轴承基础知识培训教材教材课件.ppt

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1、XXX XXXXXXXXXX,轴承基础知识培训教材,目 录,一. 序二.轴承基本概念三.轴承分类四.滚动轴承代号简介五.球轴承制造工艺简介六.轴承材料七.深沟球轴承成品技术要求八. 轴承安装要求,序,滚动轴承是应用广泛的重要机械零件,被广泛应用于国民经济和国防事业各个领域.滚动轴承作为机械基础件，主要用于支承机械运动构件、承受载荷并作旋转、摆动或往复直线运动。轴承分为滚动轴承和滑动轴承.现使用较多的是滚动轴承 在国民经济中一一滚动轴承被称为”工业的关节”,轴承工业作为基础工业的基础产业和骨干行业,其发展水平的高低,往往代表或制约着一个国家机械工业和其他相关产业的发展水平.在日本,人们常把轴承称

2、作为工业的食粮,轴承工业被称为”机械工业的核心产业”提高国民生活的基础产业”,因而受到国家的大力扶持.世界知名的十大轴承品牌中,日本占5个（NTN、NSK、KOYO、NMB、NACHI),美国占2个T德国占2个,瑞典1个。,序,在国防事业上一一滚动轴承是必备的军备物资。没有轴承,导弹不能升天,飞机不能上天,军舰不能出海,坦克不能出击.轴承在许多军事装备中,都是核心或重要部件;在战争中,轴承制造厂是敌人重点攻击的目标之一. 在技术地位上一一轴承钢是各种合金钢中要求技术指标最多而且最严的钢种,世界公认,轴承钢的冶练水平是一个国家冶金技术水平的标志,在我国,不锈钢、高速钢、齿轮钢、阀门钢、弹簧钢等诸

3、多特殊钢中，,序,轴承钢是迄今需要颁发生产许可证的少数钢种之一，滚动轴承还是许多新材料如工程塑料和工程陶瓷的重要应用领域。 滚动轴承工业是最早开展标准化活动、最早采用可靠性技术的工业领域之一，早在1949年，就已建立了滚动轴承疲劳寿命与可靠性经典理论，1963年，又将其纳入了国际标准ISO281：1963 。,二、轴承的基本概念,滚动轴承的特点： 摩擦力小； 国际标准化； 精度高； 刚度高； 维护保养方便。滚动轴承的技术水平： 最精密的机械产品之一，其尺寸公差和旋转精度均以微米来设计和制造的。目前，在计算机硬盘驱动器和一些高精密仪器仪表中，已采用“纳米级”轴承，而1纳米相当于1微米的千分之一，

4、可以说有些轴承的精度比手表还高。,.,滚动轴承的尺寸范围跨度较大，从0。6mm到8m，最轻是0.002g,最重是32t。微型轴承如同“微雕工艺品”，特大型轴承则又是名副其实的“重型机械产品”。 高速性能，目前，轴承最高线速度可达200m/s。 耐温性能，用于火箭氢氧发动机的轴承要耐低温（253度），用于航空发动机的轴承要耐高温（650度），预测将来要达到1100度。,.,低振动与低噪音性能，用于一些微型电机上的轴承，要求其振动加速度极值低于18dB，用于空调器等家用电器中的轴承，现已达到“超静音”水平。 长寿命和高可靠性能，通用轴承已开始使用“无限寿命”这一新概念，专用轴承已追求与配套主机的“

5、同步寿命”和大修期内的“零缺陷”，可靠度也由过去的90%提高到99%。 综上所述，滚动轴承是一种包含了复杂技术，综合技术及尖端技术含量的机械产品，轴承工业的水平，是反映一个国家国防科技和现代化工业水平的重要标志。,滚动轴承的定义 在承受载荷和彼此相对运动的零件之间作滚动（不是滑动）运动的支承件，它包括有滚道的零件和带或不带隔离或引导件的滚动体组。 滚动轴承结构：滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四大件组成，见下图。 现在行业内通常把润滑脂也作为轴承的零件来对待，因此，也称为轴承五大件。,.,除了上述四种零件之外，各种不同结构的轴承还有与其相配的其他零件，如：铆钉、防尘盖、密封圈、止动垫圈

