轴承培训教材.docx
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轴承培训教材
通
用
设
备
轴
承
培
训
教
材
轴承简介
1、轴承作用———————————————3页
2、所能承受的载荷方向分类———————————————3页
3、轴承的结构与性能特点———————————————4页
4、使用注意事项———————————————4页
5、轴承的优劣———————————————5页
6、轴承的安装与拆卸———————————————6页
7、轴承的维护保养———————————————7页
8、密封———————————————8页
9、润滑———————————————9页
10、基本代号表示方法———————————————9页
11、额定寿命与额定动载荷———————————————9页
12、轴承的损坏———————————————10页
13、滚动轴承的常见类型———————————11页
轴承简介
轴承是机械中的固定机件。
当其他机件在轴上彼此产生相对运动时,用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件,就称之为轴承。
1、轴承作用
究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来支承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。
也可以理解为它是用来固定轴的。
就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。
电机没有轴承的后果就是根本不能工作。
因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。
从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负载在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。
把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。
滚动轴承尺寸大小分类为:
(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440-2000mm轴承。
(7)重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。
2、所能承受的载荷方向分类
可分为:
①径向轴承,又称向心轴承,承受径向载荷。
②止推轴承,又称推力轴承,承受轴向载荷。
③径向止推轴承,又称向心推力轴承,同时承受径向载荷和轴向载荷。
按轴承工作的摩擦性质不同可分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两大类。
2.1、角接触轴承
球与套圈公称接触角大于0°,而小于90°的滚动轴承。
可同时承受径向负荷和轴向负荷。
能在较高的转速下工作。
接触角越大,轴向承载能力越高。
高精度和高速轴承通常取15度接触角。
在轴向力作用下,接触角会增大。
单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷,在承受径向负荷时,将引起附加轴向力。
并且只能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。
若是成对双联安装,使一对轴承的外圈相对,即宽端面对宽端面,窄端面对窄端面。
这样即可避免引起附加轴向力,而且可在两个方向使轴或外壳限制在轴向游隙范围内。
2.2、深沟球轴承
滚动轴承就是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。
滚动轴承一般由外圈,内圈,滚动体和保持架组成。
滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。
与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大。
滚动轴承中的向心轴承(主要承受径向力)通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。
内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转,外圈装在轴承座孔中。
在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。
当内外圈相对转动时,滚动体即在内外圈的滚道上滚动,它们由保持架隔开,避免相互摩擦。
推力轴承分紧圈和活圈两部分。
紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上。
套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60~65。
保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
3、轴承的结构与性能特点
3.1、推力角接触球轴承
推力角接触球轴承接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承,主要用于精密机床主轴,一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用,可承受双向轴向载荷,具有精度高,刚性好,温升低,转速高,装拆方便等优点。
3.2、深沟球轴承
在结构上深沟球轴承的每个套圈均具有横截面大约为球的赤道圆周长的三分之一的连续沟型滚道。
深沟球轴承主要用于承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。
当轴承的径向游隙增大时,具有角接触球轴承的性质,可承受两个方向交变的轴向载荷。
与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,精度高,是用户选型时首选的轴承类型。
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进口轴承。
4、使用注意事项
与一般的机械零件相比,滚动轴承的精度较高,因此使用时也相应地应小心谨慎。
1)保持轴承及其周围的清洁
2)使用时仔细认真
若使用时粗心大意给轴承以强烈冲击,会使轴承出现伤痕、压痕、断裂等伤。
