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1、轴承加工四大因素 WAFANGDIAN INDUSTRY METALLURGICAL BEARING MANUFACTURE CO.,LTD GYZ瓦房店工业冶金轴承制造有限公司 p轴承材料 p轴承设计 p轴承热处理 p轴承冷加工 轴承钢分类: 轴承钢一般可分为高碳铬轴承钢，渗碳轴承钢, 不锈轴承钢,回转支 承轴承用钢和特殊性能钢. 型 号 类 别 钢 种 高碳铬轴承钢 GCr15 GCr15SiMn GCr15SiMo GCr18Mo 渗碳轴承钢 G20CrMo(A) G20CrNiMo(A)(C-8620) G20CrNi2Mo(A)(C-4320) G20Cr2Ni4(A) G10CrN
2、i3Mo(A)(E-9310) G20Cr2Mn2Mo(A) 不锈轴承钢 9Cr18 9Cr18Mo 1Cr134Cr13 回转支承轴承用 钢 42CrMo 5CrMnMo 50Mn 特殊性能钢 Cr4Mo4V QBe2 常用轴承钢世界主要国家的牌号(化学成分相近): 中国美国日本德国SKF GCr1552100SUJ2100Cr6SKF3 GCr15SiMn52100.1100CrMn6SKF2 GCr18Mo100CrMo7SKF24 G20CrNiMo8620SNCM22 0 21NiCrMo22506 G20CrNi2M o 4320SNCM22 G20Cr2Ni43316SNC815
3、14NiCr14 中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量%） 元素 GCr15SUJ252100100Cr6SKF3 C0.95-1.050.95-1.100.93-1.050.93-1.050.93-1.05 Si 0.15-0.350.15-0.350.15-0.350.15-0.350.15-0.35 Mn0.25-0.450.500.25-0.450.25-0.450.25-0.45 Cr1.40-1.651.30-1.601.35-1.601.35-1.601.35-1.65 S0.0250.0250.0150.0100.015 P0.0250.0250.0250.0250.025 Mo
4、0.100.080.100.100.10 Ni0.300.250.250.300.25 Cu0.250.250.300.300.30 元素 GCr15SUJ252100100Cr6SKF3 Ni+Cu0.50 O0.00150.00150.00150.00150.0015 Al0.050.050.05 Ti0.0030.003 Ca0.001 As0.040 Sn0.030 Sb0.005 Pb0.002 中外高碳铬轴承钢化学成分比较（重量%） 常用轴承钢的化学成分（重量%） 成分 牌号 CSiMnCrPSNiCuMo GCr150.95- 1.05 0.15- 0.35 0.25- 0.45
5、 1.40- 1.65 0.0 25 0.0 25 0. 30 0.2 5 0.10 GCr15SiMn0.95- 1.05 0.45- 0.75 0.95- 1.25 1.40- 1.65 0.0 25 0.0 25 0. 30 0.2 5 0.10 GCr18Mo0.95- 1.05 0.20- 0.40 0.25- 0.40 1.65- 1.95 0.0 25 0.0 20 0. 25 0.2 5 0.15- 0.25 G20CrNiMo0.17- 0.23 0.15- 0.40 0.60- 0.90 0.35- 0.65 0.0 30 0.0 30 0.40- 0.70 0.2 5 0