6、、挡圈及紧定套等。有时为了适应特殊需要，可能“四大件”不齐全（但滚动体必须存在），如为了提升承载而满装滚动体（无保持架）；如为了节省空间而不要外圈或内圈（滚针轴承组架等）。,.,滚动轴承的主要尺寸 滚动轴承的主要尺寸决定轴承的边界，表示其轮廓的尺寸， 以及轴承安装到轴 或外壳上的重要尺寸。 主要有轴承内径d、 外径D、轴承宽度（B） 或高度（H）。轴承内部 尺寸属设计尺寸，原则上 不作规定。,三、轴承分类,滚动轴承作为机械基础件，主要用于支承机械运动构件、承受载荷并作旋转、摆动或往复直线运动，与一般机械零部件相比，其精度和可靠性指标较高，其结构型式繁多，并由于滚动轴承的结构特点，其制造工艺特殊

7、，成品质量要求严格，一般由专业制造厂组织大批量生产。 轴承的分类方法有多种，而滚动轴承的分类则可按结构类型和尺寸大小进行分类，结构类型是按轴承所承受的载荷作用方向、滚动体形状、每套轴承中滚动体列数和工作时能否调心等几个方向进行分类。尺寸大小分类是按轴承的外形尺寸的大小来分类。,。,1. 按轴承承受的载荷方向不同分类 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045度，又分： 径向接触轴承，公称接触角为0的向心轴承。 角接触向心轴承，公称接触角大于045度的轴承。 推力轴承；主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触大于4590度，又分： 轴向接触轴承，公称接触角为90度的推力轴承

8、。 角接触推力轴承，公称接触角大于45但小于90度的推力轴承。,。,2. 按轴承滚动体的种类分类 球轴承，滚动体为球。 滚子轴承，滚动体为滚子。 滚子轴承还可分为： 圆柱滚子轴承，滚动体为圆柱滚子。 滚针轴承，滚动体是滚针的轴承。 圆锥滚子轴承，滚动体是圆锥滚子的 轴承。调心滚子轴承，滚动体是球面滚子的 轴承。,。,3. 按滚动体的列数分类 单列轴承，具有一列滚动体的轴承。 双列轴承，具有两列滚动体的轴承。 多列轴承，具有多于两列的滚动体并承受同一方向载荷的轴承，如三列，四列轴承。 4. 按部件能否分离分类 可分离轴承，具有可分离部件的轴承（如圆锥轴承、关节轴承等）。 不可分离轴承，轴承在最配

9、套后，套圈均不能任意自由分离的轴承,。,5. 按外形尺寸分类 微型轴承，公称外径尺寸范围在26mm以下的轴承。 小型轴承，公称外径尺寸范围在2855mm的轴承。 中小型轴承，公称外径尺寸范围在60115mm的轴承。 中大型轴承，公称外径尺寸范围在120190mm的轴承。 大型轴承，公称外径尺寸范围在200430mm的轴承。 特大型轴承，公称外径尺寸大于440mm以上的轴承。,滚动轴承分类图,深沟球轴承 调心球轴承 圆柱滚子轴承,圆锥滚子轴承 角接触球轴承 关节轴承,调心球面滚子轴承 滚针轴承 推力球轴承,推力圆锥滚子轴承 推力圆柱滚子轴承,一代轮毂轴承单元 二代轮毂轴承单元,三代轮毂轴承单元,

