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轴承实用技术：滚动轴承的结构 Fbearing.com
作者：bearingpower 发表时间：2010-12-12
滚动轴承的结构一、滚动轴承的结构thanks and best regards > MAYER ZHAO > CHINA TL BEARING FACTORY > TEL : 86-635-2414666 FAX : 86-635-2413506 > web : www.bearing2.com Email : bearing@bearing2.com MSN : zhaomayer@hotmail.com 滚动轴承由套圈（内圈和外圈）、滚动体（球或滚子）以及保持架构成。即：相对的两个套圈之间放置若干个滚动体，通过保持架使滚动体保持一定间隔，进行滚动运动。 滚动体的形状，除球之外，还有圆柱滚子、滚针、圆锥滚子以及鼓形球面滚子。从几何学讲，滚动体与内外圈滚道是点（球）或线（滚子）接触。滚动体在内外圈滚动面上进行滚动运动，并公转。 滚动体与套圈是以其滚道面的接触面支撑轴承所承担的负荷。保持架并不直接承受负荷，只是用以保持滚动体的正确位置及等间距，同时防止安装轴承时滚动体脱落。 二、滚动轴承的分类 滚动轴承按滚动体形状可大致分为：球轴承和滚子轴承。球轴承按套圈结构可分为：深沟球轴承、向心推力球轴承、推力球轴承等；滚子轴承按滚子形状可分为：圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、自动调心滚子轴承等。此外，按承受负荷方向可分为：承受径向负荷的向心轴承和承受轴向负荷的推力轴承。 其它分类方法还有：按滚动体列数分为单列、双列、四列轴承等；按内圈或外圈能否分离而分为：分离形和非分离形。推力轴承还分为：承受单侧轴向负荷的单向推力轴承和承受双向轴向负荷的双向推力轴承。 另外，还有铁道车辆用RCT轴承、滚珠丝杠支撑轴承、转台轴承等特殊专用轴承和直线运动球轴承、直线运动滚子轴承、直线平面导辊等直线运动轴承。 轴承的安装 轴承的安装是否正确，影响着精度、寿命、性能。因此，设计及组装部门对于轴承的安装要充分研究。希望要按照作业标准进行安装。作业标准的项目通常如下： （1）清洗轴承及轴承关连部件 （2）检查关连部件的尺寸及精加工情况 （3）安装 （4）安装好轴承后的检查 （5）供给润滑剂 希望在即将安装前才打开轴承包装。一般润滑润滑脂，不清洗，直接填充润滑脂，润滑油润滑，普通也不必清洗，但是仪器用或高速用轴承等，要用洁净的油洗净，除去涂在轴承上防锈剂。除去防锈剂的轴承易生锈，所以不能长时间放置。 轴承的安装方法，因轴承的结构、配合、条件而异，一般，由于多为轴承旋转，所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承，多用压力机压入，或多用热装方法。锥孔的场合，直接安装在锥度轴上，或用套筒安装。 安装到外壳时，一般游隙配合多，外圈有过盈量，通常用压力机压入，或也有冷却后安装的冷缩配合方法。用干冰做冷却剂，冷缩配合安装的场合，空气中的水分会凝结在轴承的表面。所以，需要适当的防锈措施。 1、圆柱孔轴承的安装（1）用压力机压入的方法 小型轴承广泛使用压力机压入的方法。将垫块垫入内圈，用压力机静静地压至内圈而紧密地接触到轴挡肩为止。将外圈垫上垫块安装内圈，是造成滚道上压痕、压伤的原因，所以要绝对禁止。操作时，最好事先在配合面上涂油。万不得已用用榔头敲打安装的场合，要在内圈上垫上垫块作业。这种做法屡屡成为轴承操作的原因，所以，只限于用过盈量小的情况，不能用于过盈量大，或中、大型轴承。 如深沟球轴承之类的非分离型轴承，内圈、外圈都需要过盈量安装的场合，用垫块垫上，用螺杆或油压、将内圈和外圈同时压入。