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轴承基本知识复习资料培训
复习资料2
1.概述
轴承有滑动轴承和滚动轴承两种,它们的作用是支持轴旋转及承受轴上的载荷。
滚动轴承是一种通用性很强,标准化、系列化程度很高的基础元件,且其摩擦阻力小,所以在生产中使用比较广泛。
由于各种机械有着不同的工作条件,对滚动轴承在载荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同的要求。
因此滚动轴承需要有各种不同的结构,但最基本的结构仍然是由内圈、外圈,保持架和滚动体四部分组成的。
1.1轴承零件在轴承中的作用
a)内圈通常与轴紧配合,并与轴一起旋转
b)外圈通常与轴承座孔或机械部件壳件配合,起支撑作用,但是在某些应用场合,也有外圈旋转,内圈固定或内圈、外圈都旋转的。
c)滚动体借助保持架均匀的排列在内圈、、外圈之间,滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子和球面滚子等,它的形状大小和数量直接影响轴承的载荷能力和使用性能。
d)保持架将轴承中的一组滚动体等距离隔开,引导滚动体在正确的轨道上运动,改善轴承内部载荷和分配和润滑性能。
e)在推力球轴承中,与轴紧配合并在一起旋转的称为轴圈,与轴承座孔或机械部件壳体配合起支撑作用的称为座圈。
1.2滚动轴承的外形尺寸
滚动轴承由于外形尺寸标准化,因而具有通用性,也便于拆卸、安装与维修。
国家标准中规定的外形尺寸称为标准外形尺寸,据其滚动轴承主要分为:
向心轴承、圆锥滚子轴承和推力轴承。
1.2.1向心轴承
外形尺寸如下图所述
d—公称内径D—公称外径
B—公称宽度r—内圈、外圈公称倒角尺寸
d—公称内径D—公称外径
B—公称宽度
r—内圈、外圈公称倒角尺寸
-1.2.2推力轴承外形尺寸
d—轴圈公称内径d1—座圈公称内径
D1—轴圈公称外径D—座圈公称外径
T—单向公称高度
r—轴圈、座圈底面公称倒角尺寸
1.2.3圆锥滚子轴承外形尺寸
d—公称内径D—公称外径
T—公称宽度(装配高)B—内圈公称宽度
C—外圈公称宽度
1.3滚动轴承的生产过程
1.3.1套圈生产流程如下所示:
棒料、管料
棒料—锻造退火
1.3.2钢球生产流程如下:
线材
棒料——热冲退火
1.3.3滚子生产过程
棒料
车加工
线材
冷墩
串环带
软磨
热处理
串软点
粗磨外径
粗磨端面
细磨外径
终磨外径
终捡分组
防绣、包装
入库
1.3.4保持器的生产流程
冲压保持架带料、板料
冲压成型
表面处理
检查
实体保持架、棒料、锻柸或铸柸
车削、拉方孔或钻孔
表面处理
检查
1.3.5滚动轴承的装配过程
轴承零件经检验合格后,进入装配车间进行装配,装配的生产过程如下:
零件退磁、清洗
内圈、外圈滚道尺寸分组选别
合套检查游隙
铆合保持架
终捡
退磁、清洗
涂油、包装
入成品库
1.4滚动轴承的分类
1.4.1轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分类
1.向心轴承
向心轴承包括径向接触轴承和向心角接触轴承
Ø径向接触轴承—公称接触角为0度,主要用于承受径向载荷,也能在承受径向载荷的同时承受不大的轴向载荷。
(所谓径向载荷是指轴承载荷的作用方向垂直于轴承的轴心线;所谓轴向载荷是指轴承载荷作用方向平行于轴承的轴心线)。
Ø向心角接触轴承—公称接触角为0度~45度的向心轴承,能承受径向和轴向联合作用的载荷,一般以承受径向载荷为主,个别情况下也可承受纯轴向载荷
Ø接触角的定义及分类
