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全方位解读滚动轴承,学习轴承基础知识

2017-11-30 10:54:29      点击:

我们生活中每天至少要用到200个轴承,它改变了我们的生活,摩拜单车、公共汽车、地铁、出租车、手机震动器、cup风扇等等,轴承成为现代生活的一部分了。现在的科学家也正在赋予轴承一个智慧的大脑,让它有思想会说话。这样,高铁上的精密轴承,人们也能做到不用检修就能了解轴承的一切状态。随着科技的快速发展,轴承承受的压力也变的愈加强大,质量要求也会变得更高。


常见的滚动轴承一般由两个套圈(即内圈、外圈)、滚动体和保持架等基本元件组成





 调心滚子轴承在有二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,装配有鼓形滚子的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致,所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。金属加工微信,内容不错,值得关注。在轴、外壳出现挠曲时,可以自动调荷及二个方向的轴向负荷。径向负荷能力大,适用于有重负荷、冲击负荷的情况。内圈内径是锥孔的轴承,可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形保持架及铜合金车制保持架



『滚针轴承』

实体型滚针轴承

  有内圈轴承的基本结构与NU型圆柱滚子轴承相同,但由于采用滚针,体积可以缩小,并可承受大径向负荷无内圈轴承要把具有合适精度和硬度的轴的安装面作为滚道面使用。

推力滚针轴承

  分离型轴承由滚道圈与滚针和保持架组件构成,可与冲压加工的薄型滚道圈(W)或切制加工的厚型滚道圈(WS)任意组合。非分离型轴承是由经精密冲压加工的滚道圈与滚针和保持架组件构成的整体型轴承。可承受单向轴向负荷该类轴承。占用空间小,有利于机械的紧凑设计,大多仅采用滚针和保持架组件,而把轴及外壳的安装面作为滚道面使用。

『圆锥滚子轴承』

  该类轴承装有圆台形滚子,滚子由内圈大挡边引导。设计上使得内圈滚道面、外圈滚道面以及滚子滚动面的各圆锥面的顶点相交于轴承中心线上的一点。单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷,双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷,适用于承受重负荷与冲击负荷。

『圆柱滚子轴承』

  根据轴承装用滚动体的列数不同,圆柱滚子轴承可分为单列、双列和多列圆柱滚子轴承。其中应用较多的是有保持架的单列圆柱滚子轴承。此外,还有单列或双列满装滚子等其它结构的圆柱滚子轴承。

  单列圆柱滚子轴承根据套圈挡边的不同分为N型、NU型、NJ型、NF型和NUP型等。圆柱滚子轴承承受的径向负荷能力大,根据套圈挡边的结构也可承受一定的单向或双向轴向负荷。NN型和NNU型双列圆柱滚子轴承结构紧凑,刚性强,承载能力大,受载荷后变形小,大多用于机床主轴的支承。FC、FCD、FCDP型四列圆柱滚子轴承可承受较大的径向载荷,多用于轧机等重型机械上.

『调心滚子轴承』

  该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子,按内部结构的不同,分为R、RH、RHA和SR四种型式。由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致,具有调心性能,因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正。可承受径向负荷与双向轴向负荷。特别是径向负荷能力大,适用于承受重负荷与冲击负荷。金属加工微信,内容不错,值得关注。圆锥孔轴承通过使用紧固件或退卸套可使于轴上的装拆.调心滚子轴承可承受较大的径向载荷,同时也能承受一定的轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故具有调心性能,当轴受力弯曲或倾斜而使内圈中心线与外圈中心线相对倾斜不超过1°~2.5°时,轴承仍能工作。

『推力滚子轴承』

  推力滚子轴承包括推力调心滚子轴承、推力圆柱滚子轴承和推力圆锥滚子轴承。推力调心滚子轴承能同时承受轴向和径向负荷,但径向负荷不得超过轴向负荷的55%。这类轴承遥另一个重要特点是具有自动调心性能,因此使其对不同心度和轴的挠曲不甚敏感。只要负荷P和P。不超过0.05C,且轴圈旋转,轴承就允许一定范围的调心角。小的数值适用于大轴承,而且负荷增大时允许调心角将会减小。

『外球面轴承』

  外球面轴承优先适用于要求设备及零部件简单的场合,例如用于农业机械、运输系统或建筑机械上。

  主要用来承受以径向负荷为主的径向与轴向联合负荷,一般不宜单独承受轴向负荷,此种轴承可以分别安装内圈(带全组滚子与保持器)和外圈。该种轴承不允许轴相对外壳有倾斜,在径向负荷任用下会产生附加轴向力。该种轴承轴向游隙的大小,对轴承能否正常工作关系很大,当轴向游隙过小时,温升较高;轴向游隙较大时,轴承容易损坏。故在安装和运转时要特别注意调整轴承的轴向游隙,必要时可以预过盈安装,以增加轴承的刚性。