6、.15- 0.30 G20CrNi2Mo0.17- 0.23 0.15- 0.40 0.40- 0.70 0.35- 0.65 0.0 30 0.0 30 1.60- 2.00 0.2 5 0.20- 0.30 G20Cr2Ni40.17- 0.23 0.15- 0.40 0.30- 0.60 1.25- 1.75 0.0 30 0.0 30 3.25- 3.75 0.2 5 中国 GB 美国 AISI 日本 JIS 德国 DIN 法国 NF 瑞典 SS14 42CrMo4140SCM440 42CrMo442CD42244 5CrMnMoSKT540CrMn Mo7 50Mn1053S50C
7、1674 回转支承轴承用钢 各国编号对照: 冶炼 浇铸 扩散退火 清理 开坯 轧制 (球化退火) 我国轴承钢材料的主要生产厂家有: 兴澄特钢、东北特钢、大 冶钢厂、上钢五厂、郑州永通、西宁特钢、无锡特钢、重钢、 本钢等。 材料及热处理标准主要有GB/T18254-2002,JB/T1255-2001, JB/T8881- 2001等. 高碳铬轴承钢棒材交货状态主要有热轧退火棒材/ 热轧不退火 棒材 ( 锻件)/ 冷拔退火棒材等，渗碳轴承钢是热轧（正火）材 。 高碳铬轴承钢制造的零件： 套圈：热轧不退火棒材 锻造 球化退火 车削 热处理淬回火 （贝氏体淬火） 磨削 附加回火 磨削 装配 滚动体：
8、热轧不退火棒材 热冲（锻造） 球化退火 车削 热 处理淬回 火 磨削 （附加回火） 磨削 装配 退火棒材 冷冲 车削 热处理淬回火 磨削 （附加回 火） 磨削 装配 渗碳轴承钢制造的零件： 套圈及滚动体：棒材 锻造（冷热冲） 正火 车削 渗碳淬回 火 （高温回火+热处理淬回火） 磨削 装配 滚动轴承设计 一、概述 1. 滚动轴承部件设计的主要内容 已知条件设计内容 工作条件 载荷大小及性质 转速 工作温度 选择轴承的类型 轴承的组合设计 轴承的固定和调整 轴承的配合 轴承的润滑和密封 轴承尺寸的验算 2. 滚动轴承的基本结构 内圈 与轴配合 外圈 与机座配合 滚动体 在滚道中产生滚动摩擦 球
9、滚子 圆柱滚子 滚针 鼓形滚子 圆锥滚子 非对称鼓形滚子 螺旋滚子 保持架 保持滚动体位置 除滚动体外，其它元件可有可无 一、概述 3. 滚动轴承的主要类型 向心轴承 径向接触轴承 向心角接触轴承 主要承受 球轴承亦能承受较小 同时承受和 ：滚动体同外圈滚道接 触点的法线与垂直于轴承轴 心线的平面之间的夹角 推力轴承 推力角接触轴承 轴向接触轴承 也承受较小 主要承受 只能承受 轴向承载能力 按公称接触角 分类 一、概述 球轴承 滚子轴承 按滚动体分类 4. 滚动轴承的代号 前置代号基本代号后置代号 用字母和数字表示轴承的结构、 公差及材料的特殊要求等 公差等级 2 4 5 6 6X 0 标注
10、 /P2 /P4 /P5 /P6 /P6X 不标 例如； 用字母表示轴承 的分部件 例如； L表示分离轴承 的可分离套圈 一、概述 基本代号 6 1 2 0 6 内径代号 直径系列代号 同一内径有不同的直径 宽度系列代号 内外径相同时有不同的宽度 6 深沟 球轴承 类型代号 7 角接触球轴承3 圆锥滚子轴承5 推力球轴承 5内径一般为： 代号 0 1 2 36 宽度 窄 正常 宽 特宽 代号 0、1 2 3 4 直径 特轻 轻 中 重 一、概述 二、滚动轴承的选择 1. 类型选择 (1) 载荷的大小、方向和性质 载荷大小 小：球轴承 (点接触) 大： 滚子轴承 (线接触) 载荷方向 ：深沟球轴
11、承 (0类) 圆柱滚子轴承 ：推力球轴承 (8类) 推力滚子轴承 和 (0类) (8类) + ( 0类) 角接触球轴承 (6类) 圆锥滚子轴承 (7类) 、 载荷性质 平稳：球轴承 冲击： 滚子轴承 (2) 转速和旋转精度 球轴承 极限转速 和 旋转精度 比滚子轴承的高 推力轴承 极限转速 低 (离心力使滚动体与保持架摩擦严重) 整体保持架 极限转速 比分离的高 球轴承 滚子轴承 高速、轻载 低速、重载 (3) 调心性能 (4) 其它 支承刚度差、轴承座孔不同心、多支点 内外圈相对偏转一定角度仍可正常运转 装拆方便 价格 球轴承比滚子轴承低 精度低的价格低 (一般公差等级选 0 级 ) 内外圈