在球轴承中,球与内外圈沟道的接触,一般各为一点。
接触点连线沿沟道法线并且通过球中心。
外部负荷则沿着该直线,由一个套圈传递至另一个套圈,因此,人们称之为轴承压力线,并将压力线与径向平面之间的二面角称为压力角。
压力角与接触角的示意图如下:
注:
我国习惯上一般对于滚子轴承称压力角,对于球轴承称接触角,但对于两类轴承可通称工作压力角。
由于压力角(接触角)随着负荷及零件的变形而起变化,所以又将其分为公称压力角(公称接触角nominalpressureangle)和工作压力角。
滚动体与滚道无应力接触的无负荷轴承中的压力角称为公称压力角,滚动体与滚道接触处出现一定变形承载轴承中的压力角称为工作压力角。
在轴承工作时的动态下,由于离心力的作用,滚动体滚道存在相对滑动,导致其接触角大小有所改变,一般来说,外圈接触角有所减小,内圈接触角有所增大。
接触角的大小,决定了轴承工作时所能承受的径向力、轴向力的大小。
2.推力轴承
推力轴承包括轴向接触轴承和推力角接触轴承。
Ø轴向接触轴承—公称接触角为90度的推力轴承,仅用于承受轴向载荷
Ø推力角接触轴承—公称接触角大于45度,小于90度的推力轴承,主要用于承受轴向载荷,也能在承受轴向这的同时承受较小的径向载荷。
1.4.2按照外径尺寸分类
1.微型轴承D<26mm
2.小型轴承26mm≤D<60mm
3.中小型轴承60mm≤D<120mm
4.中大型轴承120mm≤D<200mm
5.大型轴承200mm≤D<400mm
6.特大型轴承400mm≤D<2000mm
7.重大型轴承D≥2000MM
1.4.3轴承按照滚动体和承受的负荷方向综合分类
1.向心轴承
深沟球轴承
调心球轴承单列
球轴承角接触轴承双列、成对双联
三点/四点接触
向心轴承外球面轴承
单列
圆柱滚子轴承双列/四列
滚子轴承滚针轴承
调心滚子轴承
单列
圆锥滚子轴承双列/四列
2.推力轴承
单向
推力球轴承双向
球轴承单向
推力角接触球轴承双向
推力轴承
推力圆柱滚子轴承
推力滚针和保持架组件
滚子轴承推力圆锥滚子轴承
推力调心滚子轴承
1.5滚动轴承的优点
滚动轴承与滑动轴承相比,主要由下述优点
Ø滚动轴承的摩擦系数小,因而其摩擦阻力及动摩擦力矩小,功率消耗少,机械效率高。
Ø外形尺寸以标准化,具有互换性,安装、拆卸、维修都很方便
Ø轴向结构紧凑,使机器的轴向结构尺寸大为减小
Ø精度高,磨损小,寿命长,且能咱较长时间内保持轴的安装精度
Ø具有自动调心特性的轴承,当主轴有轻微挠屈或配合部件有些不同心时,能正常的工作。
Ø适宜与专业化大批量生产,质量稳定可靠、生产效率高、成本亦较低;
Ø缺点是多数轴承不宜承受强大的冲击和振动,运转时有振动和噪声,轴承座结构亦复杂。
2.滚动轴承代号的组成
滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号组成,用字母和数字等表示。
轴承代号的构成见下表:
前置代号
基本代号①
后置代号
成
套
轴
承
分
部
件
五
四
三
二
一
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
②
配
置
其
他
类
型
代
号
尺寸系列代号
内径代号
宽
度
或
高
度
系
列
代
号
直
径
系
列
代
号
注:
①、基本代号下面的一至五表示代号自右向左的位置序数;
②、配置代号如:
/DB表示两轴承背对背安装,/DF表示两轴承面对面安装。
2.1、基本代号
由轴承内径代号和组合代号组成(组合代号由轴承类型代号和尺寸系列代号组成),用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列(或高度系列)和类型,一般用五位数字或数字和英文字母表示,现分述如下:
