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1、2010-11-19 11:511按滚动轴承结构类型分类 (1) 轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为：1) 向心轴承-主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从 0 到45。按公称接触角不同，又分为：径向接触轴承-公称接触角为 0 的向心轴承：向心角接触轴承-公称接触角大于 0 到 45 的向心轴承。2) 推力轴承-主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于 45到 90。按公称接触角不同又分为： 轴向接触轴承-公称接触角为 90 的推力轴承：推力角接触轴承-公称接触角大于 45 但小于 90 的推力轴承。(2) 轴承按其滚动体的种类，分为：1) 球轴承-滚动体为球：
2、2) 滚子轴承-滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为： 圆柱滚子轴承-滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于 3 ；滚针轴承-滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于 3，但直径小于或等于 5mm; 圆锥滚子轴承-滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。(3) 轴承按其工作时能否调心,分为: 1) 调心轴承-滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承; 2) 非调心轴承(刚性轴承)-能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。(4) 轴承按滚动体的列数,分为: 1) 单列轴承-具有一列滚动体的轴承;2) 双列轴承-具有两列滚动体的轴承;
3、3) 多列轴承-具有多于两列滚动体的轴承,如三列、 四列轴承。(5) 轴承按其部件能否分离,分为：1)可分离轴承-具有可分离部件的轴承；2)不可分离轴承-轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。(6) 轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。2.按滚动轴承尺寸大小分类 轴承按其外径尺寸大小，分为:(1) 微型轴承-公称外径尺寸范围为 26mm 以下的轴承; (2) 小型轴承-公称外径尺寸范围为 28-55mm 的轴承;(3) 中小型轴承-公称外径尺寸范围为 60-115mm 的轴承;(4) 中大型轴承-公称外径尺
4、寸范围为 120-190mm 的轴承 (5) 大型轴承-公称外径尺寸范围为 200-430mm 的轴承; (6) 特大型轴承-公称外径尺寸范围为 440mm 以上的轴承。直线运动球轴承的结构及用途:直线运动球轴承其结构是在外圈之内装有保持器，保持器装有多个钢球，并作无限循环运动。保持器的两端以内弹簧挡圈固定，在各钢球受力工作的直线轨道方设有缺口窗。此部分是使受载荷的钢球与轴作滚动接触。用非常低的磨擦系数相对移动，因此直线运动球轴承为机械设备、自动化设备、节能设备等最合适选用的轴承。 直线运动轴承，目前被越来越广泛的运用到电子、机械、仪器、机器人、工具机械、食品机械、包装机械、医疗机械、印刷机械
5、、纺织机械、数控机床、汽车等一般或特殊机械行业之中。 使用直线运动球轴承的优点： 1由于流动接触可使起动磨擦阻力及动磨擦阻力为极小，因此可以节省能源，容易得到较高运动速度。 2对负荷增大，但磨擦系数无敏感变化，因此重负荷下，磨擦系数极小，并且长期保持精度不变，可得机械使用寿命长期保持。 3 直线运动轴承互换性好，安装使用方便省时，并使机械结构新颖，小型，量轻之特点。 4节省给油手续，达到简化润滑保养的目的。 5. 两侧附加油封的轴承还适用与灰尘较多或 异物容易侵入的场所。各类轴承钢材性能介绍: 1高碳铬钢 常用轴承钢为高碳铬钢，它的特点是可从表面到芯部淬透到 HRC5866 这样高硬度范围，故