10、四 、滚动轴承代号简介,轴承代号是用字母加数字来表示轴承的结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。 1常用轴承代号滚动轴承代号由基本代号、前置代号和后置代号构成，见表1,。,。,其基本代号用数字和数字加符号表示，类型代号为基本代号左起第一位数字或左起第一个字母（左起第一二个字母）。例如：6(0)2 05 6类型代号；（0）2尺寸系列代号；05内径代号 QJ(0)208 QJ类型代号；（0）2尺寸系列代号；08内径代号2类型代号轴承类型代号用数字及字母表示，见表2,表2,注：在表中代号后或前加字母表示该类轴承中的不同结构,。,3尺寸系列代号轴承宽度系列（右起第4位）-8，0，1，2，3，

11、4，5，6 依次加宽轴承直径系列（右起第3位）-7，8，9，0，1，2，3，4 依次加大轴承常见的基本代号组合见表3、表4。,表3,尺寸系列代号中宽度代号在与直径代号搭配时，象表3中情况宽度代号可省略，其它情况不能省略。例如：1）6204未省略前应为602042）62204与6204内径、外径相同，只宽度不一样；其宽度系列为2系列。,4内径代号 表4,5前置代号前置代号是用字母表示，代号及含义按表5 表5,6后置代号用字母（或加数字）表示，主要用于表示轴承在结构、尺寸、公差及技术要求等方面有改变。1). 内部结构代号 表6,2).公差等级代号 表7,注：公差等级用“P”作为代号，后面用数字和字

12、母表示等级的高低。 P0-在产品代号中可省略掉。 P6X-仅针对圆锥滚子轴承的等级代号。例：6205/P0-可表示为6205 6205/P6,3）密封、防尘及外部形状代号 表8,。,4）保持架代号 表9,.,5）振动值代号 Z、Z1、Z2、Z3、Z4-用加速度型检测仪测出的振动值 振动值的数值依次降低, 产品质量依次提高。V、V1、V2、V3、V4-用速度型检测仪测出的振动值 振动值的数值依次降低，产品质量依次提高。例如： 6205/Z2、6205/Z3 ； 6205/V2、 6205/V3。,6）游隙代号,C1-1组游隙，游隙值比C2组小C2-2组游隙，游隙值比0组小0-0组游隙（基本组游隙

13、），在轴承代号中不标出C3-3组游隙，游隙值比0组大C4-4组游隙，游隙值比C3组大C5-5组游隙，游隙值比C4组大CM-电机轴承专用游隙当轴承公差等级与游隙组别在一起标注时，可简化其标识。即只标识公差等级和游隙的组号。例如： 6305/P5C3简化为6305/P53,7示例,TM 6 2 07 -2RS NR /P53 Z2 轴承振动值为Z2组 轴承公差等级为5级、游隙为3组 轴承外圈有止动槽，并带止动环 轴承两面带密封圈（接触式） 轴承内径为35 轴承宽度系列为0系列、直径系列为2系列 轴承类型为深沟球轴承 轴承特殊处理,8.汽车轮毂轴承代号,汽车轮毂轴承单元由类型代号、表示轴承单元配合安

14、装特征的尺寸和后置代号组成，其排列顺序按下表,类型代号类型代号用字母表示，见下表,-尺寸代号 尺寸代号由七位阿拉伯数字表示，前两位数字表示轴承单元内径d毫米数；中间三位数定表示轴承单元外径D（外圈带凸缘型表示凸缘外径F）毫米数；后两位数字表示轴承单元宽度B或C最大值的毫米数。,-后置代号 后置代号是轴承单元在结构、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在其后面添加的补充代号，其含义同上面滚动轴承代号中的后置代号。,.内部结构,示例 DAC 39 072 37 YA,轴承单元宽度为37mm,轴承单元外径为72mm,轴承单元内径为39mm,双列角接触球轴承单元,五.球轴承制造工艺简介,深沟球轴承制造工艺