2.1.1轴承的内径代号
轴承的内径代号用基本代号右起的第一,二位数字表示,如下表所述:
内径尺寸/mm
代号表示
举例
第二位
第一位
代号
内径尺寸/mm
10
12
15
17
0
0
1
2
3
深沟球轴承
6200
10
20~480(5的倍数)*
内径/5的商**
调心滚子轴承
23208
40
22、28、32及500以上
/内径***
调心滚子轴承230/500
深沟球轴承
62/22
500
22
注:
1、*内径为22、28、32mm的除外;轴承内径小于10mm的轴承代号见轴承手册。
2、**公称内径除以5的商数。
商数为个位数时,需在商数左边加"0";
3、***用公称内径(mm)直接表示,但在与尺寸系列之间用"/"分开。
2.1.2轴承的直径系列代号
轴承的直径系列(即结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列)用基本代号右起第三位数字表示,直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号。
见下表:
直径系列代号
向心轴承
推力轴承
宽度系列代号
高度系列代号
窄0
正常1
宽2
特宽3
特宽4
特宽5
特宽6
特低7
低9
正常1
正常2
超特轻7
超轻8
超轻9
特轻0
特轻1
轻2
中3
重4
-
08
09
00
01
02
03
04
17
18
19
10
11
12
13
-
-
28
29
20
21
22
23
24
37
38
39
30
31
32
33
-
-
48
49
40
41
42
-
-
-
58
59
50
51
52
-
-
-
68
69
60
61
62
63
-
-
-
-
70
71
72
73
74
-
-
-
90
91
92
93
94
-
-
-
10
11
12
13
14
-
-
-
-
-
22
23
24
2.1.3轴承的宽度系列代号
轴承的宽度系列(即结构、内径和直径系列都相同的轴承,在宽(或高)度方面的变化系列)用基本代号右起第四位数字表示。
当宽度系列为0系列(窄系列)时,或宽度系列为1系列(正常系列)时,对多数轴承在代号中可不标出宽度系列代号0(或1),但对于调心滚子轴承(2类),圆锥滚子轴承(3类)和推力球轴承(5类),宽度系列(或高度系列)代号0或1应标出,具体规定如上表。
2.1.4轴承的类型代号
轴承类型代号用基本代号右起第五位数字表示(对圆柱滚子轴承和滚针轴承等类型代号用字母表示,具体表示方法见下表:
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
调心滚子轴承和推力调心滚子轴承
8
推力圆柱滚子轴承
3
圆锥滚子轴承
N
圆柱滚子轴承,双列或多列用字母NN表示
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
2.2前置代号
前置代号字母表示置于基本代号的左边,,并与基本代号空半个汉字距,用于表示成套轴承的分部件,如用L表示分离轴承的可分离套圈;K表示轴承的滚动体与保持架组件等等。
例如LNU207,K81107。
代号
含义
示例
F
凸缘外圈的向心球轴承
F618/4
L
可分离轴承的可分离内圈或外圈
LNU207
R
不带可分离内圈或外圈的轴承(滚针轴承仅使用于NA型)
RNU207RNA6904
WS
推力圆柱滚子轴承轴圈
WS81107
GS
推力圆柱滚子轴承座圈
