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轴承使用手册

目录

1、滚动轴承说明--------------------------------------------------2

1. 滚动轴承的特点--------------------------------------2

2. 滚动轴承的结构和材料---------------------------------2

3. 滚动轴承的失效形式-------------------------------------2

4. 滚动轴承的分类和选用----------------------------------2

2、滚动轴承的代号------------------------------------------------3

基本代号--------------------------------------------------3

前置、后置代号-------------------------------------------3

轴承代号示例---------------------------------------------4

滚针轴承基本代号-----------------------------------------5

3、轴承的性能及用途----------------------------------------------5

深沟球轴承------------------------------------------------5

滚动轴承-------------------------------------------------5

滚针轴承-------------------------------------------------6

关节轴承-------------------------------------------------6

直线轴承-------------------------------------------------6

压力轴承-------------------------------------------------6

推力滚子轴承---------------------------------------------6

4、轴承额定负荷--------------------------------------------------6

轴承的静负荷----------------------------------------------6

轴承的动负荷----------------------------------------------7

5、轴承的选定及使用时的注意事项----------------------------------7

轴承选定概要---------------------------------------------7

选择方法--------------------------------------------------8

轴承的安装过程中-----------------------------------------10

6、影响轴承损坏的因素--------------------------------------------10

7、为什么轴承会磨损坏及对策--------------------------------------11

8、轴承结构对振动与噪声的影响------------------------------------15

工作温度对轴承寿命的影响----------------------------------17

轴承发响的若干原因----------------------------------------17

轴承在运转时发烫------------------------------------------18

轴承的注脂量对轴承的使用有什么影响------------------------18

轴承不宜加过多润滑脂--------------------------------------18

9、如何延长轴承寿命和/或使用性能---------------------------------19

10、轴承安装后检验----------------------------------------------20

11、轴承保管和使用注意事项--------------------------------------21

滚动轴承说明

1. 滚动轴承的特点：

（1） 摩擦系数小且稳定，起动容易。

一般，球轴承f=0.001-0.002，滚子轴承f=0.001-0.003，滚针f=0.002，推力球轴承f=0.003，推力滚子轴承f=0.004。

（2） 轴向尺寸小。

    （3） 径向游隙小，可以预紧。

    （4） 润滑方便，容易维护。

    （5） 一些轴承可以同时承受周向和径向力，结构简单。

    （6） 缺点：

承受冲击能力差，径向尺寸大，高速时有噪音，寿命短。

    2. 滚动轴承的结构和材料：

 是由内、外套圈、滚动体和保持架等元件组成的标准件。

套圈和滚动体的材料主要是高强度、高硬度的铬锰高碳钢，如GCr15、GCr15SiMn等。

滚球也有用陶瓷球的，用于高速轴承。

保持架用软钢板冲压而成，或用铜、铝、锌的合金或塑料等。

    3. 滚动轴承的失效形式：

 主要是接触应力引起的疲劳点蚀。

轴承的寿命计算就是按疲劳点蚀失效进行的。

对开式或密封不严的轴承，常出现磨损失效。

在冲击载荷或低速情况下，轴承可能出现塑性变形失效。

    4. 滚动轴承的分类和选用：

 主要是上表的九大类。

其中，角接触轴承和深沟球轴承可以同时承受径向力和周向力，应用较为普遍。

调心轴承能承受少量的周向力。

圆周滚子和滚针轴承不承受周向力，推力轴承不承受径向力。