『角接触轴承』

  角接触球轴承,可以同时承受径向负荷和轴向负荷,也可以随纯轴向负荷,极限转速较高。该类轴承承受轴向负荷的能力由接触角决定,接触角大,承受轴向负荷的能力高。


『压力轴承』

  压力轴承是分离型轴承,根据其结构形式分为单向压力球和双向压力球轴承。单向压力轴承可承受一个方向的轴向载荷,双向压力轴承可承受两个方向的轴向载荷。它们均不能承受径向载荷。





在滚动轴承生产工艺流程中,最为关键的是以下几个环节:
①锻造环节
锻造环节是保证轴承使用可靠性和寿命的重要环节,原材料经过锻造后,形成轴承套圈毛坯。与此同时,原材料的组织结构变得更加致密、流线性变好,从而可以提高轴承可靠性和使用寿命。此外,锻造工艺的好坏还会直接影响到原材料的利用率,从而对生产成本产生影响。
②热处理环节
热处理环节是将经锻造、车加工后的轴承套圈进行高温处理,它直接影响轴承套圈中渗碳的均匀性,可以提高轴承的耐磨性和硬度,也是影响轴承使用的可靠性和寿命的重要环节。
③磨加工环节
经过热处理后的轴承套圈还需要实施磨加工,它是保证轴承精度的重要环节。经过磨加工后,轴承套圈的生产过程基本完成。


滚动轴承内外圈工艺流程:棒材——锻造——车加工——热处理——磨加工——超精加工——零件终检——防锈入库。
主要的生产设备包括:冷辗机、全自动球轴承内圆磨床、淬火线、退火炉、压力机、数控车床、轴承磨床、内沟磨床、外沟磨床、高精度卧轴圆台平面磨床、数控铣床、无心磨床、高精度通磨无心磨床、精密沟道超精研机、内表面数控磨床、数控往复式双端面磨床、高温高速轴承试验机、热处理生产线以及质量检测设备等。


滚动轴承的基本生产过程

由于滚动轴承的类型、结构型式、公差等级、技术要求、材料及批量等的不同,其基本生产过程也不完全相同。


各种轴承主要零件的加工过程:

①套圈的加工过程

轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中车加工前的工序可分为下述三种,整个加工过程为: 棒料或管料(有的棒 料需经锻造和退火、正火)----车加工----热处理----磨加工----精研或抛光----零件终检----防锈----入库----(待合套装配〉
②钢球的加工过程

钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种,整个加工 过程为: 棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
③滚子的加工过程

滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配〉。
④保持架的加工过程

保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同,可分为下述两类:
⒈板料→剪切→冲裁→冲压成形→整形及精加工→酸洗或喷丸或串光→终检→防锈、包装→入库(待合套装配)
⒉实体保持架的加工过程: 实体保持架的加工,依原材料或毛坏的不同而有所不同,其中车加工前可分为下述四种毛坯型式,整个加工过程为: 棒料、管料、锻件、铸件----车内径、外径、端面、倒角----钻孔(或拉孔、镗孔)----酸洗----终检----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。


滚动轴承的装配过程
滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等,经检验合格后,进入装配车间进行装配,其过程如下:
零件退磁、清洗→内、外滚〈沟〉道尺寸分组选别→合套→检查游隙→铆合保持架→终检→退磁、清洗→防锈、包装→入成品库(装箱、发运)。

滚动轴承的代号由基本代号、前置代号和后置代号组成。轴承代号的构成见表1

1 滚动轴承代号的构成

前置代号

基本代号

后置代号

字母

类型代号

尺寸系列代号

内径代号

字母(或加数字)

数字或字母

宽度系列代号

直径系列代号

两位数字

一位数字

一位数字

例如滚动轴承代号N2210/P5   在基本代号中:N——类型代号;22——尺寸系列代号;10——内径代号,后置代号:/P5——精度等级代号。

1.基本代号(滚针轴承除外)

基本代号表示轴承的类型、结构和尺寸,是轴承代号的基础。基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号和内径代号三部分构成。

(1) 类型代号

用数字或字母表示,其表示方法见表2

2  一般滚动轴承类型代号

代号

轴承类型

代号

轴承类型

0

1

2

3

4

5

6

双列角接触球轴承

调心球轴承

调心滚子轴承和推力调心滚子轴承

圆锥滚子轴承

双列深沟球轴承

推力球轴承

深沟球轴承

7

8

N

U

QJ

角接触球轴承

推力圆柱滚子轴承

圆柱滚子轴承

双列或多列用字母NN表示

外球面球轴承

四点接触球轴承

2)尺寸系列代号

尺寸系列代号由轴承的宽(推力轴承指高)度系列代号和直径系列代号组成。各用一位数字表示。

轴承的宽度系列代号指:内径相同的轴承,对向心轴承,配有不同的宽度尺寸系列。轴承宽度系列代号有80123456,宽度尺寸依次递增。对推力轴承,配有不同的高度尺寸系列,代号有7912,高度尺寸依次递增。在GB/T272-93规定的有些型号中,宽度系列代号被省略。

