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,轴承基础知识,轴承是什么？,轴承,并非是一种通常意义上的简单机械零部件，而是一种包含了丰富技术内涵的机械产品载体。,轴承,工业作为机械基础工业，其技术水平高低，对一个国家的工业技术发展水平具有一定的代表意义。,中国已经成为继西欧、日本、美国之后的世界轴承生产第四大国，但轴承的整体技术、生产水平却存在相当大的差距。,轴承是用来做什么？,l,减少摩擦,l,承受载荷,l,为运动部件导向,滑动轴承与滚动轴承,滑动轴承：,滑动摩擦,滚动轴承：,滚动摩擦,滑 动 轴 承,球面滑动轴承,杆端关节轴承,复合干式滑动轴承,FW,轴套,滚 动 轴 承,深沟球,轴承,球轴承,滚 柱 轴 承,+,角接触,球轴承,自动调心,球轴承,圆柱滚,子轴承,圆锥滚,子轴承,滚针,轴承,球面滚,子轴承,CARB,轴承,推力调心滚子轴承,1,值是多少,?,人的,头发,0,06 mm,标准,高精密轴承,精密轴承,普通轴承,P6,P5SP,P4A,UP,PA9A,PA9B,公差级别,0/-15 m,0/-12 m,0/-9 m,0/-7 m,0/-2,5 m,1mm,1000 m,轴承是精密产品,滚动轴承的组成部分,密封件滚动件内圈外圈保持架密封件,轴 承 术 语,滚动轴承常用的材料,轴承圈与滚动件,淬透轴承钢,高碳铬钢,含大约,1%,碳和,1,5%,铬,表面硬化轴承钢,铬镍合金钢和锰铬合金钢,含大约,0,15%,的碳,热处理,优点,贝氏体硬化,结构坚固,尺寸自动稳定,残余表面压缩应力,表面硬化,表面硬度高,基体软,耐裂穿,残余的表面压缩应力最高,马氏体硬化,成本低,可用于减小变形,缺点,贝氏体硬化,比马氏体稍贵,硬度级别较低,表面硬化,消耗的时间较长及加工成本较高,马氏体硬化,表面裂纹蔓延的可能性最大,不同热处理的效果,马氏体硬化材料,(,淬透,),贝氏体硬化材料,(,淬透,),拉应力,50 100,MPa,压应力,50 100,MPa,压应力,200 400,MPa,60,HRC,60,HRC,59,HRC,35,HRC,59,HRC,58,HRC,:,拉应力,:,压应力,表面梗化材料,尺寸稳定性,随着直径而变化,(,m/100 mm),在,200,C(392,F),下保温,Hours,马氏体,贝氏体,球面滚柱,(,不对称型,),锥形滚子,球面滚柱,(,对称型,),针形滚子,圆柱滚子,滚珠,滚动体的类型,球、滚柱与滚道的接触形式,负荷承载能力,相对极限速度之比较,保持架的功能,使滚动体相互之间保持合适的距离，防止相临滚动体直接接触，以将摩擦和因此而产生的热保持在最低水平,使滚动体均匀分布在整个轴承内，使负荷能更均匀的分布和减低噪声,在无载区引导滚动体，以改善轴承中的滚动条件和防止有损坏性的滑动,对于分离型的轴承，在安装或拆卸其中一个轴承套圈时，可以把滚动体保持在一体，不至于散落,保持架常见材料,聚酰胺保持架,玻璃纤维增强尼龙保持架,钢制保持架,黄铜保持架,聚酰胺保持架,+,重量轻,+,弹性好,+,滑动性能好,+,边缘润滑性能好,工作温度,高承载能力,接触角通常为,35,保持架,探索者设计(160,mm),带定位槽的探索者设计,实施,02(03)-4015-200 mm,内径型号,内径尺寸,QJ2,.and,QJ3,.,主要系列,四点接触接触球轴承,机削铜或外圈引导,(MA),PEEK,OR guided,(,PHAS,),(no picture),应用举例：螺杆式压缩机,自调心球轴承,径向力承载能力 轴向力承载能力 速度极限 不同心的适应性,圆锥型内孔：后缀,K,（,1,：,12,）,圆柱滚子轴承,圆柱滚子轴承的构成,圆柱滚子轴承,滚子数量较多,尺寸较大,。,对数接触轮廓加良好的表面,光洁度,。,滚子端面,/,凸缘接触面几何,形状得到了改进,。,三种不同的保持架,:,钢、聚酰胺、黄铜,。