15、： 钢材 校直 中频加热 锻造成坯 退火 抛丸 车辗 热处理 磨双端面 磨两沟一孔 精研滚道和外圆 退磁、清洗 零件检验 入零件库,。,装配 外圈沟道直径分组 选配合套并装入钢球 装入保持架内圈沟道直径分组 铆合保持架 成品退磁、清洗 粗清洗 精清洗烘干 注脂 压盖 均脂 检查外观 测振动值 喷防锈油 包装 装箱 贴合格证 入成品库,六. 轴承材料,1. 滚动轴承的套圈和滚动体，一方面要承受交变高接触应力，另一方面它们之间还伴随有滑动的滚动接触；2. 保持架一方面要承受压应力和拉应力，另一方面它钢球、套圈间伴随有滑动的滚动接触。 因此对滚动轴承的套圈、滚动体及保持架的材料性能等有较高要求。,。

16、,套圈和滚动体材料所要求的性能a.滚动疲劳强度大b.硬度高c.耐磨性高d尺寸稳定性好e.机械强度大 保持架材料所要求的性能a.耐磨性高b.尺寸稳定性好c.机械强度大 此外，它们还需要较好的加工性能。根据轴承的不同用途和具体工况，还要求其良好的耐冲击性、耐热性及耐腐蚀性。,3.套圈及滚动体常用材料,.,一般轴承套圈和滚动体均采用GCr15制造；尺寸较大的轴承套圈和滚动体采用GCr15SiMn制造，以保证其淬硬性和淬透性。4.其它轴承钢除高碳铬轴承钢外，还有其它钢种用于制造轴承，例如 20CrMo、20CrNi2MoA、20Cr2Ni4A-渗碳轴承钢 Cr4Mo4V-高温轴承钢 9Cr18 -不锈

17、轴承钢 55钢-优质碳素钢，该钢种主要用于汽车轮毂轴承单元（外圈带凸缘）外圈的制造，其外圈沟道采用高频淬火，以保证沟道滚动疲劳强度大、硬度高、耐磨性高。,.,5保持架材料10#冷轧钢板(SPCC)、黄铜板、不锈钢板-用作冲压保持架球铁、黄铜、青铜、铝合金、酚醛胶布及尼龙66-用作实体保持架6. 密封圈材料 10#钢板、SPCC-用作密封圈骨架 丁腈橡胶-适用温度最高不超过120C 丙烯酸酯橡胶-适用温度较场合，最高一般不超过160C 氟橡胶-适用于温度不超过260C7. 防尘盖材料 10#钢板、SPCC、不锈钢板,.,轴承钢的主要技术要求：1）化学成分-这是最重要的技术要求，必须达到。钢的组织

18、的均性-对轴承钢而言，主要是指它内部的碳化物分布的均匀性，分布越均匀越好。2）钢的纯净性-钢中的非金属夹杂物越少越好，钢中的夹杂物多是氧化物、硅酸盐、硫化物等，特别是脆性的氧化物、硅酸盐夹杂，对轴承危害最大。为了提高轴承钢的纯净性，采用真空冶炼、真空脱气及电渣重熔等措施，僅此滚动轴承的额定动、静负荷就提高30%70%。3）钢的紧密性-钢内部的一般疏松和中心疏松的程度，疏松程度越低越好。4）钢材表面脱碳层深度不应超过标准。,七. 深沟球成品轴承的技术要求,对成品轴承的技术要求，可以概括为三个方面：精度、性能、寿命。1轴承精度 1）尺寸精度外圈外径公差及其几何精度；内圈内径公差及其几何精度；宽度公

19、差及其几何精度；套圈表面粗糙度。2）旋转精度它是个动态精度，Kia、Kea、Sia、Sea、Sd。其中Kia成套轴承内圈的径向跳动 Kea成套轴承外圈的径向跳动 Sia成套轴承内圈端面对滚道的跳动 Sea成套轴承外圈端面对滚道的跳动 Sd内圈基准端面对内孔的跳动,。,3）游隙a.径向游隙-无外负荷作用时，一个套圈相对另一个套圈，从一个径向极限位置移向相反极限位置的径向距离的算术平均值。b. 轴向游隙-无外负荷作用时，一个套圈相对另一个套圈，从一个轴向极限位置移向相反极限位置的轴向距离的算术平均值。,。,2轴承性能轴承性能是多方面的，例如：轴承的负荷能力大小及承受负荷的方向，轴承的极限转速，轴承

