《铁道车辆构造与检修》 课件 模块2 项目四 认识车辆滚动轴承轴箱装置

模块二轮对轴箱装置的

认知与检修

项目四认识车辆滚动轴承轴箱装置

任务一车辆滚动轴承的基本知识任务二客车滚动轴承轴箱结构任务三货车滚动轴承结构

任务一车辆滚动轴承的基本知识一、滚动轴承的工作原理二、铁路滚动轴承的特点三、铁路客车圆柱滚子轴承四、货车车辆滚动轴承一、滚动轴承的工作原理运动物体与支承物之间的接触点是在不断地变化的摩擦叫滚动摩擦。滚动轴承的摩擦就是属于这种摩擦。滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体（滚子）、保持架组成。滚动轴承是借助于在内、外圈之间的滚动体滚动实现传力和滚动的。内圈紧配合于轴颈上，外圈与轴箱之间允许有少许的转动，当车轮转动时内圈随轴颈转动，同时带动保持架与滚动体转动，滚动体一方面沿内外圈滚道作公转，另一方面绕自身轴心作自转，它们之间的接触点是在不断变化的，零件之间没有滑动摩擦，因此其摩擦阻力小，这是滚动摩擦主要特点，如右图所示。滚动摩擦原理二、铁路滚动轴承的特点滚动轴承有径向游隙和轴向游隙，以保证滚动体能自由转动。保持架用以维持各滚动体之间的位置，防止歪斜和相互碰撞，保证滚动体能沿滚道均匀分布。铁路车辆用滚动轴承均配置在簧下，除承受车辆载荷外，还直接承受着轮轨间发生的振动、冲击，其可靠性直接关系行车安全。因此，要求轴承耐振、耐冲击、寿命高、维护检修方便而且要有较小的尺寸和重量。铁路车辆轴承均设计为非标准系列的形式，并多采用滚动体为向心滚子的轴承。我国铁路车辆主要采用圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承。铁路客车圆柱滚子轴承铁路货车圆锥滚子轴承

铁路车辆滚子轴承三、铁路客车圆柱滚子轴承我国铁路客车上应用的滚动轴承均为单列向心短圆柱滚子轴承（简称圆柱轴承），主要有以下几种型式(GB/T272-1988表示法)42724QT，152724QT型，配对使用

42726QT，152726QT型，配对使用这种型号轴承是我国铁路客车主型轴承，大量装用于各型客车车辆转向架上。新国标GB/T272-1993轴承代号表示及其的含义：铁路客车圆柱滚动轴承主要规格：

表3-11客车轴承的型式和基本尺寸(单位：mm)轴承型号外形尺寸滚子内圈外径使用轴型dDB数量直径高度4(15)272412024080143048150RC3、RC44(15)272613025080143252158RD3、RD4NJ(P)3226X113025080143252158RD3、RD4RD3P进口轴承13025080143252158RD3、RD4RD3P近年来为了适应铁路运输大提速及准高速线路160km/h及以上运行速度要求，同时为学习借鉴发达国家的先进技术，我国还引进了：瑞典SKF公司:BC1B322880,BC1B322881型轴承日本NSK公司:NSK42726T,NSK152726T型轴承它们的外形尺寸与我国铁标42726QT，152726QT型轴承相同。

圆柱滚子轴承的结构如下图所示，由内圈、外圈、滚动体（滚子）、保持架组成，外圈两侧带有挡边，内圈只有一侧有固定单挡边（或活动平挡圈），保持架、滚动体和外圈组合成一个组件，与内圈可以互相分离。内圈和保持架及滚子1.内圈（如下图所示）内圈与轴颈为过盈配合。NJ3226X1型的内圈有固定单挡边；NJP3226X1型的内圈没有固定挡边，而设有活动平挡圈。内圈、平挡圈(a)NJ3226X1型内圈(b)；NJP3226X1型平挡圈；(c)NJP3226X1型内圈。内圈及平挡圈采用GCr18Mo轴承钢，电渣重容发制造，并采用贝氏体等温淬火方法进行热处理，表面硬度为58—62HRC。内圈、平挡圈的分类统计表项目等级内圈标志内径尺寸内圈标志内径尺寸平档圈标志内径尺寸原型NJ3226X1Ф130NJP3226X1Ф130NJP3226X1Ф130第一等级NJ3226X1K1Ф129.5NJP3226X1K1Ф129.5NJP3226X1K1Ф129.5第二等级NJ3226X1K2Ф129NJP3226X1K2Ф129NJP3226X1K2Ф129