,NU,NJ,NUP,N,NJ,+,HJ,NU,+,HJ,圆柱滚子轴承标准系列,NU,10XX,、,NU,2XX,、,NU,22XX,、,NU,23XX,、,NU,3XX,、,NU,4XX,（内圈双向脱落）,N,10XX,、,N,2XX,、,N,22XX,、,N,23XX,、,N,3XX,、,N,4XX,（外圈双向脱落）,NJ,10XX,、,NJ,2XX,、,NJ22XX,、,NJ,23XX,、,NJ,3XX,、,NJ,4XX,（内圈单侧脱落）,NF,10XX,、,NF,2XX,、,NF,22XX,、,NF,23XX,、,NF,3XX,、,NF,4XX,（外圈单侧脱落）,NUP,2XX,、,NUP,22XX,、,NUP,23XX,、,NUP,3XX,、,NUP,4XX,（内外均有挡边）,球面滚子轴承,球面滚子轴承,由于滚柱为对称型,所以在任,何条件下均能达到最佳寿命,采用浮动式导环,使摩擦减到,最小,有助于确保运行可靠,窗式钢,、,铜制保持架强度高,耐高温,后缀,K,后缀,K30,锥度 1:12,锥度 1:30,球面滚子轴承锥形内孔,退卸套,紧定套,带圆锥孔轴承的安装,带圆锥孔轴承始终以过盈配合安装。缩小径向内部游隙或内圈在圆锥座上的轴向偏移被用作调整过盈配合程度的手段。,安装带圆锥孔球面滚子轴承的合适方法：,测量游隙的缩小；,测量锁定螺母的紧固角度；,测量轴向驱动；,测量内圈膨胀。,安装带圆锥孔轴承,-,测量锁定螺母的紧固角度,孔径最大为,100,毫米的小型轴承可通过测量锁定螺母的紧固角度正确安装。,安装角度可以通过查表获得。,安装带圆锥孔轴承,-,测量游隙的缩小,在安装前后用塞尺测量径向内部游隙的方法适用于中型和大型轴承。游隙应始终在外圈和无载荷滚子之间测量。测量前，转动内圈或外圈几次。必须注意的是，轴承圈和滚子总体应彼此同心排列。,安装带圆锥孔轴承,-,测量轴向驱动法,安装带圆锥孔轴承,-,测量内圈膨胀,测量内圈膨胀使带圆锥孔、大尺寸的球面滚子轴承的安装变得简单、快速而精确，不需要在安装前后测量径向内部游隙。传感器安装法使用一个装在轴承内圈上的传感器和专用便携式指示器。,环形槽和润滑孔,为了方便有效的轴承润滑，,SKF,球面滚子轴承在外圈上有一个环形槽和三个润滑孔，指定后缀为,W33,，或在外圈上有三个润滑孔，型号后缀为,W20,。,作为标准装置，,E,设计球面滚子轴承有一个环形槽和三个润滑孔，所以型号后缀,W33,在轴承型号中省略。,振动应用的球面滚子轴承,振动应用，如振动筛或激震器，引起轴承中滚子和保持架的加速。这对轴承设计提出了额外要求。用于振动应用的,SKF,球面滚子轴承可承受比相应的标准轴承高得多的加速。,用于振动应用的,SKF,球面滚子轴承同,223,系列轴承的尺寸和性能相同，但标准供应的径向内部游隙为,C4,。这些轴承可带圆柱孔或圆锥孔供货。为了方便有效的轴承润滑，所有轴承都在外圈上提供一个环形槽和三个润滑孔。,带密封球面滚子轴承,在小型轴承中，密封件压入凹槽,在大型轴承中，密封件使用扣环定位,带密封球面滚子轴承的安装,为了防止同密封件之间的干扰，如要使用锁定螺母将轴承轴向固定在轴上，,SKF,建议使用,KMFE,锁定螺母或在轴承和螺母之间加过渡圈。,SKF,标准油脂充填用于密封球面滚子轴承,技术规格,用于以下轴承类型的油脂,2CS,、,2CS2/VT143,和,2CS5/VT143,类型,极端压力油脂,增稠剂,锂皂,基油类型,矿物油,NLGI,稠度等级,2,工作温度,-20,至,+110,基油粘度,(,mm,2,/s,),在,40,200,在,100,16,轴承中,自由空间的,%,充填度数,25,至,35,圆锥滚子轴承,单列圆锥滚子轴承标准系列,323XX,、,313XX,、,303XX,、,332XX,、,322XX,、,302XX,、,331XX,、,330XX,、,320XX,、,329XX,圆锥滚子轴承构成,几何结构,承载能力,圆锥滚子轴承,SKF,优化设计,对数接触轮廓加良好的表,面光洁度,提高了使用寿命,滚子端面,/,凸缘接触面改,进了,大大地减少了摩擦,模截面的有效利用,滚道接触面应力分布,单列及配对单列圆锥滚子轴承,圆锥滚子轴承标准系列,球面滚子推力轴承,球面滚子推力轴承,CARB,环形滚子轴承的性能,CARB,轴承可在以下条件运行,将,CARB,轴承 安装到轴上或轴承座中时，两个轴承圈和满排滚子都必须互相准确对中。