GS81107
KOW—
无轴圈推力轴承
KOW—51108
KIW—
无座圈推力轴承
KIW—51108
K
滚子或保持架组件
K81107
LR
带可分离的内圈或外圈与滚动体组件轴承
2.3后置代号
后置代号是用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等等。
2.3.1后置代号的编制规则:
Ø后置代号置于基本代号的右边并与基本代号空半个汉字距(代号中有符号“—、/”除外,当具有多组后置代号时,按表1所列从左至右的顺序排列。
Ø改变为4组或(含4组)以后的内容,则在其代号前用“/”与前面代号隔开,例:
6205—2Z/P622308/P63
Ø改变内容为第四组后的两组,在前组和后组代号中的数字或文字表示含义可能混淆时,两代号间空半个汉字距。
如:
6208/P63v1
2.3.2后置代号及含义
Ø内部结构代号
内部结构代号是表示同一类型轴承的不同内部结构,用字母紧跟着基本代号表示。
代号
含义
示例
A、B、
C、D
1.表示内部结构的改变
2.表示标准设计,其含义随不同类型、结构而异
B1.角接触球轴承公称接触角α=40°7210B
2.圆锥滚子轴承接触角加大32310B
C1.角接触球轴承公称接触角α=15°7005C
2.调心滚子轴承C型23122c
CA型23024CA/W33
CC型22205CC
E加强型NU207E
AC
角接触球轴承,公称接触角
α=25°
7210AC
D
剖分式轴承
K50×55×20D
ZW
滚针保持架组件双列
K20
A
C
CA
CC
CAB
CABC
CAC
1)无装球缺口的双列角接触或深沟球轴承
2)滚针轴承外圈带双锁圈(d>9mm,Fw>12mm)
3)套圈无挡边的深沟球轴承
调心滚子轴承设计改变,内圈无挡边,活动中挡圈,冲压保持架,对称型号滚子,加强型
C型调心滚子轴承,内圈带挡边,活动中挡圈实体保持架
C型调心滚子轴承,滚子引导方式有改进
注:
CC型还有第二种解释,见表1-4
CA型调心滚子轴承,滚子中部穿孔,带柱销式保持架
CAB型调心滚子轴承,滚子引导方式有改进
CA型调心滚子轴承,滚子引导方式有改进
3205A
——
——
23122C
23084CA/W33
22205CC
——
——
22252CACK
Ø密封、防尘及外部形状变化代号
代号
含义
示例
K
圆锥孔轴承锥度为1:
12(外球面球轴承除外)
K30
圆锥孔轴承锥度为1:
30
R
轴承外圈有止动挡边(凸缘外圆)不适用与内径小于10mm的深沟球轴承
N
轴承外圈上有止动槽
NR
轴承外圈上有止动槽,并带止动环
-RS
轴承一面带骨架式橡胶密封圈(接触式)
-2RS
轴承两面带骨架式橡胶密封圈(接触式)
-LS
轴承一面带骨架式橡胶密封圈(接触式,套圈不开槽)
-2LS
轴承两面带骨架式橡胶密封圈(接触式,套圈不开槽)
-RZ
轴承一面带骨架式橡胶密封圈(非接触式)
-2RZ
轴承两面带骨架式橡胶密封圈(非接触式)
-Z
轴承一面带防尘盖
-2Z
轴承两面带防尘盖
-FS
轴承一面带毡圈密封
-2FS
轴承两面带毡圈密封
RSZ
轴承一面带骨架式橡胶密封圈(接触式),一面带防尘盖
RZZ
轴承一面带骨架式橡胶密封圈(非接触式),一面带防尘盖
-ZN
轴承一面带防尘盖,另一面外圈有止动槽
-ZNR
轴承一面带防尘盖,另一面外圈有止动槽
-ZNB
轴承一面带防尘盖,同一面外圈与止动槽
-2ZN
轴承两面带防尘盖,外圈有止动槽
U
有调心座垫圈的外调心推力球轴承
注:
密封圈代号与防尘盖代号可与止动槽代号径向多种组合。
Ø保持架及其材料.
