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1、轴承基础知识 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组件 滚动轴承将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦改变为滚动摩擦 从而显著减少摩擦损失的一种精密机械元件 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 滚动轴承就需要有各式各样的结构 其中深沟球轴承运用最为广泛 由内圈 外圈 钢球 保持架 润滑脂和密封件组成 前言 滚动轴承的四大件 序号部件代号1外圈012内圈023滚动体044保持架07 46 外圈 内圈 滚动体 保持架 第一章滚动轴承的一般概念和分类 1 滚动轴承的组成 07 46 密封件 68 无外圈轴承 无内圈轴承 既
2、无外圈也无内圈 带油脂密封轴承 外圈带止动环轴承 1 滚动轴承的组成 续 为了适用于某些特殊的使用要求 有的轴承会增加或减少一些零件 第一章滚动轴承的一般概念和分类 内圈 通常与轴是紧配合 并与轴一起旋转 外圈 通常与轴承座孔或机械部件的壳体配合 起支撑作用 滚动体 借助保持架均匀的排列在内 外圈之间 它的行状 大小和数量直接决定轴承的承载能力 保持架 将滚动体均匀的分隔开 引导滚动体在正确的轨道上运动 第一章滚动轴承的一般概念和分类 2 滚动轴承四大件的功能 圆锥滚子 球面滚子 对称形 滚针 圆柱滚子 滚珠 钢球 球面滚子 非对称形 第一章滚动轴承的一般概念和分类 3 滚动体的类型 滚子形状
3、 大小 数量影响着轴承载荷和性能 第一章滚动轴承的一般概念和分类 4 保持架的类型 非金属保持架 黑色金属保持架 有色金属保持架 黄铜 青铜 铝合金 低碳钢 不锈钢 胶木 塑料 尼龙66 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 按照轴承所承受的载荷方向分类 按照轴承的外形尺寸大小分类 按照轴承滚动体形状分类 按照轴承运动方式分类 按照轴承滚动体的列数分类 按照轴承部件是否可分离进行分类 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 5 1按照轴承所承受的载荷方向分类 1 向心轴承 2 推力轴承 5 1 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 径向接触轴承 公称
4、接触角为0 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 向心角接触轴承 公称接触角大于0 到45 的向心轴承 能承受轴向和径向的联合载荷 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 深沟球圆柱滚子径向接触轴承 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 角接触圆锥滚子球面滚子向心角接触轴承 5 1 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 轴向接触轴承 公称接触角为90 的推力轴承 仅用于承受轴向载荷 推力角接触轴承 公称接触角大于45 但小于90 推力轴承 主要用于承受轴向载荷 也能在承受轴向载荷的同时承受较小的径向载荷 第一章滚动轴
5、承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 推力球圆柱滚子轴向接触轴承 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 角接触圆锥滚子推力角接触轴承 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 5 2按照滚动体的类型滚动轴承可分为 1 球轴承 2 滚子轴承 从形状上看 滚针和滚柱区别的标准有两种 第一就是比例2 5为分界点 第二种标准是以比例4为标准 5 滚动轴承的分类 续 圆柱轴承与滚针轴承的区分原则 从受力的角度来讲 滚针完全不承受轴向力 滚针的端面是不磨的 如果和挡肩接触 则摩擦非常大 而滚柱 如果滚道带挡肩的话是可以承受一定轴向力的 当然不能太大 原则是不超过径向力
