轴承基础知识手册-适合轴承入门人员自学轴承知识

. . 轴承手册BEARING HANDBOOK71 / 75. . 目录第一章滚动轴承知识1第一节滚动轴承的分类和特征（GB/T-271-1997）1一、滚动轴承结构类型分类1二、滚动轴承材料1三、常用轴承结构类型2第二节滚动轴承的代号6一、基本代号6二、前置代号和后置代号7第三节滚动轴承的润滑和密封10一、滚动轴承的润滑10二、滚动轴承的密封10第四节滚动轴承类型的选择10一、滚动轴承类型的选择10二、公差等级选用原则12第五节轴承的安装与拆卸：12一、轴承安装前的准备：12二、装拆方法12第六节轴承组合的调整15一、滚动轴承的游隙选用与调整15二、一般非调整式轴承15三、调整式轴承15四、轴承间隙的调整16五、轴承的预紧17六、轴承组合位置（轴系）的调整17第二章精密滚动轴承的装配与调整18第一节滚动轴承的损伤与预防18一、损伤分类18二、预防20三、更换原则21第二节滚动轴承的游隙与检测21一、游隙分类21二、滚动轴承轴向游隙的检测22第三节滚动轴承的预加负荷（预紧）23一、预加负荷的目的24二、预加负荷的原则24三、预加负荷的分类与方法24四、预加负荷的测定26第四节滚动轴承的定向装配28一、装配误差分析28二、装配要点29三、装配步骤30第三章精密滑动轴承的修理32第一节滑动轴承的材料32第二节滑动轴承的损伤与预防32一、损伤分类32二、预防38第三节滑动轴承的修复44一、滑动轴承轴瓦的技术要求44二、刮研法修复44三、重新浇注或焊补轴承合金后加工修复46第四节滑动轴承的刮研47一、刮研的技术要求47二、各类滑动轴承的刮研48第五节动压滑动轴承的修理51一、动压轴承的工作原理51二、动压轴承的特点52三、动压轴承的分类52四、动压滑动轴承的装配与调整54第六节静压滑动轴承的修理58一、静压轴承的工作原理58二、静压轴承的特点60三、静压轴承的分类60四、静压轴承的修理60五、静压轴承的装配与调整61附表一：滚动轴承发生各种损伤后的状态与原因63第一章 滚动轴承知识滚动轴承是由圈、外圈、滚动体和保持架等元件组成。工作时滚动体在、外圈的滚道上滚动，形成滚动摩擦。它与滑动轴承相比具有摩擦小、效率高、轴向尺寸小、调整迅速与拆装方便等优点。第一节 滚动轴承的分类和特征（GB/T-271-1997）调心滚子轴承 推力滚针轴承调心球轴承 圆锥滚子轴承 推力圆柱滚子轴承角接触向心轴承向心轴承径向接触轴承径向接触球轴承径向接触滚子轴承圆柱滚子轴承滚针轴承滚动轴承角接触向心球轴承角接触向心滚子轴承角接触球轴承 推力轴承组合轴承角接触向心轴承轴向接触轴承轴向接触球轴承推力球轴承轴向接触滚子轴承角接触推力球轴承推力角接触球轴承角接触推力滚子轴承推力圆锥滚子轴承 推力调心滚子轴承 一、滚动轴承结构类型分类常用滚动轴承结构分类如下：二、滚动轴承材料常用的滚动轴承材料是滚动轴承钢，主要牌号有：GCr9、GCr15、GCr15SiMn、GSiMnV、GSiMnMoV等，G表示滚动轴承钢。1、滚动轴承钢的性能滚动轴承钢具有较高的淬透性、保证滚动轴体和套（淬火后）整体具有均匀的高硬度（HRC6165）和高耐磨性，同时还要有高的屈服强度和弹性极限，还要有高的抗接触疲劳强度，足够的韧性和良好的尺寸稳定性。轴承体工作表面要求磨削抛光，保持架不承受载荷，要求匹配的材料具有减磨性。2、轴承的热处理工艺滚动轴承的热处理工艺流程一般为：图1-1 滚动轴承的结构球化退火 (830850)淬火 (150160/23 h)低温回火 (120130/1020 h)人工时效处理 冷处理3、滚动轴承的特点滚动轴承具有摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、润滑简便和有互换性的特点。主要缺点是抗冲击能力较差、高速时出现噪声和轴承径向尺寸大。