3)使用合适的工具
4)注意轴承的防锈
避免在潮湿的场所使用,而且为不使汗水沾上,应戴手套。
5)使用者应熟悉轴承
6)制定轴承使用的作业规范
a、轴承的保管
b、轴承及其周边的清洗
c、安装部位的尺寸与加工质量的检验
d、安装作业
e、安装后的检查
f、拆卸作业
g、维护保养(定期检查)
h、润滑剂的补充
5、轴承的优劣
如何辨别轴承的质量优劣
辨别设备轴承的质量,我们通常从以下几个方面进行:
5.1、外包装是否明晰
一般情况下,正规厂家生产的品牌都有自己专门的设计人员对外包装进行设计,并且安排生产条件过关的工厂进行制作生产,因此,产品的包装无论从线条到色块都应该是非常清晰,毫不含糊。
5.2、钢印字是否清晰
每一个轴承产品都会在轴承产品体上印有其品牌字样、标号等。
虽然字体非常小,但是正规厂家生产的产品都采用了钢印技术印字,而且在未经过热处理之前就进行压字,因此其字体虽然小,但是凹得深,非常清晰。
而通常情况下,仿冒产品的字体非但模糊,由于印字技术粗糙,字体浮于表面,有些甚至轻易地就可以用手抹去或者手工痕迹严重。
5.3、是否有杂响
左手握住轴承体内套,右手拨动外套使其旋转,听轴承运转过程中是否有杂响。
由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中轴承体内难免会掺进灰尘、沙子一类的杂质,所以在轴承旋转的时候会出现杂响或者运行不顺畅的现象。
这一点是判断产品是否出自生产标准严格,并且用机器操作的正规厂商的品牌产品的关键。
5.4、表面是否有浑浊的油迹
表面是否有浑浊的油迹这需要我们在购买进口轴承时应该特别注意。
由于国内目前的防锈技术与国外先进制造国还有一定的差距,因此对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹,用手接触时感觉粘粘稠稠的,而国外原装进口的轴承上几乎看不到任何防锈油的痕迹。
据业内人士介绍,特别细心的人可以在进口轴承上闻到一种特殊的味道,这就是防锈油的味道。
5.5、倒角是否均匀
所谓轴承的倒角,也就是横面与竖面的交接处,仿冒的轴承产品由于生产技术的限制,在这些边边角角的部位处理得不尽人意,这一点我们可以轻松辨别。
6、轴承的安装与拆卸
6.1、安装前注意事项
1)轴承的准备
由于轴承经过防锈处理并加以包装,因此不到临安装前不要打开包装。
另外,轴承上涂布的防锈油具有良好的润滑性能,对于一般用途的轴承或充填润滑脂的轴承,可不必清洗直接使用。
但对于仪表用轴承或用于高速旋转的轴承,应用清洁的清洗油将防锈油洗去,这时轴承容易生锈,不可长时间放置。
2)轴与外壳的检验
清洗轴承与外壳,确认无伤痕或机械加工留下的毛刺。
外壳内绝对不得有研磨剂(SiC、Al2O3等)型砂、切屑等。
装配滚动轴承时,轴颈或壳体孔台阶的圆弧半径应小于轴承的圆弧半径。
其次检验轴与外壳的尺寸、形状和加工质量是否与图纸符合。
安装轴承前,在检验合格的轴与外壳的各配合面涂布机械油。
6.2、轴承的安装方法
轴承的安装方法因轴承类型及配合条件而有所不同。
由于一般多为轴旋转,因此内圈与外圈可分别采用过盈配合与间隙配合,而外圈旋转时,则外圈采用过盈配合。
(1)压入安装
压入安装一般利用压力机,也可利用螺栓与螺母,不得已时可利用手锤进装。
(2)热套安装
将轴承在油中加热使其膨胀后再安装在轴上的热套方法可以使轴承避免受不必要的外力,在短时间内完成安装作业。
加热注意事项
1)一般加热不要超过100℃。
2)不允许轴承接触油槽底部。
另外热套安装还可以利用感应加热装置将轴承加热使其膨胀后再安装在轴上。
6.3、轴承的拆卸
定期检查或更换零件时,需要拆卸轴承。
通常轴和轴承箱几乎都要继续使用,轴承也往往要继续使用。
因此,结构设计要考虑到拆卸轴承时,不至损伤轴承、轴、轴承箱及其他零件,同时还要准备适当的拆卸工具。
拆卸静配合的套圈时,只能将拉力加在该套圈上,不得通过滚动体拉拔套圈。
7、轴承的维护保养
为使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能,必须切实做好定期维护保养(定期检查)。
通过适当的定期检查,做到早期发现故障,防止事故于未然,对提高生产率和经济性十分重要。
7.1、清洗
将轴承拆下检查时,先用摄影等方法做好外观记录。
另外,要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。
a、轴承的清洗分粗洗和精洗进行,并可在使用的容器底部放上金属网架。
b、粗洗时,在油中用刷子等清除润滑脂或粘着物。
此时若在油中转动轴承,注意会因异物等损伤滚动面。
c、精洗时,在油中慢慢转动轴承,须仔细地进行。
通常使用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油,根据需要有时也使用温性碱液等。
不论用哪种清洗剂,都要经常过滤保持清洁。
清洗后,立即在轴承上涂布防锈油或防锈脂。
7.2、检查与判断
为了判断拆下的轴承能否重新使用,要着重检查其尺寸精度、旋转精度、内部游隙以及配合面、滚道面、保持架和密封圈等。
关于检查结果,可由用惯轴承或精通轴承者进行判断。
判断的标准根据机械性能和重要度以及检查周期等而有所不同。
如有以下损伤,轴承不得重新使用,必须更换。
1)轴承零部件的断裂和缺陷。
2)滚道面物滚动面的剥离。
7.3、轴承的故障识别方法
不通过拆卸检查,即可识别或预测运转中的轴承有无故障,对提高生产率和经济性是十分重要的。
主要的识别方法如下:
7.3.1、通过声音进行识别
通过声音进行识别需要有丰富的经验。
必须经过充分的训练达到能够识别轴承声音与非轴承声音。
为此,应尽量由专人来进行这项工作。
用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音。
7.3.2、通过工作温度进行识别
该方法属比较识别法,仅限于用在运转状态不太变化的场合。
为此,必须进行温度的连续记录。
滚动轴承的温升不得超过60~65℃,湿度过高时应检查原因并采取正确措施调整.出现故障时,不仅温度升高,还会出现不规则变化。
7.3.3、通过润滑剂的状态进行识别
对润滑剂采样分析,通过其污浊程度是否混入异物或金属粉末等进行判断。
该方法对不能靠近观察的轴承或大型轴承尤为有效。
8、密封
轴承的密封可分为自带密封和外加密封两类。
所谓轴承自带密封就是把轴承本身制造成具有密封性能装置的。
如轴承带防尘盖、密封圈等。
这种密封占用空间很小,安装拆卸方便,造价也比较低。
所谓轴承外加密封性能装置,就是在安装端盖等内部制造成具有各种性能的密封装置。
