SKF轴承基础知识.ppt

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1、SKF 轴承基础知识,SKF的名称,venska,ugellager,abriken,Svenska Kugellager Fabriken,瑞典轴承制造商,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

2、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,P4AUP,PA9APA9B,公差级别,0/-15 m,0/-12 m,0/-9 m,0/-7 m,0/-2,5 m,1mm1000 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,SKF滚动轴承常用的材料,热处理,不同热处理的效果,马氏体硬化材料(淬

3、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

4、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+120 C,钢制保持架,+,重量轻,+,强度高,+,抗振和抗加速性能好,对润滑不良敏感,+,无工作温度极限,黄铜保持架,+,强度极高,+,适合与循环油润滑相关的超高速运转,相对(非常)昂贵,+,极高的抗振和抗加速性

5、能,密封件常见材料,丁腈橡胶(NRB)，是“通用的”密封材料，密封唇能允许短时间在无油的情况下运作。工作温度范围在40至100之间；短时间可承受的最高温度为120。,氟橡胶(FKM)，最主要的特性是耐高温和耐化学腐蚀，并有很好的抗老化和抗臭氧的性能，而且渗气度也非常低。能承受200或以下的工作温度，也能允许短时间在无油的情况下运作。在温度超过300时，氟橡胶会释放出有害的气体！,氢化丁腈橡胶（HNBR）的耐磨特性明显地比丁腈橡胶好，因此用这种材料制造的密封件有较长的使用寿命。氢化丁腈橡胶在热油或臭氧中也更耐热、抗老化和抗硬化。,轴承的命名,轴承型号举例,例如：6217-2Z/C3GJN6 单列

6、深沟球轴承(0)2 尺寸系列17 乘以五得到毫米单位的 内径尺寸2Z 两个防尘盖C3 大于标准内部径向游隙GJN SKF认可的特殊润滑脂,基本名称意义:轴承的类型 尺寸系列（宽度、外径）内径标识补充名称的意义:结构可选择(各种不同结构)轴承的组成部分 特殊轴承的类型,关于SKF轴承的命名方法,基本名称代号,宽度系列,直径系列,6299 d:995495mm,6200 d:10 mm,6201 d:12 mm,6202 d:15 mm,6203 d:17 mm,6204 d:045=20mm,6205 d:055=25mm,230/630 d:=630mm,轴承的内径,618/8 d:8 mm6

7、08,前 缀,GS：圆柱滚子推力轴承座圈 例如：GS81107-圆柱滚子推力轴承 81107的座圈R：除去单一内圈或者外圈的分离型轴承 例如：RNU207圆柱滚子轴承NU207带滚子和保 持架组合件的外圈W：不锈钢深沟球轴承 例如：W6205,后 缀,可表示轴承：内部设计：如7205BE 接触角并加强型设计外部设计：如K30锥形内孔，直径锥度1：30 2Z轴承两侧带防尘盖保持架：如M黄铜机削保持架 J钢板冲压成形保持架轴承精度：如P4尺寸及运行精度符合ISO4级公差润滑剂：如HT高温润滑脂（20至130）热处理、振动品质等等其它轴承特性,日 期 编 码,日期表示法Date Codes,SKF日

8、期的版本,Version 1 Year Code Week Codee.g.:S 41(2nd week of October 1997)Version 2Quarter of the year represented by dots Year Codee.g.:S(2nd quarter 1997)Version 3Modification Code Day of the Year Year Codee.g.:281 S(October 8,1997)e.g.:X 281 S(repackaged,but manufactured on October 8,1997),深沟球轴承,角接触球轴

9、承,自动调心球轴承,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,球轴承的性能,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,深沟球轴承,单列深沟球轴承,可承受径向、轴向和联 合负荷 推力负荷限制是额定 径向负荷的25%有防止污染的防尘盖 或密封设计 可承受轻微的偏心现象 10弧分(1/6度),深沟球轴承标准系列,单列：618XX、619XX、160XX、60XX、161XX 630XX、62XX、622XX、63XX、623XX、64XX 双列：42XX、43XX微型轴承：60X、62X、63X、67X、68X、69X,轴承内部间隙,轴承内部游隙为其中一个轴承套圈相对