三、常用轴承结构类型图1-1是滚动轴承的组成结构。常用滚动轴承的结构类型和类型代号如表1-1所示：表1-1 常用轴承结构类型名称调心球轴承调心滚子轴承推力调心滚子轴承简图类型代号122（230000型）名称圆锥滚子轴承双列深沟球轴承推力球轴承简图类型代号345续表名称深沟球轴承角接触球轴承推力圆柱滚子轴承简图类型代号678名称（外圈无挡边）圆柱滚子轴承（圈无挡边）圆柱滚子轴承（圈单挡边）圆柱滚子轴承简图类型代号NNUNJ名称（外圈单挡边）圆柱滚子轴承滚针轴承双列角接触球轴承简图类型代号NFNA0图1-2 双向推力球轴承上表是滚动轴承的常见典型结构，其中推力球轴承还有可以承受双向轴向力的双向推力球轴承，如图1-2所示。对于圆柱滚子轴承，根据圆柱滚子列数不同，又可分为单列圆柱滚子轴承和双列圆柱滚子轴承（52000型）。表中所示是单列圆柱滚子轴承（51000型）。四、滚动轴承的特性（1）深沟球轴承：结构简单，使用方便。6000型在安装、密封、配合乌特殊要求的地方，均可采用。带防尘盖的防尘性好，带密封圈的密封性好，两面带防尘盖的已装入适量润滑脂，工作中在一定时期不用再加油。圈较一般轴承宽的供装置密封与紧定螺丝或偏心套用，安装、拆卸和使用方便，适用于要求密封较高的长轴，安装或受载荷时弯曲、倾斜较大的轴上，对主机的制造安装精度要求较低。（2）调心球（滚子）轴承：主要用在载荷作用下弯曲较大的传动轴，以与支承座孔不易保证严格同心的地方。调心滚子轴承的承载能力大，特别适合重载或振动载荷下工作。（3）圆柱滚子轴承：允许外圈与圈轴线偏斜度较小（24），故只能用于刚性较大的轴上，并要求支承座很好的对中。常用于受外力弯曲较小的固定短轴上，或因发热而使轴伸长的机件上，此时，于一个支点安装无挡边的滚子轴承，另一支点上则应安装使轴与轴承箱能固定起来的轴承。（4）滚针轴承：适用于径向安装尺寸受限制的地方。（5）圆锥滚子轴承：为分离型轴承，其圈（含圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中可以调整轴承的径向和轴向游隙，也可以预过盈安装。单列的在径向载荷作用下会产生附加轴向力，因此一般应成对安装。如单独使用，其外加轴向力应大于附加轴向力。主要用于重型机械。这类轴承轴向游隙的大小，对轴承能否良好工作影响很大，过小时温升高，过大时则轴承易损坏。（6）推力球（滚子）轴承：在运转过程中，如外加轴向力小，轴承未被压紧，由于离心力作用，钢珠（滚子）和滚道之间产生滑移而破坏轴承的正常运转，因此，须施加足够的轴向力，轴向力小时可用弹簧使轴承预紧。轴承两支承面必须平行，不允许有任何偏差，轴中线与外壳支承面应保证垂直，若不能保证，可用球面座圈或挑衅垫圈加以补偿。常见滚动轴承的特性比较如表1-2。表1-2 常见滚动轴承的特性比较轴承类型深沟球轴承角接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承滚针轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承推力轴承单列双列球圆柱滚子载荷方向主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷。在转速较高、不宜用推力轴承时，可承受较轻纯轴向载荷。承受径向和单项轴向的联合载荷；承受径向和单项轴向的联合载荷。不宜承受纯轴向载荷。承受径向为主和双向轴向载荷的联合载荷。不宜承受纯轴向载荷。主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷。仅能承受径向载荷，、外圈带挡边的单列轴承可承受较小的轴向载荷（加带挡圈的可承受双向的）仅能承受径向载荷主要承受以径向载荷为主的径、轴向联合载荷，而大锥角可承受以轴向载荷为主的径、轴向联合载荷。