6、又称完全淬硬钢。这种钢价格低廉，在世界范围内应用得最广泛。这种钢又分为铬钢、铬钼钢、铬锰硅钢和铬锰钼钢四大类，自 60 年代至70 年代，各国高碳铬钢中的含铬量有一定增加，多数国家将制造滚动体的原含铬量较低的高碳铬钢(相当于我国曾用的 GCr6 钢)废弃不用，而代之以制造套圈的同的钢种(相当于我国的 GCrl5 钢)，而各国轴承钢的实际含铬量大都偏于其标准范围的上差，也有稍高于其标准的。我国轴承钢新标准 YB(T)180 还将使用量最大的轴承钢 GCr15 的最低含铬量从 1.30提高到 1.40。此外，从 70年代起，有些国家提高了轴承钢中的含钼量，或增加了含钼轴承钢的新品种，以求获得更好的
7、淬透性和细化晶粒。 2渗碳轴承钢 渗碳钢是轴承工业最早采用的钢种，当前又正在发展。渗碳轴承钢用来制造在有冲击负荷或振动条件下工作的轴承元件，例如汽车、机车车辆、建筑机械，轧钢机和农业机械等的轴承元件。对这种钢材的要求为：渗碳表面层可以硬化到具有和高碳铬钢相同的硬度和疲劳强度，芯部控制在 HRG3540 的硬度范围内，并具有足够的韧性和良好的综合机械强度，表面保留压应力状态。达到此要求的钢材，所制轴承耐冲击，表面不易开裂，即使表面硬化层发生微裂纹，也不易向内层扩展。 渗碳轴承钢的热处理工艺复杂，容易产生脆性、软点、硬度不均等废品，因而成本较高。为了确保渗碳轴承的强度，渗碳元件的表面硬度，表层向内
8、层的硬度分布以及芯部硬度，三者都很重要。渗碳浓度要控制适中，含碳量愈高寿命愈长，但要在残余奥氏体含量的允许范围内，因为含碳量高，残余奥氏体含量也高厂轴承尺寸稳定性差。另外，为了改善淬透性，不宜过多加入某一种元素，宜微量地加入多种合金元素。 3中碳轴承钢 在承受更大冲击而渗碳钢也不能适应的场合下，常采用中碳锰钢、铬钢等制造轴承零件，多为低速大型硬度要求不太高的元件以及各种尺寸的螺旋滚子等。新近开发的某些中碳钢品种如 GCr15 可应用于大中小型各种尺寸轴承元件的制造，这是一种可望广泛应用的有发展前途的钢种。它的化学成分和 GCrl5大体相同，只是含碳量较低，其特点是能显著改善钢中碳化物的不均向性
9、，获得均匀细小的球化退火组织，微裂纹难于萌生和扩展，使得疲劳强度和压碎强度高于 GCr15，由于含碳量少，位错马氏体的比例增加，对材料缺陷的敏感性就降低，其淬火硬度可以较高，含铬量又与 GCr15 相同，所以它的耐磨性，防锈性、回火稳定性，淬透性以及多种机械特性与 GCr15 相当，而对于振动和冲击负荷的耐力，则高于 GCrl5，同时这种钢的工艺性能较好，钢的生产和轴承制造成本有所降低，轴承的使用寿命也有所增加，因此可以在很大范围内与 GCrl5相竞争。 4高温轴承钢（）对高温下工作的轴承钢材的要求现代技术如核动力系统、喷气式发动机以及燃气轮机等的工作温度常达数百度以至数千度，显然普通的轴承钢
10、材无法应用。必须使用高温轴承钢或其他耐高温材料。通常认为超过 120的温度条件，便算是高温工作条件，此时普通轴承钢会发生组织变化和屈服强度降低，精度逐步丧失；而当轴承工作温度超过轴承材料回火温度时，其硬度就明显下降，工作温度超过 180时硬度就急剧下降，很快出现早期疲劳和磨损。 保证轴承在高温下运转精度和使用寿命的中心环节是保证轴承在高温下具有足够的硬度和尺寸与形状的稳定程度，因此对于高温轴承钢提出如下要求： 1)高温下硬度不低于 HRC5056；金相组织稳定；2)高温尺寸稳定性良好，温度膨胀系数小，没有显著的组织变化，抗蠕变性好，残余应力小；3)抗氧化性好，生成的氧化膜与基体结合牢固，而且耐