6、的1 10 从应用上看 滚针主要应用于空间受限制的场合 所以汽车 摩托车 纺机上应用广泛 而且滚针的内圈是选配的 说白了就是如果轴的硬度 粗糙度等符合要求的 可以不配内圈 空间本来就有限 但是如果轴的加工程度比较低 或者比较软 则需要另配内圈作为滚道 而滚柱常用于支撑轴的浮动端 以吸收轴的膨胀量 扎机上四列滚柱用的较多 主要是滚柱承载力非常大 第一章滚动轴承的一般概念和分类 第一章滚动轴承的一般概念和分类 5 滚动轴承的分类 续 5 3根据滚动轴承外形尺寸大小的分类原则 1 微型轴承 公称外径尺寸范围D 26mm的轴承 2 小型轴承 公称外径尺寸范围为26 D 60mm的轴承 3 中小型轴承
7、公称外径尺寸范围为60 D 120mm的轴承 4 中大型轴承 公称外径尺寸范围为120 D 200mm的轴承 5 大型轴承 公称外径尺寸范围为200 D 400mm的轴承 6 特大型轴承 公称外径尺寸范围400 D 2000mm的轴承 7 重大型轴承 公称外径尺寸范围D 2000mm的轴承 第一章滚动轴承的一般概念和分类 6 滚动轴承的特点 摩擦系数小 能耗少 机械效率高 外形尺寸已标准化 具有互换性 安装 拆卸和维一修都很方便 轴向结构紧凑 使机器的轴向尺寸大为减少 精度高 磨损小 寿命长 且能在较长的时间内保一持轴的安装精度 具有自动调心特性的轴承 当主轴有轻微挠曲或配一合部件不同心时仍能
8、正常工作 适宜于专业化大批量生产 质量稳定 可靠 生产一效率高 成本低 第一章滚动轴承的一般概念和分类 7 深沟球轴承选型 轴承的应用性能是由一些性能参数决定的 必须慎重的选择 才能满足使用要求 因此 需重点关注以下方面要素 工作载荷 钢球尺寸规格和数量 内外圈壁厚 工作温度 材质 热处理 润滑脂 密封件 工作转速 参数选择 润滑脂 保持架 密封形式 工作环境 材料 润滑脂 密封形式 公差配合 径向游隙 安装形式 润滑脂 密封形式 水平或直立 负荷形式 纯径向或轴向 两者都有 不平稳冲击 其它 内圈旋转或外圈旋转 第一章滚动轴承的一般概念和分类 8 轴承理论寿命计算 滚动轴承额定寿命系指一批轴
9、承中90 的轴承在疲劳剥落前能达到或超过的运转数 以10转计 或在一定转速下的工作小时数 对于球轴承的基本额定寿命 L10 Cr Pr 3 百万转 其中Cr 为径向基本额定动负荷 KN Pr 为径向当量动负荷 KN 在实际计算中 一般用工作小时数表示轴承的寿命 小时 为 Lh Cr Pr 3 60n 10 小时 7 以下属轻载荷 7 15 为中等载荷 15 为重载荷 6 6 第二章轴承的工艺流程 毛坯车加工过程流程图 材料 外圈 内圈 内圈 下料 车削外圆面 车削外圆面 车削防尘槽 外圈 油石 外圈 内圈 轴承精加工过程流程图 毛坯入库 热处理 端面磨 无心磨 磨大沟 大沟超精 无心细磨 磨小
10、沟 半成品清洗 小沟超精 磨内径 组装铆合 成品清洗 注脂压盖 测振 防锈 包装入库 小圈装前检验 细磨检验 第二章轴承的工艺流程 毛坯成形 钢管 煅坯 车削热处理 端面 外圆 滚道内孔磨削 滚道精研 冷镦 光磨 热处理硬磨 精研 下料切环 成形整形 冲孔 插钉 组合铆压 填润滑脂 防锈包装 压密封盖 深沟球轴承工艺流程 第二章轴承的工艺流程 第三章滚动轴承的代号 滚动轴承的种类很多 为了便于选用 国家标准规定用代号来表示滚动轴承 代号能表示出滚动轴承的结构 尺寸 公差等级和技术性能等特性 滚动轴承代号用字母加数字组成 完整的代号包括前置代号 基本代号和后置代号三部分 基本代号表示轴承的基本类
11、型 结构和尺寸 是轴承代号的基础 前置代号 第三章滚动轴承的代号 0 双列角接触轴承 1 调心球轴承 2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承 3 圆锥滚子轴承 4 双列深沟球轴承 5 推力球轴承 6 深沟球轴承 7 角接触球轴承 8 推力圆柱滚子轴承 N 圆柱滚子轴承 U 外球面球轴承 QJ 四点接触球轴承 基本代号由轴承类型代号 尺寸系列代号和内径代号三部分自左至右顺序排列组成 1 类型代号 基本代号 第三章滚动轴承的代号 尺寸系列代号由轴承的宽 高 度系列代号 一位数字 和直径系列代号 一位数字 左右排列组成 它反映了同种轴承在内圈孔径相同时内 外圈的宽度 厚度的不同及滚动体大小不同 显然 尺