主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向轴向载荷。51000型只能承受单向轴向载荷，52000型可承受双向轴向载荷，230000型主要承受单向轴向载荷，也可同时承受一定量的景象载荷。承受单向轴向载荷。限制轴向位移能力能限制轴的双向轴向位移在轴承的游隙围能限制轴的单向轴向位移能限制轴的双向轴向位移在轴向游隙限制轴的双向轴向位移在轴向游隙N、NU不能限制轴的轴向位移，NF、NJ限制轴的单向位移不能限制轴向位移单列的可限制单向轴向位移，双列的限制双向位移限制轴的双向轴向位移51000型限制单向轴向位移，52000型限制双向轴向位移限制单向轴向位移转速比1.0=15，1.4 =40，0.80.60.71.0有保持架0.60.60.60.20.2旋转精度好好不好不好好不好好不好尚好不好噪声振动好尚好不好不好好不好不好不好不好不好允许角度差0组游隙802030200213系列130、31、22系列1.5，40、23系列2，41、32系列2.5003组124组16调心性不好不好不好好不好不好不好好球面垫圈好不适用寿命长长长较短很长较长长较长较短较长价格低低低较高较低较低高较低较低较低第二节 滚动轴承的代号代号是识别滚动轴承类型、结构、尺寸与公差等级等的符号，标印在轴承的端面上。轴承代号的表示方法与排列顺序见表1-3。表1-3 滚动轴承的代号表示方法前置代号基本代号后置代号轴承类型尺寸系列轴承径部结构密封与防尘套圈变形保持架与其材料轴承材料公差等级游隙配置其它一、基本代号基本代号表示轴承的类型、结构和尺寸，是轴承代号的基础。1、类型代号类型代号用阿拉伯数字或大写拉丁字母加数字表示，表示方法见表1-4。表4 常用轴承类型代号、尺寸系列号和组合代号轴承类型类型代号尺寸系列代号组合代号轴承类型类型代号尺寸系列代号组合代号调心球轴承1（1）1（1）（0）222（0）32312221323深沟球轴承6（0）0（0）2（0）3（0）460626364调心滚子轴承22223303132222223230231232角接触球轴承7（1）0（0）2（0）3（0）470727374圆锥滚子轴承3020313202223302303313320322323推力圆柱滚子轴承81112811812（外圈无挡边）圆柱滚子轴承N10(0)222(0)323(0)4N10N2N22N3N23N4推力球轴承511121314222324511512513514522523524(圈无挡边）圆柱滚子轴承NU10(0)222(0)323(0)4NU10NU2NU22NU3NU23NU4深沟球轴承61819618619滚针轴承NA484969NA48NA49NA69注：1、表中“（）”号括住的数字在组合代号中省略； 2、类型代号为5，尺寸系列代号1114的为单向推力球轴承，尺寸系列代号为2224的为双向推力球轴承2、尺寸系列尺寸系列是轴承宽度系列或高度系列与直径系列的组合。宽度系列指径向接触轴承或向心角接触轴承的径相同，而宽度有一个递增的系列尺寸（依次递增：8，0，1，6）。高度系列指轴向接触轴承的径相同，而轴承的高度有一个递增的系列尺寸（依次递增：7，9，1，2）。直径系列表示同一类型、径相同的轴承，其外径有一个递增的系列尺寸（依次递增：7，8，9，0，5）。轴承尺寸不同，其承载能力也不同。类型代号和尺寸代号又以组合代号的形式标印在轴承端面上。见表1-4。3、径代号径代号表征的是轴承径的大小，其表示方法如下：（1）公称直径在10480mm之间的轴承径代号用以下方式表示径代号000102030496轴承径/mm10121517代号数5（2）公称直径500mm以与d=22、28、32的轴承，代号直接用径毫米数表示，但在与组合代号之间用“/”分开，如深沟球轴承62/22，轴承径d=22mm。