调心球轴承外圈易倾斜，即使不是过盈配合，也最好垫上垫块安装。 如圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承之类的分离型轴承，可以将内圈、外圈分别安装到轴和外壳上，将分别安装好的内圈和外圈相结合时，关键的是稳稳地将二者合拢，以便使二者中心不产生偏离，勉强压入会造成滚道面卡伤。 （2）热装的方法 大型轴承，压入时需要很大的力，所以很难压入。因此，在油中将轴承加热，使之膨胀，然后装到轴上的热装方法广为使用。使用这种方法，可以不给轴承增加不当的力，在短时间内完成作业。轴承的加热温度，以轴承尺寸、所需的过盈量为参考。热装作业有关注意事项如下： (a)不将轴承加热至120℃以上； (b)为使轴承不直接接触油槽底部，最好考虑将轴承放在金属网台上，或将轴承吊起来； (c)将轴承加热到比所需温度高20℃－30℃，以便操作中不至发生内圈变冷，难于安装； (d)安装后，轴承冷却下来，宽度方向也收缩，所以要用轴螺母，或其它适宜的方法，使之紧固， (__以防内圈与轴承挡肩之间产生缝隙。 2、锥孔轴承的安装 ___锥孔轴承是直接将内圈固定于锥形轴，或者用紧定套、拆卸套筒安装到圆柱轴上。大型调心轴承多用油压安装。 3、运转检查 ___轴承安装结束后，为了检查安装是否正确，要进行运转检查，小型机械可以用手旋转确认是否旋转顺利。检查项目有因异物、伤疤、压痕而造成的运转不畅、因安装不良，安装座加工不良而产生的旋转扭矩不均、由游隙过小、安装误差密封摩擦而引起的扭矩大等等。如无异常则可以开始动力运转。 ___因大型机械不能手动旋转，所以无负荷启动后立即关掉动力，进行惯性运转，检查有无振动、声响、旋转部件是否有接触等等，确认无异常后进入动力运转。 ___动力运转，从无负荷低速开始，慢慢地提高至所定条件额定运转。试运转中检查事项为，是否有异常声响、轴承温度的转移、润滑剂的泄漏及变色等等。在试运转如果发现异常，应立即中止运转，检查机械，有必要时要卸下轴承检查。 ___轴承温度检查一般从外壳外表推测可知。但利用油孔，直接测量轴承外圈温度，更加准确。轴承温度运转开始渐渐上升，如无异常，通常1~2小时后稳定。如果因轴承或安装等不良，轴承温度会急剧上升，出现异常高温。其原因诸如润滑剂过多、轴承游隙过小、安装不良、密封装置摩擦过大等。高速旋转的场合，轴承的润滑方法的选择错误等也是其原因。 轴承的拆卸 轴承的拆卸要与安装时同样仔细进行。注意不损伤轴承及各零件，特别是过盈配合轴承的拆卸，操作难度大。所以，在设计阶段要事先考虑到便于拆卸，根据需要设计制作拆卸工具也是十分重要。在拆卸时，根据图纸研究拆卸方法、顺序，调查轴承的配合条件，以求得拆卸作业的万无一失。 1、外圈的拆卸 拆卸过盈配合的外圈，事先在外壳的圆周上设置几处外圈挤压螺杆用螺丝，一面均等地拧紧螺杆，一边拆卸。这些螺杆孔平常盖上盲塞，圆锥滚子轴承等的分离型轴承，在外壳挡肩上设置几处切口，使用垫块，用压力机拆卸，或轻轻敲打着拆卸。 2、圆柱孔轴承的拆卸 内圈的拆卸，可以用压力机械拔出最新简单。此时，要注意让内圈承受其拔力。 大型轴承的内圈拆卸采用油压法。通过设置在轴上的油孔加以油压，以使易于拉拔。宽度大的轴承则油压法与拉拔卡具并用，进行拆卸作业。 NU型、NJ型圆柱滚子轴承的内圈拆卸可以利用感应加热法。在短时间内加热局部，使内圈膨胀后拉拔的方法。 3、锥孔轴承的拆卸 拆卸比较小型的带紧定套轴承，用紧固在轴上的档块支撑内圈，将螺母转回几次后，使用垫块用榔头敲打拆卸。 大型轴承，利用油压拆卸更加容易，在锥孔轴上的油孔中加压送油，使内圈膨胀，拆卸轴承的方法。操作中，有轴承突然脱出的可能，最好将螺母作为档块使用为好。 轴承的检修 1、轴承的清洗 拆卸下轴承检修时，首先记录轴承外观，确认润滑剂的残存量，取样检查用的润滑剂之后，洗轴承。作为清洗剂，普通使用汽油、煤油。 