20、的密封性能，轴承的摩擦力矩，轴承的耐温能力，轴承的耐腐蚀能力等等。轴承的振动（噪音）是用户对轴承性能要求的主要指标之一，无疑是越小越好。而今，即使是一般通用机械设备，都希望尽量降低轴承的振动和噪音。对于中小型电机、家用电器、精密机械所用的轴承，对振动和噪音要求更高。,。,轴承的振动分为：加速度型（dB），用Z表示；速度型（um/s）,用V表示。测量加速度用的是S0910仪器，其测量转速为1500rpm(轴承内径1060mm)；测量速度用的是BVT-1仪器，其测量转速为1800rpm(轴承内径960mm)。另速度型振动值在分为三个频带进行测量，即低频带（L）50300Hz、中频带（M）30018

21、00Hz、高频带（H）180010000Hz。,。,3轴承寿命 通过理论计算，可以计算出轴承的额定动、静负荷，而轴承装机俞地，轴承所受的负荷大小和方向是已知的，通过计算，也就可计算出轴承的理论寿命值（小时数）。通常情况轴承的理论寿命应大于其实际寿命。影响轴承使用寿命的主要因素：1. 材料质量材料质量是轴承质量的基础,采用真空脱气钢制造的轴承,其负荷能力比一般电炉钢制造的轴承要高30%,寿命要高一倍,工业发达国家已普遍采用真空脱气钢来制造轴承,我司现采购的钢材均为真空脱气钢,对于精度等级P4,P2,则采用电渣炉重熔钢制造,寿命更有保证.,。,2. 热处理质量锻坯的退火质量和最终热处理(淬火,回火

22、)质量都很重要,我司采有连续式自动退火炉进行锻坯退火,温控,时控准确,炉温均匀,退火后金相组织均匀,球化珠光体良好,为最终热处理奠定了良好的基础.最终热处理采用保护气氛的网带炉生产线,工件淬火后无氧化无脱碳;淬回火后一个工件的各点硬度HRC相互差在1度以内,金相组织均匀良好,使轴承的组织稳定化,这对于尺寸精度要求很高的轴承来说,是十分有利的.,。,3. 磨削烧伤磨削烧伤不但使表面硬度降低,而且使表面产生不均匀的应力层,在轴承工作表面(套圈沟道和钢球表面)是不允许有磨削烧伤的(用冷酸洗检查),在轴承的非工作表面(套圈沟道以外的表面)也不允许有磨削烧伤(用肉眼检查).4. 轴承的润滑轴承润滑是轴承

23、运转的基本条件,对于密封轴承,加入一定量的润滑脂,一般为轴承空间的25%左右,脂太少,润滑不良,脂太多,轴承容易发热.注脂要均匀,在每个球兜都有脂,在轴承存放期间,润滑脂也可起到防锈的作用.,八.轴承的安装要求,1使用上的注意事项滚动轴承是精密零部件。其使用也必须相应地慎重进行，无论使用多么高性能的轴承，如果使用不当，则不会得到预期的高性能，甚至导致轴承早疲劳失效。1）保持轴承及周围清洁即使是眼睛看不到的小尘埃，也会给轴承带来坏影响。2）小心谨慎地地使用 在使用中给与轴承强烈冲击，会产生伤痕和压痕，严重时会裂缝、断裂。3）使用恰当的操作工具,。,4）要注意轴承锈蚀操作轴承时，手上的汗会造成轴承生锈。因此操作应带上手套或手上涂润滑油。2轴承安装轴承的安装是否正确，影响轴承精度、寿命和性能。安装轴承，要使用专门的工具，随意敲敲打打安装，会缩短轴承寿命。因此，轴承组装部门对于轴承的安装要充分研究。严格按作业标准进行安装。作业标准的项目通常如下：轴承相关部件的清洗。检查相关部件的尺寸。安装安装好轴承后检查。供给润滑剂。,