（3）公称直径为0.610mm的非整数，代号直接用径毫米数表示，在其与组合代号之间用“/”分开，如深沟球轴承618/2.5，轴承径d=2.5mm。（4）公称直径为19mm的整数，代号直接用径毫米数表示，在其与组合代号之间用“/”分开，如深沟球轴承618/5，轴承径d=5mm。二、前置代号和后置代号前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改进时，在其基本代号左右添加的补充代号。1、前置代号它表示轴承组件，用拉丁字母表示。代号含义见表1-5。表5 滚动轴承前置代号代号含义示例代号含义示例F凸缘外圈的向心球轴承（仅适用d10mm）F618/4LR带可分离圈或外圈与滚动体组件的轴承L可分离轴承的可分离圈或外圈LNU207GS推力圆柱滚子轴承座圈GS81107R不带可分离圈或外圈的轴承RNU207WS推力圆柱滚子轴承轴圈WS81107K滚子和保持架组件K81107KIW-无座圈的推力轴承KIW-51108KOW-无轴圈的推力轴承KOW-51108 2、后置代号后置代号用字母或字母加数字表示。当轴承改变的项目较多，且具有多组后置代号时，按表3所列从左到右的顺序排列。（1）部结构代号 部结构代号表示轴承部结构的变化，但同一代号对不同轴承含义也不同，具体见表1-6。表1-6轴承部结构代号代号含义B角接触球轴承公称接触角=40；圆锥滚子轴承接触角加大C角接触球轴承公称接触角=15；调心滚子轴承其孔为圆柱形E加强型即轴承部结构设计改进，增大承载能力，如NU207EAC角接触球轴承公称接触角=25（2）密封与防尘套圈变形 密封、防尘与外部形状变化代号见表1-7。表1-7 密封、防尘与外部形状变化代号代号含义示例代号含义示例-RS轴承一面带骨架式橡胶密封圈6210-RS-2Z轴承两面带防尘盖6210-2Z-2RS轴承两面带骨架式橡胶密封圈6210-2RS-FS轴承一面带毡圈密封6210-FS-Z轴承一面带防尘盖6210-Z-2FS轴承两面带毡圈密封6210-2FS注：以上是常见的密封、防尘代号，具体的密封、防尘与外部形状变化代号可查阅机械设计手册(第四版第二卷)（化学工业）第七篇第二章 P7-196。（3）保持架与其材料代号表1-8 保持架结构型式与其材料代号代号含义代号含义保持架材料保持架结构型式与表面处理F1碳钢实体保持架H自锁兜孔保持架F2石墨钢实体保持架W焊接保持架F3球墨铸铁实体保持架R铆接保持架（适用于大型轴承）F4粉末合金实体保持架E磷化处理保持架Q1Q4青铜实体保持架D碳氮共渗保持架M黄铜实体保持架D1渗碳保持架L轻合金实体保持架D2渗氮保持架T酚醛层压布管实体保持架C有镀层的保持架（C1 镀银）TH玻璃纤维增强酚醛树脂保持架A外圈引导TN工程塑料模注保持架B圈引导J钢板冲压保持架JA钢板冲压保持架，外圈引导Y铜板冲压保持架架FE经磷化处理的钢制实体保持架SZ保持架由弹簧丝或弹簧制造V满装滚动体（无保持架）（4）轴承材料代号 轴承材料代号表示轴承的套圈、滚动体是由何种材料制造的。如：/HN表示套圈、滚动体由耐热钢制造；/HC表示套圈、滚动体由渗碳钢制造；/HA表示套圈、滚动体和保持架或仅是套圈、滚动体由真空冶炼轴承钢制造，等等。具体请查阅机械设计手册(第四版第二卷)（化学工业）第七篇第二章 P7-195。（5）公差等级代号：滚动轴承公差等级分为6级，其代号与含义见表1-9。