11、磨性和疲劳强度好，耐热震性好，能经受较快的温度变化，导热性要好； 4)作为轴承钢所应有的其他材料特性。（）高温轴承的常用钢材在 180以下的低负荷场合，可将常用轴承钢进行高温回火(160300)使用，如果硬度不合要求，可改用亚高温轴承钢GCrSiWV，这种钢的工作温度在 250左右。在 300左右的温度下可采用Cr4Mo4V，在 538以下可采用 W6Cr4Mo5V2，超过此温度则使用钴基、铬基或钼基合金制造轴承，而当温度超过 81时可用碳化钛、碳化钨等金属陶瓷材料，更高温度时可使用氧化锆等陶瓷材料，用这类材料制成的轴承所能承受的最高工作温度可达 1650。5耐腐蚀轴承钢 几种高温轴承钢的寿命
12、对比在普通轴承钢已不能胜任的腐蚀性介质环境中，就要用耐腐蚀轴承钢来制造轴承及其零件，例如在接触水或水蒸气的水力机械中，在接触酸和碱的化工机械中，在接触海水的舰艇船舶中；仪器仪表中的轴承也常用耐腐蚀钢制造，因为轴承稍有锈蚀便会影响到它们的计量精度和反应灵敏度；食品工业中的轴承有时也用耐腐蚀钢制造，因为它希望轴承能耐腐蚀，不致有腐蚀物质而引起食物污染。耐腐蚀轴承钢可分为两大类：一类是马氏体系不锈钢用于要求硬度较高的场合；一类是奥氏体系不锈钢，用于要求有更好耐腐蚀性的场合。前者常添加相当数量的钼来取代部分铬，以改善耐海水腐蚀的性能，后者的硬度较低，负荷承载能力和使用寿命不及前者。 许多耐腐蚀钢也能耐
13、高温，两种钢材常常通用，但二者的目标却不相同，高温用钢材重点要求高温硬度和高温尺寸与形状精度的稳定性，而耐腐蚀钢重点要求化学稳定性。现代技术要求轴承在高温、高腐蚀性、无润滑的条件下运转，例如新式原子锅炉中的轴承要在钠溶液中运转，上述高温轴承钢都不能适应，这时需用特殊非铁合金或陶瓷材料制造轴承了。国外常用的耐腐蚀钢 140r4Mo 具有较好的耐酸碱能力，只是对于沸腾的稀硝酸的耐力低于耐腐蚀钢 440C，而 SUS304 的耐海水能力很强，常用来制造潜水泵以至潜水艇中的轴承，但其硬度有些低。这两种钢也能耐高温。90r18Mo 的耐高温和耐腐蚀能力都很高，甚至可在 400的硝酸或盐酸的蒸气中工作。6
14、耐低温轴承钢在航天技术中，为火箭提供液体燃料的涡轮泵轴承要在液态氧和液体氢中运转。其温度和液化气体相等。由于普通轴承钢存在马氏体组织，本来韧性就不理想，又有低温脆性，如用于5200低温，实际上会由于空气中潮气在轴承表面凝结水珠而产生锈蚀，所以应采用不锈钢。一般将马氏体系不锈钢进行低温深冷处理，以保证其组织不发生变化。在液态氧(沸点183)中用SUS4400 钢制造的向心球轴承与圆柱滚子轴承所作运转试验结果表明，轴承除挡边表面有些磨损外无特殊异常，可以经受高达 20000r/min 的转速，但是这时轴承的保持架必须采用特殊材料制造。耐低温轴承的保持架本身也有用不锈钢制造的，常用的有奥氏体系的 S
15、US304 钢和马氏体系的 SUS440V 钢，前者易于加工，使用较多。总之，耐低温轴承钢的技术关键在于无低温脆性和耐冷凝水的腐蚀性，而马氏体系 SUS4400 可达到的表面硬度为 HRC5660，低于常用轴承钢，所以其基本额定静负荷和基本额定动负荷，或者其使用寿命都比相同基本型号同一尺寸规格的常用轴承钢轴承要低些，这一点必须加以注意。轴瓦的材料和结构:轴瓦在轴承上，直接与轴相接触的部分，承受载荷并且与轴具有相对运动。为减少摩擦，磨损对轴瓦材料提出各种要求，除要求摩擦副间摩擦系数小，耐磨外还应满足以下几点： 1.应具有足够的抗压强度、抗疲劳强度和承受冲击的能力。轴承合金厚度为(0.013-0.
16、13)mm。2.抗粘着性好。当载荷大、转速高，轴承间隙过小，表面光洁度不高，润滑不良时，要注意精心选择材料的匹配，防止摩擦副的粘着磨损一胶合。3.具有适应性和容纳异物的能力。硬度低，塑性好和弹性系数低的材料具有良好的适应性和容纳异物的能力。4.抗腐蚀性好，价格低，来源足。由氧化生成胶状沉积物后，对轴瓦材料有腐蚀作用。一、常用材料轴瓦和轴承衬常用材料分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料：1.铸铁普通灰铸铁，耐磨铸铁，球墨铸铁适用于低速轻载，或开式传动的轴承机理：材料中的片状或球状石墨成分，覆盖在表面形成起润滑作用石墨层。 2.轴承合金ZChSnSb10-6 抗腐蚀性好，抗胶合能力强，与钢背结合牢，价格贵，适用于高速重载，如机车车辆。ZChPbSb16-16-2 抗胶合能力差，热膨胀性差，脆适于