 一般，滚子轴承承载能力较大，应用于低速重载和有冲击的场合；球轴承的许用转速较高，应用于高速轻载场合；安装误差大或轴的变形较大时应使用调心轴承。

5. 滚动轴承的精度：

 滚动轴承的精度分为：

B、C、D、E、G五级。

G为普通级，应用最广。

B级精度最高，价格也最贵。

6. 滚动轴承的代号：

 代号用英文字母和数字组成。

如轴承D23024C表示：

D—D级精度（最前字母，G可省略），24—内径d=24*5=120mm，0—直径和宽度系列，23—轴承类型（角接触球轴承）。

滚动轴承的代号

在国标ＧＢ／Ｔ　２７２—１９９３中规定滚动轴承代号由

前置代号表示轴承的分部件

基本代号表示轴承的类型与尺寸等主要特征

后置代号表示轴承的精度与材料的特征构成，其排列如下：

前置代号＋基本代号＋后置代号

（1）基本代号（滚针轴承除外）

基本代号是轴承代号的基础，由类型代号、尺寸系列代号［包括宽（高）度系列代号和直径系列代号］和内径

代号组成，见下表

基本代号

类型代号

                   尺寸系列代号

内径代号

用一位数字，或一至两个字母表示，

      宽度系列代号

      直径系列代号

通常用两位数字表示。

ｄ＞500、ｄ＜10及ｄ＝２２、２８、３２的内径代号查手册。

10≤ｄ≤500的内径代号如下：

表示内径、外径相同，宽度（对推力轴承指高度）不同的系列。

用一位数字表示表示

同一内径，不同外径的系列。

用一位数字表示

内径

代号

００

０１

０２

０３

０４～９９

尺寸系列代号连用，对多数轴承宽度系列代号为0时可省略，圆锥滚子轴承和调心轴承的宽度系列代号0应标出

内径

／ｍｍ

１０

１２

１５

１７

代号×５

（2）前置、后置代号

前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其基本代号左右添加的补充代号，

前置、后置代号的排列

                                    轴承代号

前置代号

基本代号

                        后置代号（组）序列

1

2

3

4

5

6

7

8

成套轴承

分部件

内部结构

密封与防尘

套圈变型

保持架及其材料

轴承材料

公差等级

游隙

配置

其他

轴承代号示例

   （3）滚针轴承基本代号

    滚针轴承基本代号由轴承类型代号和表征轴承配合安装特征的尺寸构成。

滚针轴承代号示例：

轴承的性能及用途

深沟球轴承

是最常用的滚动轴承。

它结构简单，使用方便。

主要用来承受径向载荷，但当增大轴承径向游隙时，具有一定角接触球轴承的性能，可以承受径、轴向联合载荷。

在转速较高又不宜采用推力球轴承时，也可用来承受纯轴向载荷。

与尺寸相同的其它类型轴承比较，此类轴承摩擦系数小，极限转速高。

但不耐冲击不适宜承受重载荷。

   深沟球轴承装在轴上后，在轴承的轴向游隙范围内，可限制轴或外壳两个方向的轴向位移，因此可在双向作轴向定位。

此外，该类轴承还具有一定的调心能力，当相对于外壳孔倾斜2′～10′时，仍能正常工作，但对轴承寿命有一定影响。

“滚动轴承”

 最具代表性的滚动轴承，用途广泛，可承受径向负荷与双向轴向负荷。

    适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂，外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的安装。

    最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内外圈有一处装填槽，增加了装球数，提高了额定负荷。

“调心滚子轴承”

      该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子，按内部结构的不同，分为R、RH、RHA和SR四种型式。

由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正。

可承受径向负荷与双向轴向负荷。

特别是径向负荷能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷。

圆锥孔轴承通过使用紧固件或退卸套可使于轴上的装拆。

调心滚子轴承可承受较大的径向载荷，同时也能承受一定的轴向载荷。

该类轴承外圈滚道是球面形，故具有调心性能，当轴受力弯曲或倾斜而使内圈中心线与外圈中心线相对倾斜不超过1°～2.5°时，轴承仍能工作。

“滚针轴承”  

    实体型滚针轴承有内圈轴承的基本结构与NU型圆柱滚子轴承相同，但由于采用滚针，体积可以缩小，并可承受大径向负荷无内圈轴承要把具有合适精度和硬度的轴的安装面作为滚道面使用。

   “关节轴承”

    关节轴承有润滑型和自润滑型.关节轴承是一种特殊结构的滑动轴承。

    它的结构比滚动轴承简单，其主要是由一一个有内球面的外圈组成，能承受较大的负荷，根据个有外球面的内圈和其不同的类型和结构，可以承受径向负荷、轴向负荷或径向、轴向同时存在的联合负荷。

    一般用于速度较低的摆动运动（即角运形，亦可在一定角度范围内作倾斜运动（即调心运动），由于滑动表面 为球面动），在支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。

   “直线轴承”

    直线运动球轴承主要用在机械设备中直线往复运动的部位，具有摩擦小、运动灵活和维修更换方便等优点。

    它广泛用于纺织机械、印刷机械、医药机械、精密机床、电器切割机和自动记录仪等领域。

“压力轴承” 

    压力轴承是分离型轴承，根据其结构形式分为单向压力球和双向压力球轴承。

    单向压力轴承可承受一个方向的轴向载荷，双向压力轴承可承受两个方向的轴向载荷。

    它们均不能承受径向载荷。

     “推力滚子轴承”