12、寸系列代号不同的轴承其外廓尺寸不同 承载能力也不同 尺寸系列代号有时可以省略 除圆锥滚子轴承外 其余各类轴承宽度系列代号 0 均省略 深沟球轴承和角接触球轴承的10尺寸系列代号中的 1 可以省略 双列深沟球轴承的宽度系列代号 2 可以省略 2 尺寸系列代号 基本代号 续 第三章滚动轴承的代号 内径代号 第三章滚动轴承的代号 后置代号 第三章滚动轴承的代号 1 内部结构代号 后置代号 第三章滚动轴承的代号 2 密封件 防尘盖与外部形状变化代号 后置代号 第三章滚动轴承的代号 2 1常见密封形式 密封形式 RZ 密封形式 ZZ 密封形式 RS 密封形式 RS 第三章滚动轴承的代号 3 保持架结构
13、材料的代号 后置代号 后置代号 第三章滚动轴承的代号 4 公差等级代号及含义 后置代号 第三章滚动轴承的代号 5 游隙等级代号及含义 游隙代号 振动代号 配置代号 带附件轴承代号 C1C2CmC0C3C4C5 小 大 Z1Z2Z3Z4V1V2V3V4 加速度型 速度型 DB成对背对背安装DF成对面对面安装DT成对串联安装 轴承代号 附件代号带紧定套带退卸套带内圈带斜挡圈 后置代号 第三章滚动轴承的代号 轴承代号示例 第三章滚动轴承的代号 第三章滚动轴承的代号 深沟球轴承617 637 618 619 160 60 62 63 64角接角球轴承70 72 73 74双列角接触球轴承32 33双列
14、深沟轴承42 43调心球轴承12 22 13 23推力球轴承511 512 513 514 522 523 524推力调心滚子轴承292 293 294推力贺柱滚子轴承811 812 常用向心轴承的主要类型和组合代号 第四章滚动轴承的性能 1 深沟球轴承 深沟球轴承结构简单 使用方便 是生产批量最大 应用范围最广的一类轴承 主要承受径向载荷 也可承受一定的轴向载荷 当增大轴承的径向游隙时 具有角接触球轴承的功能 可承受较大的轴向载菏 但不能单独承受轴向负荷 与同尺寸其它类型轴承相比 此类轴承磨擦系数小 极限转速高 其产量占轴承总产量的60 70 是产量最高 使用最广 价格最低廉的一类轴承 第四
15、章滚动轴承的性能 2 调心球轴承 调心球轴承有两列钢球 内圈有两条滚道 外圈为内球面形 具有自动调心的性能 可以自动补偿由于轴的挠曲形变产生的同轴度误差 适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中 第四章滚动轴承的性能 3 调心滚子轴承 调心滚子轴承具有两列滚子 主要用于承受径向载荷 同时也能承受任一方向的轴向载荷 有较高的径向承载能力 特别适用于重载或振动载荷下工作 但不能承受纯轴向的载荷 调心性能良好 能补偿同轴度的误差 第四章滚动轴承的性能 4 圆锥滚子轴承 圆锥滚子轴承主要用于承受径向载荷为主的径向与轴向联合载荷 而大锥角的圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径向 轴向联合载荷 单列
16、圆锥滚子轴承必须成对使用 因为圆锥滚子轴承在承受径向负荷时有轴向力产生 为抵消这种额外的附加负荷必须由相对的另一套轴承承受 相互抵消轴向分力的影响 圆锥滚子轴承为可分离型轴承 其内圈和外圈可以分别安装 在安装和使用过程中可以调整轴承的径向游隙和轴向游隙 也可以预过盈安装 第四章滚动轴承的性能 5 圆柱滚子轴承 圆柱滚子的滚子通常由一个套圈的两个挡边引导 保持架 滚子和引导套圈组成一个组合件 可与另一个轴承套圈分离 属于可分离型轴承 此种轴承安装 拆卸比较方便 尤其当要求内 外圈与轴 壳体都是过盈配合时更显其优点 此类轴承一般只用于承受径向负荷 只有当内 外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定向轴向载荷 与外形尺寸相同的深沟球轴承相比 该轴承具有较大的径向承载能力 第四章滚动轴承的性能 6 滚针轴承 滚针轴承装有细长而长的滚子 因此径向结构紧凑 其内径尺和承载能力与其它轴承类型相同时 外径很小 特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构 根据使用场合的不同 可选用无内圈的轴承或滚针与保持架的组件 此时和轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内 外滚道表面 为保证承载能力和运转性能与套圈轴