2．外圈（如下图所示）

外圈与轴箱筒体为间隙配合，外圈内滚道面为滚道，且两边都有固定挡边。NJ3226X1型与NJP3226X1型外圈完全一致，可互换使用。外圈采用GCr18Mo轴承钢，电渣重容发制造，并采用贝氏体等温淬火方法进行热处理，表面硬度为58—62HRC。外圈3．滚子滚子为圆柱形NJ3226X1型(NJP3226X1型)每套轴承由14个滚子组成滚动体；同一组滚子的直径变动量≤0.002mm；同一组滚子长度变动量≤0.010mm。(a)普通轴承滚子(b)国产提速、进口轴承滚子(c)尺寸轴承滚子示意及基本尺寸图1—端面；2—倒角；3—滚动面；4—凹窝4．保持架（如下图所示）保持架的作用是保持滚子沿滚道均匀分布，不发生偏斜，从而合理分布载荷，结构。滚子从保持架兜孔外侧放入保持架正常位置后再向内移动一段距离，但不能从兜孔内侧脱出，使滚子装入后整体外圆直径小于外圈挡边内径。然后套上外圈，再装进内圈，使轴承成为一个整体。轴承保持架示意及基本尺寸图

四、货车车辆滚动轴承

密封式双列圆锥滚子轴承1－外圈2－滚子3－内圈4－保持架5－中隔圈6－密封罩7－密封圈铁路货车密封式双列圆锥滚子轴承（如下图）(一）货车车辆滚动轴承的结构特点保持架是用钢板冲压而成，将滚子与内圈组合在一起。轴承由两列滚子、内圈组件共用一个整体外圈，可以同时承受以径向负荷为主的径向、轴向联合负荷。轴承外圈两端装有密封装置，因而可以不用轴箱，在轴承外圈上面安装承载鞍，即可与转向架导框联结。这种轴承习惯上称为“无轴箱轴承”。中隔圈是用来调整轴承轴向游隙的，在新装配或检修轴承时，选择适当厚度的中隔圈，即可获得所需要的轴向游隙值。我国货车上使用的双列滚动轴承有：197720、197726、197730、352226、353130型进口轴承SKF197726、TBU150、TABROL150型双列圆锥滚子轴承规格表：轴承型号外形尺寸滚子适用轴型dDB数量直径轴向游隙1977201001821174019.3290.6~0.7RB21977261302301504224.740.6~0.7RD219773015027017040300.66~0.81RE2双列圆锥滚子轴承性能参数表：

轴型项目RB2RC2RD2RE2轴承型号1977201977241977261997730额定动载荷(kN)4866498421152特性系数0.260.240.260.27轴向系数Y12.552.792.552.47轴向系数Y23.804.153.803.67额定静载荷O(kN)5.237339571295静轴向系数YO2.502.732.502.41极限转速n(r/min)(脂润滑)13301040990850轴承自由状态下轴向游隙0.60~0.700.65~0.750.60~0.700.66~0.81轴承加油量m(g)轴承内加油量控制在轴承内部空间的50%滚动轴承的游隙选择:对于不同结构和工作条件的轴承，选择合适的游隙是十分重要的；铁路车辆滚动轴承的游隙比一般轴承要大，这是因为车辆滚动轴承的负荷较大，轴承工作时内外圈温差较大；内圈与轴颈过盈配合后会使轴承径向游隙减小；车辆运行情况复杂，保持合适的轴向游隙，以避免在转向架倾斜、车体蛇形运动或通过曲线时，滚子被卡住；保持滚子断面与套圈挡边接触摩擦部分得到良好的润滑，使轴承正常工作。任务二客车滚动轴承轴箱结构客车有轴箱的圆柱滚动轴承轴箱装置主要可分为:

一、橡胶油封密封式轴箱装置二、金属迷宫密封式轴箱装置一、橡胶油封密封式轴箱装置（如下图所示）橡胶迷宫式轴箱装置1—防尘挡圈；2—橡胶油封；3—轴箱后盖；4—密封圈；5—轴箱体；6—轴温报警器安装孔；7—圆柱滚子轴承；8—轴箱前盖；9—压板；10—压板螺栓；11—防松片。1．轴箱体（如下图）轴箱体为铸钢筒形结构，两侧铸有弹簧托盘，用来安装轴箱弹簧等配件。筒两端各有4个轴箱耳，分别与轴箱前、后盖用螺栓连接。轴箱筒内安装滚动轴承，与轴承外圈为间隙配合。其主要作用是组装、支承各零件，连接构架，传递载荷。