     推力滚子轴承包括推力调心滚子轴承、推力圆柱滚子轴承和推力圆锥滚子轴承。

     推力调心滚子轴承能同时承受轴向和径向负荷，但径向负荷不得超过轴向负荷的55%。

这类轴承遥另一个重要特点是具有自动调心性能，因此使其对不同心度和轴的挠曲不甚敏感。

只要负荷P和P。

不超过0.05C，且轴圈旋转，轴承就允许一定范围的调心角。

小的数值适用于大轴承，而且负荷增大时允许调心角将会减小。

轴承额定负荷

轴承的静负荷：

轴承在下列情况时，应使用基本额定静负荷C0进行计算：

低转速（一般n<10r/min）缓慢地往复摆动，在负荷长时间作用下保持静止，对于转动中（承受动态应力）或静止状态下的轴承，只在短时间的作用负荷，也必须检查其相关的安全系数，包括冲击负荷或最大负荷。

基本额定静负荷ISO76：

1981标准，相当于负载最重的滚动体与滚道接触的中心位置，

其计算接触应力：

自动调心球轴承为4600Mpa

所有其它球轴承为4200Mpa

所有滚子轴承为4000Mpa

在这应力下会造成滚动体和滚道的永久变形，约为滚动体直径的0.0001。

对于径向轴承，负荷为纯径向负荷；对于推力轴承，是作用在轴承中心的轴向负荷。

验算轴承的静负荷：

是指计算静负荷安全系数，其定义为：

s0=C0/P0式中：

C0=基本额定静负荷，KN

P0=当量静负荷，KN

S0=静负荷安全系数

计算当量静负荷时，应把可能出现的最大负荷代入式中。

轴承的动负荷

基本额定动负荷C作用于计算在动态应力下的轴承，即在承受负荷下转动的轴承。

其表达示达到ISO281：

1990基本额定寿命1000000转时的轴承负荷。

负荷的大小和方向是假定不变的。

对于径向轴承，负荷为纯径向负荷，对于推力轴承，是作用在轴承中心的轴向负荷。

滚动轴承寿命的定义为，在其中一个轴承套圈或滚动体上首次出现金属疲劳（剥落或断裂）迹象之前，轴承能够达到的转数在一定转速下的工作小时；实践证明，表面上完全相同的轴承在一样的工作条件下，仍然会达到不同的寿命。

轴承的选定及使用时的注意事项

轴承选定概要滚动轴承的种类、类型及尺寸是多种多样的。

为使机械装置发挥出预期的性能，选择最适宜的轴承是至关重要的。

为选定轴承，需要分析诸多要因，从各个角度进行研究、评价有关选择轴承的程序，并无特殊规格，但一般顺序如下：

（1）掌握机械装置和轴承的使用条件等

（2）明确对轴承的要求

（3）选定轴承的类型

（4）选定轴承配置方式

（5）选定轴承尺寸

（6）选定轴承规格

（7）选定轴承的安装方法轴承的使用条件与环境条件正确把握轴承在机械装置的使用部位及使用条件与环境条件是选择适宜轴承的前提。

为之，需要取得以下几个方面的数据和资料：

（1）机械装置的功能与结构

（2）轴承的使用部位

（3）轴承负荷（大小、方向）

（4）旋转速度

（5）振动、冲击

（6）轴承温度（周围温度、温升）

（7）周围气氛（腐蚀性，清洁性，润滑性）轴承配置方式的选择

通常，轴是以两个轴承在径向和轴向进行支撑的，此时，将一侧的轴承称为固定侧轴承，它承受径向和轴向两种负荷，起固定轴与轴承箱之间的相对轴向位移的作用。

将另一侧称之为自由侧，仅承受径向负荷，轴向可以相对移动，以此解决因温度变化而产生的轴的伸缩部位和安装轴承的间隔误差。

对于固定侧轴承，需选择可用滚动面在轴向移动（如圆柱滚子轴承）或以装配面移动（如向心球轴承）的轴承。

在比较短的轴上，固定侧与自由侧无甚别的情况下，使用只单向固定轴向移动的轴承（如向心推力球轴承）。

轴承类型的选定

选择轴承类型时，全面掌握轴承的使用条件是至关重要的。

下表列出了主要的分析项目:

选择方法

1）轴承的安装空间能容纳于轴承安装空间内的轴承型由于设计轴系时注重轴的刚性和强度，因此一般先确定轴径，即轴承内径。

但滚动轴承有多种尺寸系列和类型，应从中选择最为合适的轴承类型。

2）负荷轴承负荷的大小、方向和性质[轴承的负荷能力用基本额定负荷表示，其数值载于轴承尺寸表]轴承负荷富于变化，如负荷的大小、是否只有径向负荷、轴向负荷是单向还是双向、振动或冲击的程度等等。