当轴承保持架采用下表规定的结构和材料时,没有保持架改变的后置代号
轴承类型
保持架的结构和材料
深沟球轴承
1.当轴承外径D小于或等于400mm时,采用钢板(带)或黄铜板(带)冲压保持
2.当轴承外径D大于400mm时,采用黄铜实体保持架
调心球轴承
1.当轴承外径D小于或等于200mm时,采用钢板(带)冲压保持架
2.当轴承外径D大于200mm时,采用黄铜实体保持架
圆柱滚子轴承
1.圆柱滚子轴承:
1)当轴承外径D大于或等于400mm时,采用钢板(带)冲压保持架;2)当轴承外径D大于400mm时,采用钢制实体保持架
2.双列圆柱滚子轴承,采用黄铜实体保持架
调心滚子轴承
1.对称调心滚子轴承(带活动中挡圈),采用钢板(带)冲压保持架
2.其他调心滚子轴承,采用黄铜实体保持架
滚针轴承
长圆柱滚子轴承
采用钢板或硬铝冲压保持架
采用钢板(带)冲压操持架
角接触球轴承
1.分离型角接触球轴承采用酚醛层压布管实体保持架
2.双半内圈或双半外圈(三点、四点接触)球轴承采用铝制实体保持架
3.角接触球轴承孕穗期变形:
1)当轴承外径D小于或等于250mm时,接触角α=15º、25º采用酚醛层压布管实体保持架;2)当轴承外径D大于250mm时,采用黄铜或硬铝制实体保持架P5、P4、P2级采用酚醛层压布管实体保持架;3)锁口在内圈的角接触球轴承及其变型采用酚醛层压布管实体保持架
双列角接触球轴承,采用钢板带冲压保持架
圆锥滚子轴承
1.当轴承外径D小于或等于650mm时,采用钢板冲压保持架
2.当轴承外径D大于650mm时,采用钢制实体保持架
推力球轴承
1.当轴承外径D小于或等于250mm时,采用钢板(带)冲压保持架
2.当轴承外径D大于250mm时,采用实体保持架
推力滚子轴承
1.推力圆柱滚子轴承,采用实体保持架
2.推力调心滚子轴承,采用实体保持架
3.推力圆锥滚子轴承,采用实体保持架
4.推力滚针轴承,采用冲压保持架
2.保持架材料
代号
含义
代号
含义
F1
碳钢
M
黄铜实体保持架
F2
石墨钢
L1
LY11CZ铝合金保持架
F3
球墨铸铁
L2
LY12CZ铝合金保持架
F4
粉末冶金
T
酚醛层压布管实体保持架
Q1
铝铁锰青铜
TH
玻璃纤维增强酚醛树脂保持架(筐型
Q2
硅铁锰青铜
TN1
尼龙保持架
Q3
硅镍青铜
TN2
聚砜保持架
Q4
铝青铜
TN3
聚酰亚胺保持架
TN4
聚碳酸酯保持架
TN5
聚甲醛保持架
J
钢板冲压保持架,材料有变化时附加数字区别
Y
铜板冲压保持架,材料有变化时附加数字区别
SZ
保持架由弹簧丝或弹簧制造。
V
满装滚动体(无保持架)
3.保持架结构型式及表面处理
H
自锁兜孔保持架
D2
渗氮保持架
W
焊接保持架
C
有镀层的保持架(C1-镀银)
R
铆接保持架(用于大型轴套)
A
外圈引导
E
磷化处理保持架
B
内圈引导
D
碳氮共渗保持架
P
由内圈或外圈引导的拉孔和冲孔的窗形保持架
D1
渗碳保持架
S
引导面有润滑槽
4.轴承零件材料改变的代号及含义
后置代号
含义
示例
/HE
/HA
/HU
/HV
/HN
/HC
/HP
/HQ
/HG
套圈滚动体和保持架或仅是套圈和滚动体由电渣重熔轴承钢(军甲钢)ZGCr15钢制造
套圈滚动体和保持架或仅是套圈和滚动体由真空冶炼轴承钢制造
套圈滚动体和保持架或仅是套圈和滚动体由不可淬硬不锈钢1Cr18Ni9Ti制造
套圈滚动体和保持架或仅是套圈和滚动体由可淬硬不锈钢HV——9Cr18;/HV1——9Cr18Mo制造
套圈滚动体由耐热钢/HN——Cr4Mo4V;/HN1——Cr14Mo4;/HN2——Cr15Mo4V;/HN3——W18Cr4V制造