轴箱体1-螺栓孔；2-密封圈槽；3-凸起缘。

2．轴箱后盖（如下图）内侧轴箱体筒内，支承内侧轴承外圈。在凸起缘外圆周面上和根部设有密封圈槽，用以安装密封圈。在内圆周面安装橡胶油封。轴箱后盖1-螺栓孔；2-密封圈槽；3-凸起缘；4-橡胶油封座3．防尘挡圈（如下图）防尘挡圈，过盈配合于车轴防尘板座上，与橡胶油封配合起密封作用，其内圆周端面支承内侧轴承内圈端面。防尘挡圈4.橡胶油封（如下图）

橡胶油封，橡胶油封内有钢骨架，以增加其刚度。橡胶油封安装在轴箱后盖内圆周面上，与防尘挡圈配合。橡胶油封

5．轴箱前盖（如下图）内侧凸起缘嵌入轴箱体筒内，支承外侧轴承外圈。在凸起缘外圆周上和根部设有密封圈槽，以安装密封圈。轴箱前盖的作用是密封轴箱前部。橡胶油封式和金属迷宫式两种轴箱密封装置的前盖构造相同。轴箱前盖组装时，其凸起缘必须压紧外侧轴承外圈端面。为此，前盖外缘与轴箱体前端面必须留有0.5～1.5mm间隙。

轴箱前盖1-螺栓孔；2-密封圈槽；3-凸起缘6．压板（如下图）压板用3个螺栓固定在车轴端面上，在螺栓和压板之间安装防松片，以防止螺栓松动。压板内侧凸起缘顶在外侧轴承内圈端面，起支承作用。橡胶迷宫式和金属迷宫式两种轴箱密封装置的压板结构相同。压板

7．采用RD4,(RC4)型车轴的轴箱装置（如下图）车轴一端安装有发电机皮带轮，除轴箱前盖和前端密封与RD3,(RC3)轴箱不同，其余部分相同。带轴端皮带轮传动装置轴箱1—轴端三角皮带轮；2—轴箱前盖；3—退卸套；4—顶套；5—轴端压盖；6—防松片；

7—螺栓；8—O型密封圈。二、金属迷宫密封式轴箱装置（如下图所示）金属迷官式轴箱装置1—防尘挡圈；2—轴箱体；3—圆柱滚子轴承；4—轴温报警器安装孔；5—密封圈；6—轴箱前盖；7—压板；8—压板螺栓；9—防松片。这种结构的轴箱，不带轴箱后盖，在轴箱体后端设有迷宫槽，迷宫槽的底部设有排水孔。在圆筒内后端设有凸台，以支承内侧轴承的外圈1．轴箱体（见下图）轴箱体与橡胶迷宫式轴箱装置的轴箱体基本相同。所不同的是轴箱体后端不设轴箱耳（没有轴箱后盖），而设有迷宫槽，与防尘挡圈迷宫槽配合起密封作用。并在后端筒内设有台阶，以支承内侧轴承外圈。轴箱体1-迷宫；2-台阶；3-轴温报警器安装孔。2．防尘挡圈（见下图）防尘挡圈与防尘板座过盈配合，其外圆设有迷宫槽，与轴箱体上迷宫槽配合。内圆端面支承内侧轴承内圈端面。防尘挡圈3．安装发电机皮带轮车轴轴箱前盖装置这种装置由前盖和顶套组成（见图1）。①前盖（见图2）。与一般前盖基本相同，中间为一透孔，设有迷宫槽，与顶套迷宫槽配合起密封作用。②顶套（见图3）。顶套外圆设有迷宫槽，与前盖迷宫槽配合。内圆端面支承外侧轴承内圈。外端面上设有密封圈槽，以安装密封圈，与皮带轮配合起密封作用。图1轴箱前盖1-轴颈；2-前盖；3-顶套；4-皮带轮座。图2前盖1-密封圈槽；2-螺栓孔；3-迷宫槽。图3顶套1-迷宫槽；