10、于另一个轴承套圈的径向（径向间隙）或轴向（轴向间隙）可移动的总距离。,径向间隙,轴向间隙,间隙大小：C1间隙小于 C2 C2 间隙小于标准间隙 CN 标准间隙，大于C2，小于C3C3 间隙大于标准间隙C4 间隙大于 C3C5 间隙大于 C4,冷,热,间隙减量,膨胀,压缩,轴承径向间隙,间隙变化引起的承载力分布,相对基本寿命比率 L10,%,内部预置力和间隙对轴承寿命的影响,带防尘盖的轴承,后缀为：Z或2Z 根据不同的轴承系列和尺寸，有两种不同的结构设计,主要应用在内圈转动的工况。如果是外圈转动，轴承在高速运转下，会导致润滑脂泄漏！,带低摩擦密封圈的轴承,后缀为：RSL、2RSL或RZ、2RZ

11、根据不同的轴承系列和尺寸，有三种不同的结构设计,a：60、62、和63系列的轴承，外径小于或等于25mm的轴承，带RSL密封,b：60、62、和63系列的轴承，外径大于25mm，小于或等于52mm的轴承，带RSL密封,！c：其他的轴承带RZ密封圈,带接触式密封圈的轴承,后缀为：RSH、2RSH或RS1、2RS1 根据不同的轴承系列和尺寸，有四种不同的结构设计,a：60、62、和63系列的轴承，外径小于或等于25mm的轴承，带RSH密封,b：60、62、和63系列的轴承，外径大于25mm，小于或等于52mm的轴承，带RSH密封,c：其他的轴承带RS1密封圈，密封着内圈肩部的圆柱形表面或d：密封着

12、内圈侧面的凹形面,带防尘盖及密封的轴承,防尘盖,抗污染,具密封设计的轴承类型,深沟球轴承角接触球轴承自动调心球轴承滚针轴承球面滚子轴承CARB轴承凸轮滚子Y轴承和Y轴承单元,单列角接触球轴承Single Row ACBB(SRACBB),双列角接触球轴承Double Row ACBB(DRACBB),四点接触球轴承Four Point Contact BB(FPCBB),角接触球轴承,角接触球轴承标准系列,单列：70XX、72XX、73XX、719XX 双列：32XX、33XX四点接触：QJ2XX、QJ3XX单列：A：接触角30 AC（ACD）：接触角25 B：接触角40 C（CDCX）：接触

13、角15 双列：A：接触角30 四点接触：接触角35,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,单列角接触球轴承,接触角的代号表示,B：40A：30 AC(ACD)：25C(CD/CX)：15,单列角接触球轴承的保持架,P：注塑玻璃纤维增强尼龙保持架,J：冲压钢保持架,M：机削黄铜保持架,尼龙Polyamide(P),机削铜MachinedBrass(M),冲压铜PressedBrass(Y),冲压钢PressedSteel(J),机削钢MachinedSteel(F),PEEK(PH),7310 B E P7310 B E J7310 B E M,7310 BECBP7310

14、BECBJ7310 BECBM,凸出量公差,通用配组角接触球轴承,轴承预负荷、弹簧负荷,游隙和预负荷选择,游隙和预负荷选择,游隙和预负荷,应用举例,双列角接触球轴承,双列角接触球轴承相当于两个单列角接触球轴承，但轴向空间小.既能受径向力又能受双向的轴向力接触角通常为30 INA/FAG:25NSK:20NTN:30,双列角接触球轴承,尼龙Polyamide(TN9),机削铜或外圈引导MachinedBrass OR guided(MA),机削铜或球引导MachinedBrassball guided(M),冲压钢PressedSteel(无后缀no suff.),四点接触球轴承,四点接触球轴承

15、,可承受双向的轴向负荷，但所占空间比双列角接触球轴承小两片式内圈允许装入更多的球-高承载能力接触角通常为35,四点接触接触球轴承,机削铜或外圈引导(MA),PEEKOR 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

16、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

17、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

18、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

19、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

20、KMFE锁定螺母或在轴承和螺母之间加过渡圈。,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

21、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C2

22、3/C4VG114系列，为圆柱孔轴承。这些轴承的尺寸和产品数据与C23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

23、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,L10=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 L10 为 1百万转,基本静载值 C0,s0=静力安全系数P0=等效的轴承静负荷,NC0=基本静载值,N 当负荷 P0=C0时,静力安全系数s0为 1,静力安全系数,ISO 寿命公

24、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10000KN,实际应用中的等效动符合为5000KN,请计算其寿命？L10=(10000/5000)3=8(百万转）2、有一个球轴承，额定动负荷为10000KN,实际应用中的等效动符合为2500KN,请计算其寿命？L10=(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,PU,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,引起的轴承提前失效,疲劳,引起的轴承提前失效,安装不当,引起的轴承提前失效,污染,