通常紧一些。使用注意事项与一般的机械零件相比，滚动轴承的精度较高，因此使用时也相应地应小心谨慎。1） 保持轴承及其周围的清洁2） 使用时仔细认真若使用时粗心大意给轴承以强烈冲击，会使轴承出现伤痕、压痕、断裂等损伤。3） 使用合适的工具4） 注意轴承的防锈避免在潮湿的场所使用，而且为不使汗水沾上，应戴手套。5） 使用者应熟悉轴承6） 制定轴承使用的作业规范a、 轴承的保管b、 轴承及其周边的清洗c、 安装部位的尺寸与加工质量的检验d、 安装作业e、 安装后的检查f、 拆卸作业g、 维护保养（定期检查）h、润滑剂的补充轴承的保管轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装，只要该包装不被破坏，轴承的质量将得到保证。但长期存放时，拟在温度低于65%、温度为20摄氏度左右的条件下，存放在高于地面30cm的架子上为宜。另外，保管场所应避开直射阳光或与寒冷的墙壁接触。轴承的安装安装前注意事项1） 轴承的准备由于轴承经过防锈处理并加以包装，因此不到临安装前不要打开包装。另外，轴承上涂布的防锈油具有良好的润滑性能，对于一般用途的轴承或充填润滑脂的轴承，可不必清洗直接使用。但对于仪表用轴承或用于高速旋转的轴承，应用清洁的清洗油将防锈油洗去，这时轴承容易生锈，不可长时间放置。2） 轴与外壳的检验清洗轴承与外壳，确认无伤痕或机械加工留下的毛刺。外壳内绝对不得有研磨剂（SiC、AI2O3等）型砂、切屑等。其次检验轴与外壳的尺寸、形状和加工质量是否与图纸符合。图1轴径的测量位置 图2外壳孔径的测量位置如图1和图2所示，分几处测量轴径与外壳孔径。还要认真检验轴与外壳的圆角尺寸及挡肩的垂直度。安装轴承前，在检验合格的轴与外壳的各配合面涂布机械油。轴承的安装方法轴承的安装方法因轴承类型及配合条件而有所不同。由于一般多为轴旋转，因此内圈与外圈可分别采用过盈配合与间隙配合，而外圈旋转时，则外圈采用过盈配合。采用过盈配合时的轴承安装方法主要可分为以下几种，详细如下表所示:内Mai世理垂無題］_厂3殛氢］■■-誥用干卫*石木齣小空皤事閑It安騙 .MTjaEX的唳羞戒丈咀紬最〒 -I I…■_越曲汗rf.窑叫申朗水井注娄祇在常*上.m（1） 压入安装压入安装一般利用压力机，也可利用螺栓与螺母，不得已时可利用手锤进行安装。（2） 热套安装将轴承在油中加热使其膨胀后再安装在轴上的热套方法可以使轴承避免受不必要的外力，在短时间内完成安装作业。加热注意事项：1） 一般加热不要超过100摄氏度