套圈和滚动体或仅是套圈由渗碳钢/HC——20Cr2Ni4A;/HN2——20Cr2Mn2MoA;/HC2——15Mn制造
套圈和滚动体由铍青铜或其它防磁材料制造,材料有变化时,附加数字表示
套圈和滚动体由不常用的材料/HQ——塑料;/HQ1——陶瓷合金制造
套圈和滚动体或仅是套圈由其它轴承钢/HG——5CrMnMo;/HG1——55SiMoVA制造
6204/HE
6204/HA
6204/HU
6004/HV
NU208/HN
——
——
——
——
5.轴承公差等级代号
轴承的公差等级分为2级、4级、5级、6级、6x级和0级,共6个级别,依次由高级到低级,其代号分别为/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x和P0。
公差等级中,6x级仅适用于圆锥滚子轴承,0级为普通级,在轴承代号中不标出。
代号
含义
示例
/P0
公差等级符合标准规定的0级,代号中省略,不表示
6203
/P6
公差等级符合标准规定的6级
6203/P6
/P6X
公差等级符合标准规定的6x级
30210/P6X
/P5
公差等级符合标准规定的5级
6203/P5
/P4
公差等级符合标准规定的4级
6203/P4
/P2
公差等级符合标准规定的2级
6203/P2
/SP
尺寸精度相当于P5级,旋转精度相当于P4级
234420/SP
/UP
尺寸精度相当于P4级,旋转精度高于P4级
234730/UP
6轴承游隙代号及含义
Ø轴承的游隙代号
常用的轴承径向游隙系列分为1组、2组、0组、3组、4组和5组,共6个组别,
径向游隙依次由小到大。
0组游隙是常用的游隙组别,在轴承代号中不标出,其余的游隙组别在轴承代号中分别用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。
代号
含义
举例
/C1
游隙符合标准规定的1组
NN3006K/C1
/C2
游隙符合标准规定的2组
6210/C2
/C3
游隙符合标准规定的3组
6210/C3
/C4
游隙符合标准规定的4组
6210/C4
/C5
游隙符合标准规定的5组
6210/C5
游隙符合标准规定的0组为基本组
6210
/CN
0组游隙。
/CN与字母H、M或L组合,表示游隙范围减半,与P组合表示游隙范围偏移
如/CNH0组游隙减半,位于上半部
/CNM0组游隙减半,位于中部
/CNL0组游隙减半,位于下半部
/CNP游隙位于0组的上半部及3组的下半部
/C9
轴承游隙不同与现标准
6205—2RS/C9
注意公差等级代号与游隙代号需同时表示时,可进行简化,取公差等级代号加上游隙组号(0组不表示)组合表示。
例P63=P6+C3,表示轴承公差等级为P6级,径向游隙为3组。
Ø轴承游隙的定义
它是指在无载荷时,当一个套圈固定不动,另一个套圈相对于固定套圈从一个极限位置移动到另一个极限位置的移动量。
径向移动量称为径向游隙ur,轴向移动量称为轴向游隙ua。
按移动量的大小轴承游隙分为若干个组:
1、2、0(基本组)、3、4、5等组。
径向游隙ur和轴向游隙ua存在一定的对应关系,如图一所示)
图一
径向游隙又分为原始游隙、安装游隙和工作游隙。
原始游隙指未安装前的游隙。
合理游隙的选择,应在原始游隙的基础上,考虑因配合、温度差以及载荷等因素所引起的游隙变化,以使工作游隙接近于最佳状态。
游隙是决定轴承能否正常工作的一个重要因素。
选择适宜的轴承游隙,可以使载荷在滚动体之间分布合理;能限制轴(或外壳)的轴向和径向位移以保证轴的旋转精度;使轴在要求的温度下能正常工作;可以减少轴承在
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