在考虑了这些因素后，再来选择最为合适的轴承类型。

一般来说，相同内径的轴承的径向负荷能力按下列顺序递增：

深沟球轴承＜角接触球轴承＜圆柱滚子轴承＜圆锥滚子轴承＜调心滚子轴承

3）转速能适应机械转速的轴承类型[轴承转速的界限值基准用极限转速表示，其数值载于轴承尺寸表]轴承的极限转速不仅取于轴承类型还限于轴承尺寸、保持架型式、精度等级、负荷条件和润滑方式等，因此，选择时必须考虑这些因素。

下列轴承大多用于高速旋转：

深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承

4）旋转精度具有所需旋转精度的轴承类型[轴承的尺寸精度和旋转精度已由GB按轴承类型标准化了]机床主轴、燃汽轮机和控制机器分别要求高旋转精度、高转速和低摩擦，这时应该使用5级精度以上的轴承。

一般使用下列轴承：

深沟球轴承、接触球轴承、圆柱滚子轴承

5）刚性能满足机械轴系所需刚性的轴承类型[轴承承受负荷时，滚动体与滚道的接触部分会产生弹性变形。

“高刚性”是指这种弹性变形的变形量较小]在机床主轴和汽车末级减速装置等部位，在提高轴的刚性的同时，还必须提高轴承的刚性。

滚子轴承承受负荷生的变形比球轴承小。

对轴承施加预紧（负游隙）可以提高刚性。

该方法适用于角接触球轴承和圆锥滚子轴承。

6）内圈与外圈的相对倾斜分析使轴承内圈与外圈产生相对倾斜的因素（如负荷引起的轴的挠曲、轴及外壳的精度不良或安装误差），并选择能适应这种使用条件的轴承类型。

如果内圈与外圈的相对倾斜过大，轴承会因产生内部负荷造成损伤。

因此应选择可以承受这种倾斜的轴承类型。

一般来说，允许倾斜角（或调心角）按下列顺序递增：

圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、深沟球轴承（角接触球轴承）、调心滚子（球）轴承

7）安装与拆卸定期检查等的装拆频度及装拆方法装拆频繁时，使用内圈与外圈可分离的圆柱滚子轴承，滚针轴承及圆锥滚子轴承较为方便。

圆锥孔调心球轴承及圆锥孔调心滚子轴承通过使用紧固件或退卸套可便于装拆。

轴承结构的选定机械的类型不一样，轴承的使用条件会有差别，对其性能要求也不尽相同，但一般来说，一根轴上使用的轴承不少于两个。

而且，为了便于轴向定位，使用时大多将一个轴承用作固定端轴承，其余则用作自由端轴承。

下表列出了固定端与自由端轴承结构的选择。

内容适用的轴承型式固定端轴承用于使轴承轴向定位及固定选用可同时承受径向与轴向负荷的轴承为承受双向轴向负荷，安装时还需要根据轴向负荷的大小考虑相应的强度。

轴承的安装过程：

必须掌握一个原则，即只能通过相应套圈来传递安装力或力矩。

压入配合轴承内圈与轴使紧配合，外圈与轴承座孔是较松配合时，可用压力机将轴承先压装在轴上，然后将轴连同轴承一起装入轴承座孔内，压装时在轴承内圈端面上，垫一软金属材料做的装配套管（铜或软钢）。

轴承外圈与轴承座孔紧配合，内圈与轴为较松配合时，可将轴承先压入轴承座孔内，这时装配套管的外径应略小于座孔的直径。

如果轴承套圈与轴及座孔都是紧配合时，安装室内圈和外圈要同时压入轴和座孔，装配套管的结构应能同时押紧轴承内圈和外圈的端面。

加热配合

通过加热轴承或轴承座，利用热膨胀将紧配合转变为松配合的安装方法。

是一种常用和省力的安装方法。

此法适于过盈量较大的轴承的安装，热装前把轴承或可分离型轴承的套圈放入油箱中均匀加热80-100℃，然后从油中取出尽快装到轴上，为防止冷却后内圈端面和轴肩贴合不紧，轴承冷却后可以再进行轴向紧固。