12、分离的轴承 (圆锥滚子轴承 ) 二、滚动轴承的选择 2. 尺寸选择 轴承内径 与轴颈直径相等 直径系列 载荷很小 超轻或特轻系列 载荷很大重系列 一般情况轻或中系列 校核计算选择轴承 宽度系列一般选正常系列 代号 0 1 2 36 宽度 窄 正常 宽 特宽 代号 0、1 2 3 4 直径 特轻 轻 中 重 二、滚动轴承的选择 三、滚动轴承的组合设计 1. 轴承的轴向固定 (1) 轴承内圈的轴向固定 轴肩轴肩 + 弹性挡圈轴肩 + 圆螺母与 止退垫圈 轴肩 + 轴端挡圈 与螺栓 或 较小时 不大时较大时较大时 (2) 轴承外圈的轴向固定 轴承端盖轴承座孔凸肩孔用弹性挡圈 较大时较大时较小时 三、
13、滚动轴承的组合设计 (1) 两端固定 2. 轴承支承的结构形式 轴上两个支点上的轴承，其内外圈的固定不能只从本身着眼 要求： 在轴向力作用下，轴不产生轴向窜动 轴受热伸长时，不致于影响轴承运转 每个支点限制轴的一个方向移动，合起来限制轴的双向移动 适用于短轴、温升不高的场合 考虑轴受热伸长在一端应留有 间隙 C = 0.20.4mm 由调整垫片保证间隙 间隙 C 三、滚动轴承的组合设计 (2) 一端固定、一端游动 轴承内部不能游动 轴承内部可以游动 一个支点限制轴的双向移动， 一个支点可以轴向移动 适用于长轴、工作温度较高的场合 (3) 两端游动 由于左右螺旋角加工误差， 人字齿轮轴会左右窜动
14、， 主动轴设计为两端游动支承 从动轴设计为两端固定支承 三、滚动轴承的组合设计 3. 轴承支承设计的两个特殊问题 角接触球轴承 圆锥滚子轴承 的排列 正装 “面对面” 反装 “背靠背” 必须成对使用 悬臂受力调整间隙 变小 变大变形小 变形大方便 不便 正装 反装 跨距 三、滚动轴承的组合设计 典型支承结构 车床主轴的支承结构 一端固定、一端游动 螺母调整轴承游隙螺母予紧轴承 三、滚动轴承的组合设计 4. 轴承间隙的调整 (1) 轴承内部游隙的调整 垫片调整螺钉调整圆螺母调整 三、滚动轴承的组合设计 (2) 轴承组合位置的调整 (3) 轴承的予紧 套杯结构 利用金属垫片 消除游隙、提高 旋转精
15、度和支承 刚度 三、滚动轴承的组合设计 5. 轴承的配合 配合 内圈与轴 外圈与座孔 内圈(动圈) 取紧一点 外圈(不动圈) 取松一点 避免滚道上某一 接触点始终停留 在 A 处 平稳 取松一点 变化 取紧一点 载荷性质 游动支承外圈 载荷方向不变时 取松一点 6. 轴承的装拆 定位轴肩高度应低于内圈高度外圈应留拆卸高度或设计拆卸螺孔 三、滚动轴承的组合设计 7. 轴承的润滑与密封 (1) 轴承的润滑 减摩、降温 润滑脂 润滑油 重载、低速 定期添加 高速、精密件手工定期加油、飞溅、油泵 (2) 轴承的密封 接触式 非接触式 毡圈密封 密封圈密封 间隙密封 迷宫密封 防油流出、防尘进入 间隙密封迷宫密封 密封圈密封 毡圈密封 三、滚动轴承的组合设计 略 四、滚动轴承的受力分析及计算准则 五、滚动轴承的疲劳寿命计算 略 六、滚动轴承的静强度和极限转速校核 略 热处理:将金属材料加热至一定的温度,保温一定的时间,然后以一定 的 速度冷却下来的工艺方法. 金属材料通过正确的热处理方法,可以获得所需的性能. T 保温 冷却 加热 0 t 1.退火: 定义:将材料加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却下来的方法. 目的:消除内应力,降低硬度,便于车削加工;改善组织,为最终热处理做组织准备. 工艺方法:扩散退火,去应力退火,再结晶退火,（等温）球化退火,时