轴承的直径系列代号指:内径相同的轴承配有不同的外径尺寸系列。其代号有789012345,外径尺寸依次递增。图12-18所示为深沟球轴承的不同直径系列代号的对比。


   轴承常见问题分析主要分为9大类:

  1、剥离烧伤 2、裂纹缺陷 3、保持架破损 4、擦伤卡伤 5、生锈腐蚀 6、磨蚀 7、电蚀 8、压痕碰伤 9、蠕变

  下面我们用一张图表来快速准确、简明扼要地分析问题成因和解决办法,以便在应用过程中对您有所帮助。

项目

现象

原因

措施

剥离

运转面剥离

剥离后呈明显凸凹状

•• 负荷过大使用不当

安装不良

轴或轴承箱精度不良

•• 游隙过小

异物侵入

•• 发生生锈

异常高温造成的硬度下降

重新研究使用条件

重新选择轴承

重新考虑游隙

•• 检查轴和轴承箱加工精度

研究轴承周围设计

•• 检查安装时的方法

检查润滑剂及润滑方法

烧伤

轴承发热变色,进而烧伤不能旋转

• 游隙过小(包括变形部分游隙过小)

润滑不足或润滑剂不当

•• 负荷过大(预压过大)

滚子偏斜

设定适当游隙(增大游隙)

检查润滑剂种类确保注入量

检查使用条件

•• 防止定位误差

• 检查轴承周围设计(包括轴承受热)

改善轴承组装方法

裂纹

缺陷

部分缺口

且有裂纹

冲击负荷过大

过盈过大

有较大剥离

•• 摩擦裂纹

安装侧精度不良(拐角圆过大)

使用不良(用铜锤,卡入大异物)

检查使用条件

设定适当过盈及检查材质

改善安装及使用方法

•• 防止摩擦裂纹(检查润滑剂)

检查轴承周围设计

保持架破损

铆钉松动或断裂

保持架破裂

力矩负荷过大

高速旋转或转速变动频繁

润滑不良

•• 卡入异物

振动大

•• 安装不良(倾斜状态下安装)

异常温升(树脂保持架)

检查使用条件

检查润滑条件

重新研究保持架的选择

•• 注意轴承使用

研究轴和轴承箱刚性

擦伤

卡伤

表面粗糙,伴有微小溶敷

套圈档边与滚子端面的擦伤称做卡伤

润滑不良

异物侵入

轴承倾斜造成的滚子偏斜

•• 轴向负荷大造成的挡边面断油

表面粗糙大

•• 滚动体滑动大

再研究润滑剂、润滑方法

检查使用条件

设定适宜的预压

•• 强化密封性能

正常使用轴承

生锈

腐蚀

表面局部或全部生锈

呈滚动体齿距状生锈

保管状态不良

包装不当

防锈剂不足

•• 水分、酸溶液等侵入

直接用手拿轴承

防止保管中生锈

强化密封性能

定期检查润滑油

•• 注意轴承使用

磨蚀

配合面产生红锈色磨损粉粒

过盈量不够

轴承摇动角小

润滑不足(或处于无润滑状态)

•• 非稳定性负荷

运输中振动

检查过盈及润滑剂涂布状态

• 运输时内外圈分开包装,不可分开时则施加预压

重新选择润滑剂

•• 重新选择轴承

磨损

表面磨损,造成尺寸变化,多伴有磨伤,磨痕

润滑剂混中入异物

润滑不良

滚子偏斜

检查润滑剂及润滑方法

强化密封性能

防止定位误差

电蚀

滚动面有喷火口状凹坑,进一步发展则呈波板状

滚动面通电

制作电流旁通阀

• 采取绝缘措施,避免电流通过轴承内部

压痕

碰伤

卡入固体异物,或冲击造成的表面凹坑及安装是的擦伤

固体异物侵入

卡入剥离片

安装不良造成的撞击,脱落

•• 在倾斜状态下安装

改善安装、使用方法

防止异物混入

• 若因金属片引起,则须检查其他部位

蠕变

内径面或外径打滑,造成镜面或变色,有时卡住

配合处过盈量不足

套筒紧固不够

异常温升

•• 载荷过大

重新研究过盈量

研究使用条件

检查轴和轴承箱精度