2-密封圈槽。任务三货车滚动轴承结构货车无轴箱圆锥滚动轴承装置，是由外圈、内圈、滚子、保持架、中隔圈、密封座、密封罩、油封、前盖、后挡、螺栓、防松片和承载鞍等组成，其结构如右图所示。无轴箱圆锥滚动轴承装置1-放松片；2-密封座；3-油封；4-密封罩；5-外圈；6-内圈；7-滚子；8-保持架；9-中隔圈；10-承载鞍；11-后挡；12-通气螺栓；13-螺栓；14-前盖。353130系列紧凑型型滚动轴承

结构三维组装图

前盖密封罩内圈保持架外圈滚子后挡油封中隔圈滚动轴承结构三维分解图圆锥滚子轴承（一）轴承种类及运行条件：1、普通无轴箱滚动轴承197700型系列即：197720型、197726型、197730型。使用期限

新造：装车使用4年或40万公里送厂大修，

大修后：装车使用4年或40万公里报废。

（钢质保持架）运行环境：在正常运行条件下，轴承温升不得超过环境温度+400C。

2、新结构轴承SKF197726型——适用于D轴

注油量：350±30g新型轴承352226X2—2RZ型——适用于D轴

注油量：420±20g使用期限

新造：装车使用8年或80万公里送厂大修。

3、适用于E轴的70T级轴承

（1）SKF353130X2—2RS型（2）国产：353130（A、C）紧凑型

注油量：455±25g使用期限：装车使用8年或80万公里退卸检修，1．外圈轴承的外圈是一个内筒面带有2个圆锥滚道的套筒，两端设有牙口和油沟，用以嵌入密封罩凸台，保持密封罩不致于发生脱落和防止润滑油脂外泄。内圈外圆面有圆锥滚道大、小两个挡边，内圆面与车轴轴颈为过盈配合，以冷压方式装配，为防止拉伤轴颈，两端都设有倒角。每套轴承两个内圈，两小端相对安装。内外圈均采用渗碳轴承钢，经过渗碳淬火热处理，获得表层硬度高心部韧性好的良好组织结构，不仅提高了轴承内外圈表面的耐磨性，而且保持了较高的韧性，从而提高其抗压强度和冲击韧性。为了防止内外圈锈蚀和提高润滑效果，其表面全部进行了磷化处理。2．滚子滚子为GCr15轴承钢制造的圆锥体结构，经过完全淬火热处理，硬度为HRC60-64。为使滚子与滚道的接触应力分布均匀，避免滚子端部产生应力集中，滚子两端均带有弧坡。3．保持架保持架由工程塑料（塑钢）制成，它将滚子和内圈组合在一起。4．中隔圈中隔圈由45号钢制造，其表面经磷化处理，放置在两内圈之间，除起隔离作用以外，还可通过选择不同宽度的中隔圈，来调整轴承的轴向游隙。5．密封装置圆锥轴承的密封装置由（1）密封罩、（2）油封、（3）密封座组成，轴承前后端各装一套。其作用是防止油脂外泄及外部砂尘及雨雪的侵入。（1）密封罩由2.2mm钢板压制成形后经磷化处理，它的大端外径以过盈压入外圈牙口，另一端压装有油封。密封罩大端外径设有凸台，当压入外圈牙口后，凸台卡在牙口油沟内，以防止密封罩在使用过程中脱出。（2）油封油封是由橡胶密封圈、钢骨架、自紧弹簧组成，橡胶密封圈由耐油丁氰橡胶硫化在钢骨架上，压入密封罩内（如右图）。骨架是用1.5mm厚的钢板冲压而成，用来保持橡胶密封圈的几何形状，且在压装和退卸时不易变形。油封的两个唇口与密封座外圆面过盈配合，主唇口的作用主要是密封，防止润滑剂外泄；副唇口的作用主要是防止外部异物侵入。自紧弹簧由直径0.5mm的钢绕制成环形再对接成圆形，套在橡胶密封圈弹簧槽内，使油封主唇口与密封座保持合适的过盈量，保证唇口有稳定的密封性。图3-5橡胶油封1-骨架；2-弹簧3-主唇口；4-副唇口（3）密封座密封座由GCrl5钢制成，其内圆断面为“┐”形状，形成两个圆孔结构，小孔与轴颈过盈配合，大圆孔内圆面与轴颈表面的缝隙形成进油（前密封座）和排气通路。其圆柱壁上有4个油孔，以供加油时油脂进出和排气之用。密封座与轴承内圈接触一端