轴承外圈与轻金属制的轴承座紧配合时，采用加热轴承座的热装方法，可以避免配合面受到擦伤。

用油箱加热轴承时，在距箱底一定距离处应有一网栅，用钩子吊着轴承，轴承不能放到箱底上，以防沉杂质进入轴承内或不均匀的加热，油箱中必须有温度计，严格控制油温不得超过100℃，以防止发生回火效应，使套圈的硬度降低。

推力轴承的安装

推力轴承的周全与轴的配合一般为过渡配合，座圈与轴承座孔的配合一般为间隙配合，因此这种轴承较易安装，双向推力轴承的中轴泉应在轴上固定，以防止相对于轴转动。

轴承的安装方法，一般情况下是轴旋转的情况居多，因此内圈与轴的配合为过赢配合，轴承外圈与轴承室的配合为间隙配合。

轴承运转检查轴承安装好后要进行检查，应保证轴承安装到位，旋转灵活，无卡滞现象，如轴承安装不当，会使轴承温度迅速上升而损坏，甚至发生轴承卡死断裂等重大事故。

轴承的使用和保管

（1）在轴承使用时，保持周围环境的洁净，不要粘上手汗和污物。

规定由熟悉轴承的人员使用，特别需要小心伤、压痕、欠损等。

为保证轴承的使用性能，应根椐设备的作业标准，定期对轴承进行维护、保养和检修，内容包括监控运行状态、补充润滑剂、定期拆卸检查。

（2）轴承不得直接在地上储存（需离地30cm以上），避免直射光线和阴冷的墙壁。

为了防止生锈，保管在温度20℃左右、湿度65％以下的环境中，轴承放置在酸性空气中，容易生锈、变色，要用手套、木棉回丝擦拭轴承、轴、外壳，垃圾进入轴承内部和配合部分是发生异常的原因，因此需要注意。

影响轴承损坏的因素

轴承属于精密零件，因而在使用时要求有相当地慎重态度，即变是使用了高性能的轴承，如果使用不当，也不能达到预期的性能效果，而且容易使轴承损坏。

所以，使用轴承应注意以下事项：

一、保持轴承及其周围环境的清洁

即使肉眼看不见的微笑灰尘进入轴承，也会增加轴承的磨损，振动和噪声。

二、使用安装时要认真仔细

不允许强力冲压，不允许用锤直接敲击轴承，不允许通过滚动体传递压力。

三、使用合适、准确的安装工具

尽量使用专用工具，极力避免使用布类和短纤维之类的东西。

四、防止轴承的锈蚀

直接用手拿取轴承时，要充分洗去手上的汗液，并涂以优质矿物油后再进行操作，在雨季和夏季尤其要注意防锈。

不过，在某种特殊的操作条件下，轴承可以获得较长于传统计算的寿命，特别是在轻负荷的情况下。

这些特殊的操作条件就是，当滚动面（轨道及滚动件）被一润滑油膜有效地分隔及限制污染物所可能导致的表面破坏。

事实上，在理想的条件下，所谓永久轴承寿命是可能的。

五、轴承寿命

因此在计算轴承尺寸时，必须对“寿命”一词有更明确的定义。

一般所提供的有关基本额定动负荷的所有信息，是基于某一足够大数量表面上完全相同的轴承，有90%能够达到超过的寿命作为依据。

不同定义的轴承寿命。

其中之一是“工作寿命”，表示轴承在实际工作条件下，发生故障之前实际达到的寿命。

必须注意，个别轴承的寿命只能通过统计方法进行预测。

寿命计算只是对轴承群体和一定程序的可靠性而言，大概90%。

在实际使用时出现的故障通常不是疲劳所致，更多的情况是污染、磨损、不对中、腐蚀所致，又或是保持架、润滑剂或密封件引起的故障。

另一种“寿命”是“约定寿命”由官司方部门或制定行业标准的机构指定的，并基于某假定负荷与转速为工作条件。

这基本上是所有轴承的基本额定寿命，一般是根据类似应用得来的经验而定的。

为什么轴承会磨损坏及对策

仅有部份的轴承在实际应用中损坏。

大部份的轴承抽坏的原因很多超出原先预估的负载，非有效的密封、过紧的配合所导致的过小轴承间隙等。

这些因素中的任一因素皆有其特殊的损坏型式且会留下特殊的损坏痕迹。

因此，检视损坏轴的承，在大多案例中可以发现其可能的导因，大体上来说，有三分之一的轴承损坏导因于疲劳损坏，另外的三分之一导因于润滑不良，其它的三分之一导因于污染物进入轴承或安装处理不当。