对轴承外加密封的选择应考虑下列几种主要因素:
1.轴承润滑剂和种类(润滑脂和润滑油);
2.轴承的工作环境,占用空间的大小;
3.轴的支承结构优点,允许角度偏差;
4.密封表面的圆周速度;
5.轴承的工作温度;
6.制造成本。
根据轴承工作状况和工作环境对密封程度的要求,在工程设计上常常是综合运用各种密封形式,以达到更好的密封效果。
9、润滑
轴承润滑的目的:
滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损,防止烧粘、其润滑效用如下。
9.1、减少摩擦及摩损
在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。
9.2、延长疲劳寿命
轴承的滚动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。
相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
9.3、排出摩擦热、冷却
循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,冷却。
防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
9.4、其他
有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。
润滑方法:
轴承的润滑方法,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,将脂润滑和油润滑的利弊比较。
10、基本代号表示方法
代号轴承类型代号轴承类型
0双列角接触球轴承6深沟球轴承
1调心球轴承7角接触球轴承
2调心滚子轴承8推力圆柱滚子轴承
2推力调心滚子轴承5推力球轴承
3圆锥滚子轴承U外球面球轴承
4双列深沟球轴承QJ四点接触球轴承
N圆柱滚子轴承,双列或多列用字母NN表示
10.1轴承内径代号及内径尺寸
内径代号:
轴承基本代号有:
三个数字组成的、四个数字组成的、五个数字组成的、有斜杠的。
一、三个数字组成的:
从右往左数,第一个数字表示内经的尺寸,数字是几内径就是几mm。
例如:
608轴承的内径就是8mm。
二、四个数字和五个数字组成的:
从右往左数,前两个数字是内径代号。
其中:
00表示轴承的内径是10mm、
01表示轴承的内径是12mm、
02表示轴承的内径是15mm、
03表示轴承的内径是17mm。
04以上(包含04)内径尺寸等于从右往左数,前两个数字乘以五。
例如:
6201的内径尺寸是:
12mm。
6204的轴承内径是:
20mm。
三、轴承型号内有斜杠的,斜杠右侧的数字就是内径的尺寸。
例如:
NK20/16的内径是16mm。
230/500轴承的内径尺寸是500mm。
公制滚动轴承内径代号和内径计算方法基本如此。
英制轴承和一些个别工厂表示方法,有其他方法。
11、额定寿命与额定动载荷
11.1、轴承寿命
在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。
由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。
若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。
为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。
11.2、额定寿命
同样规格(型号、材料、工艺)的一批轴承,在同样的工作条件下使用,90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。
11.3、基本额定动载荷
为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。
也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。
对于基本额定动载荷
(1)向心轴承是指纯径向载荷
(2)推力球轴承是指纯轴向载荷
(3)向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量
究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。
也可以理解为它是用来固定轴的。
就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。
电机没有轴承的后果就是根本不能工作。
因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。
从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。
把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。
12、轴承的损坏
12.1、损坏原因
轴承属于精密零件,仅有部份的轴承在实际应用中损坏。
大部份的轴承损坏的原因很多——超出原先预估的负载,如非有效的密封、过紧的配合所导致的过小轴承间隙等。
这些因素中的任一因素皆有其特殊的损坏型式且会留下特殊的损坏痕迹。
因此,检视损坏轴的承,在大多案例中可以发现其可能的导因.大体上来说,有三分之一的轴承损坏导因于疲劳损坏,另外的三分之一导因于润滑不良,其它的三分之一导因于污染物进入轴承或安装处理不当。
12.2、预防事项
轴承属于精密零件,因而在使用时要求具有相当的慎重态度,即使使用了高性能的轴承,如果使用不当,也不能达到预期的性能效果,而且容易使轴承损坏。
所以,使用轴承应注意以下事项:
12.2.1、保持轴承及其周围环境的清洁
即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承,也会增加轴承的磨损,振动和噪声。
12.2.2、使用安装时要认真仔细
不允许强力冲压,不允许用锤直接敲击轴承,不允许通过滚动体传递压力。
12.2.3、使用合适、准确的安装工具
尽量使用专用工具,必须避免使用布类和短纤维之类的东西。
12.2.4、防止轴承的锈蚀
直接用手拿取轴承时,要充分洗去手上的汗液,并涂以优质矿物油后再进行操作,在雨季和夏季尤其要注意防锈。
13、滚动轴承的常见类型
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