拆下来的轴承的清洗，分粗清洗和细精洗，分别在容器中，先放上金属的网垫底，使轴承不直接接触容器的脏物。粗清洗时，如果使轴承带着脏物旋转，会损伤轴承滚动面，应该加以注意。在粗清洗油中，使用刷子清除去润滑脂、粘着物，大致干净后，转入精洗。 精洗，是将轴承在清洗油中一边旋转，一边仔细地清洗。另外，清洗油也要经常保持清洁。 2、轴承的检修和判断 为了判断拆卸下来的轴承是否可以再使用，要在轴承洗干净后检查，精心检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙的增加及有无关于尺寸精度下降的损伤、异常。非分离型小球轴承，则用一只手将内圈支持水平，旋转外圈确认是否流畅。 圆锥滚子轴承等分离形轴承，可以对滚动体、外圈的滚道面分别检查。 大型轴承因不能用手旋转，注意检查滚动体、滚道而、保持架、挡边面等外观，轴承的重要性愈高愈须慎重检查。 是否可再使用的判断，是考虑轴承损伤程度、机械性能、重要性、运转条件、至下次检修的期间而决定。可是，如有下述的缺陷则不能再使用，必须更换新轴承： (a)内圈、外圈、滚动体、保持架的任何一个上有裂纹或缺口； (b)套圈、滚动体任何一个上有断裂； (c)滚道面、挡边、滚动体上有显著的卡伤； (d)保持架磨损显著，或者铆钉显著松弛； (e)滚道面、滚动体上有锈、有伤； (f)滚道面、滚动体上有严重的压痕和打痕； (g)内圈内径面或外圈外径面有明显的蠕变； (h)因热而造成的变色明显； (i)封入润滑脂的轴承，密封圈或防尘盖的破损明显。 轴承的润滑 轴承润滑的方法，分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能，首先，要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑，油润滑的润滑性占优势。但是脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长。脂润滑和油润滑的比较： 表 脂润滑和油润滑的比较 项 目 脂 润 滑 油 润 滑 外壳结构密封装置 可以简略化 较复杂、需注意保养 润滑性能 好 非常好 旋转速度 极限转速是油润滑的65%－80% 也可用于高速旋转 冷却作用 冷却效果 无 可以有效地排出热（循环给油法等） 润滑剂的更换 较麻烦 比较简单 润滑剂的寿命 较短 长 润滑剂的流动性 不好 非常良好 尘埃的过滤 困难 较容易 润滑剂的泄漏污染 由?漏造成的污染少 不适应要求没有油漏污染的地方 1、脂润滑 （1）外壳内润滑脂的填充量 外壳内润滑脂的填充量，根据轴承旋转速度，外壳构造、空间容积、润滑脂牌号、使用环境的气体而不同。不允许温度上升的可见度主轴用轴承，要少填充润滑脂，一般大致标准如下： 首先，将润滑脂填满轴承内部，这时，保持架引导面也要塞进润滑脂。然后，对除外壳内部的轴承及轴承之外的空间容积按以下量填充润滑脂。 1/2～2/3（极限转速50%以下旋转的情况下） 1/3～1/2（极限转速50%以上旋转的情况下） （2）润滑脂的补充与更换 即使高质量的润滑脂，经过一段时间的使用，也会发生性能老化，润滑性能降低。所以要适宜地补充润滑脂。 一般，填充一次润滑脂，可以长时间不必补充。但是也有由于使用条件，需要时常补充润滑脂，或更换润滑脂。 补充的润滑脂应尽量为同一牌号的润滑脂，补充润滑脂时，尤为重要的是应保证新润滑脂确实进到轴承内部。 2、油润滑 （1）油浴法 油浴法是多用于低速、中速旋转的一般润滑方法。油面积原则上在最下位的滚动体中心。最好安装上油位表，以便于确认油面。 （2）滴注供油法 滴注供油法，多用于较高速旋转的小型球轴承等。 （3）飞溅式供油法 飞溅式供油，是不直接将轴承浸入油中，利用周围的齿轮回转轮回转产生的飞溅，来使轴承润滑的方法。