,密封,CARB,轴承,密封轴承系列由用于低转速场合的中小型满滚子轴承组成。这些两侧装有密封件的轴承，充填了高温耐用润滑脂，可终身免于维护。,适合高温运转场合的双唇式密封件经过钢板加固，采用氢化丙烯腈丁二烯橡胶（,HNBR,）材料制造。密封件能经受摄氏,-40,到,+150,度的工作温度。,密封的轴承填满使用聚脲为增稠剂的高质量合成酯油基的油脂。该油脂具有很好的抗腐蚀性能，能用于摄氏,-25,到,+180,度的温度环境。,润滑脂的充填量为轴承自由空间的,70%,到,100%,。,振动应用,CARB,轴承,SKF,生产采用表面硬化冲压钢保持架的,CARB,轴承，用作振动场合的非定位端轴承。,该类轴承属于,C,23/,C4VG114,系列，为圆柱孔轴承。这些轴承的尺寸和产品数据与,C,23,系列轴承相同。在轴承配置的非固定侧采用适合振动场合的,CARB,轴承，可以形成性能和可靠性俱佳的自调心轴承系统,CARB,轴承的命名,例如：,C 2217 K/C3,C-,CARB,22,宽度和直径系列,17-*5,得到毫米单位的内径数据，不包,括内径尺寸小于,20,毫米的应用,K,圆锥内孔,C3,大于普通径向游隙,其他相关后缀,TN9,尼龙,6.6,保持架,(,加固玻璃纤维）,V,满滚子,Y,型轴承装置的性能,能适应初始不同心误差,可实现经济的轴承排列方式,安装简便,可以安装密封件,铸铁轴承座,合成材料轴承座,冲压钢轴承座,防腐蚀设计,轴承寿命,即使是进行正确维护的轴承也会出现失效,在负荷下，轴承材料受到循环的压应力,金属疲劳：长时间的重复应力,轴承寿命疲劳磨损,轴承什么时候出现“失效”？,疲劳失效始于剥落现象的出现,“,剥落”是从滚动体和滚道中分裂出来的金属碎片,疲劳失效是由里向外发生的,表面的裂缝会向滚道方向蔓延,裂缝最终发展成剥落,轴承疲劳故障,基本动载值,C,L,10,=,基本寿命值,(,百万转,),C=,基本动载值,N P=,等效的轴承动负荷,Np=,寿命公式的指数,当负荷,P=C,时,寿命,L,10,为,1,百万转,基本静载值,C,0,s,0,=,静力安全系数,P,0,=,等效的轴承静负荷,NC,0,=,基本静载值,N,当负荷,P,0,=C,0,时,静力安全系数,s,0,为,1,静力安全系数,ISO,寿命公式,ISO,轴承寿命计算,轴承寿命,目录,(C),值指出每运转一百万次就会有,10%,的故障几率,若轴承在目录值负荷下运转了一百万,次，,90%,的轴承还将继续运行,这也称为,“,”,寿命（基本额定寿命）,平均轴承寿命,(),是 的五倍,例：,1、有一个球轴承，额定动负荷为10000,KN,实际应用中的等效动符合为5000,KN,请计算其寿命？,L,10,=(10000/5000),3,=8 (,百万转）,2、有一个球轴承，额定动负荷为10000,KN,实际应用中的等效动符合为2500,KN,请计算其寿命？,L,10,=(10000/2500),3,=64 (,百万转）,轴承寿命系统,轴承失效前,所能达到的实际寿命,有限寿命,无限寿命,寿命,寿命,负荷,P,负荷,P,P,U,SKF,新的寿命计算方法,新寿命方法陈述了两个基本概念,1.,将疲劳负荷极限和其他几项与润滑及污染有关的因素也考虑其中,2.,其中疲劳极限,Pu,是一个全新的概念，若承受的负荷低于,Pu,值，则轴承不会产生疲劳失效（损坏）,新寿命方法修改了调整的寿命等式以计算将理论更进一步联系实际的新发现,引起,的轴承提前失效,润滑不良,36,%,引起,的轴承提前失效,疲劳,34,%,引起,的轴承提前失效,安装不当,16,%,引起,的轴承提前失效,污染,14,%,