广泛使用于汽车的变速器、差动齿轮装置。 （4）循环供油法 对于需要用油冷却轴承部分的高速旋转，或周围温度很高的使用条件，多采用循环给油。 （5）喷射供油法 喷射供油法，冷却效果好，多用于高速旋转、重负荷轴承。 （6）喷雾供油法 喷雾供油法，是用空气使润滑油成雾状，喷到轴承上的润滑方法。其优点如下： (a)因润滑油量少，所以搅拌阻力小，适用于高速旋转； (b)从轴承部分很少漏油，所以设备、制品的污染少； (C)可以经常提供新的润滑油、延长轴承寿命。 因此，喷雾供油法用于机床的高速主轴，高速旋转泵，轧钢机辊颈用轴承的润滑。 （7）油气供油法 油气供油，是用定量活塞间歇地吐出微量的润滑油，由混合阀将润滑油渐渐地引进压缩空气中，连续流程，提供给轴承的润滑方法。 轴承的损伤及对策 损伤状态 原 因 对 策 剥 离 向心轴承的滚道只一侧剥离 导常轴向负荷 将自由侧轴承外圈与外壳之间选择间隙配合 滚道圆周方向对称位置出现剥离 外壳孔正圆度差 提高外壳孔的加工质量，二个分离型外壳的场合要特别注意修改外壳内径面的精度 向心球类轴承对着滚道，斜着剥离滚子轴承近滚道面，滚动面的端部剥离 安装不良轴的挠曲、定心不好轴、外壳的精度差 注意安装，正确定心选择游隙大的轴承修正轴、外壳挡肩端面的垂直度 滚道上呈滚动体间隔相等间距的剥离 安装时有强烈冲击停止运转期间生锈安装时损伤 注意安装长期停机时做防锈处理 滚道面、滚动面早期剥离 轴承内部油隙过小负荷过大润滑不良锈蚀等 选择正确的配合选择合适的轴承内部油隙选择正确的润滑方式及润滑剂 成对双联轴承的早期剥离 预负荷大 将预负荷正确化 卡 伤 滚道面、滚动面上的卡伤 初期润滑不良，润滑脂过硬，始动时加速度大 改用软的润滑脂，回避急剧的加速 推力球轴承滚道面上螺旋状的卡伤 套圈不平行，旋转速度过快 修改安装，将预负荷正确化，选择正确的轴承结构 滚子端面和挡边引导面的卡伤 润滑不良、安装不良。轴向负荷过大 选择正确的润滑剂，修改安装 破 损 外圈或内圈的断裂 冲击负荷过大过盈量过大轴或外壳的圆角过大剥离或烧伤的发展 重新设定负荷条件将配合正确化改拐角的圆度（比轴承的倒角尺寸小） 滚动体的断裂 挡边缺损 剥离的发展冲击负荷过大安装时打击挡边轴向冲击负荷过大 注意安装注意使用重新设定负荷条件 保持架破损 由于安装不良而造成的保持架异常负荷润滑不良 修改安装研究润滑方法及润滑剂 压 痕 滚道面与滚动体间隔相等间距的压痕（布氏压痕） 安装时冲击负荷过大停机时的负荷过大 注意安装注意使用 滚道面、滚动面出现压痕 轧入了金属粉末、砂等异物 清洗外壳改善密封装置使用干净的润滑油 滚道面、滚动面出现撞伤 使用不当 改进安装作业方法和使用方法 异 常 磨 损 似（钢渗碳后的）表面变形现象 运转中轴承停止时的振动振幅小的摇动振动 轴和外壳的固定采用油作为润滑剂加预压减轻振动 微振磨损配合面上伴随有红褐色磨损粉末的局部磨损 配合面微小的游隙滑动磨损 采用大的过盈量涂油 滚道面、滚动面、挡边面、保持架等的磨损 异物侵入润滑不良锈 改善密封装置清洗外壳使用干净的润滑剂 蠕变配合面上的卡伤磨损 过盈量不足套筒不够紧固 修改过盈量正确地紧固套筒 烧 结 滚道面、滚动体、挡边面变色，软化溶敷 游隙过小润滑不良负荷过大其他轴承损伤的发展 选择合适的轴承内部游隙重新选择润滑方式和润滑剂重新选择轴承型式早期发现轴承损伤 电蚀 滚道面及滚动面出现点蚀或搓板状的凹凸 因通电造成的火花面引起的溶化 为了避免通电采用地线轴承的绝缘 锈腐蚀 轴承表面的一部分或全部出现锈蚀 保管不当空气中的水分凝结 高温、多湿地方要注意保管长期停止运转时的防锈对策 滚道面出现与滚动体间隔相等间距的锈蚀 水或腐蚀性物质的侵入 改进密封装置- 市场一部：022-58519722
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