表1-9 公差等级代号代号/P0/P6/P6x/P5/P4/P2公差等级与其含义0级代号中省略不表示6级高于0级6x级高于6级，适合于圆锥滚子轴承5级高于6x级4级高于5级2级高于4级表1-10 游隙代号代号含义示例/C1游隙1组，小于/C2NN3006K/C1/C2游隙2组，小于0组6210/C2游隙0组，基本径向游隙，代号中省略6210/C3游隙3组，大于0组6210/C3/C4游隙4组，大于/C3NN3006K/C4/C5游隙5组，大于/C4NNU4902/C5/CN0组游隙，/CN与H、M或L组合，表示游隙围减半，与P组合，表示游隙围偏移，如：/CNH0组游隙减半，位于上半部，/CNM0组游隙减半，位于中部，/CNL0组游隙减半，位于下半部，/CNP游隙围位于0组的上半部与3组的下半部。/C9轴承游隙不同于现标准6205-2RS/C9（6）游隙代号轴承游隙指轴承的圈相对于外圈或相反，沿半径方向或轴线方向，由一个极限位置移到另一个极限位置的移动量，因此，游隙有径向游隙和轴向游隙。轴承中所需游隙的大小，是由、外配合的松紧程度、轴的弯曲变形、轴承与外界温差与轴承润滑冷却要求所定。当配合越紧，弯曲变形越大，温差越大，润滑冷却要求越高，则应用有大游隙的轴承。表11 配置代号代号含义示例/DB成对背对背安装7210C/DB/DF成对面对面安装32208/DF/DT成对串联安装7210C/DTGA轻预紧深沟球轴承与角接触球轴承用于角接触球轴承，“G”省略6210/DFGA表示深沟球轴承6210，修磨端面后，成对面对面配置，有轻预紧。GB中预紧GC重预紧CA轴向游隙较小深沟球轴承与角接触球轴承CB轴向游隙较CA大CC轴向游隙较CB大CG轴向游隙为0 （圆锥滚子轴承）R载荷均匀分配注：详细容查阅机械设计手册(第四版第二卷)（化学工业）第七篇第二章 P7-195轴承游隙分为6组，具体见表1-10。公差等级代号与游隙代号需同时表示时，可进行简化，取公差等级代号加上游隙组号（0组不表示），如/P63表示轴承公差等级为6级，径向游隙3组。（7）配置代号配置代号是指成对安装的向心角接触轴承的安装方式。背对背安装两轴承外圈宽端面对宽端面安装（图1-3）；面对面安装两轴承外圈窄端面对窄端面安装（图1-4）；串联安装两轴承同向排列，安装在一个支点上（图1-5）。（8）其它其它特性代号表示轴承的振动加速度、噪声极值、启动力矩、外圈油孔数目、套圈的最高工作温度、装润滑脂的标准等等，具体请参阅机械设计手册(第四版第二卷)（化学工业）第七篇第二章 P7-195。第三节 滚动轴承的润滑和密封一、滚动轴承的润滑润滑的目的：降低摩擦阻力和减轻磨损；吸振、冷却；防锈等。润滑剂：润滑油、润滑脂、固体润滑剂润滑方式：一般根据速度因数值确定：轴颈直径 mm；n 轴的的转速 r/min当脂润滑，润滑脂的装填量一般不超过轴承空间的1/3l/2当油润滑：浸油润滑，油面高度不超过最低滚动体中心飞溅润滑喷油或喷雾润滑，适合于高速轴承某些特殊环境如高温和真空条件下采用固体润滑剂。二、滚动轴承的密封密封目的：阻止润滑剂的流失；防止外界灰尘、水分等侵入轴承。密封方式：按照其原理不同可分为接触式密封：毡圈或橡胶圈，适用在线速度较低的场合非接触式密封：不受速度的限制组合式密封：密封装置的结构和特点见表12。第四节 滚动轴承类型的选择一、滚动轴承类型的选择选择滚动轴承的类型与多种因素有关，通常根据以下几个主要因素。（1）允许空间。（2） 载荷大小和方向。例如既有径向又有轴向联合载荷一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承，如径向载荷大，轴向载荷小，可选深沟球轴承（“6”字开头）和外圈都有挡边的圆柱滚子轴承（“NF、NJ、NUP”字母开头），如同时还存在轴或壳体变形大以与安装对中性差的情况，可选用调心球轴承、调心滚子轴承；如轴向载荷大，径向载荷小，可选用推力角接触球轴承（“56、23”字开头）、推力圆锥滚子轴承（“9”字开头），若同时要求调心性能，可选用推力调心滚子轴承（“2”字开头）。一般角接触轴承和圆锥滚子轴承需要成对安装使用。表12 常见轴承的密封方式（3）轴承工作转速。一般轴承的工作转速低于极限转速，深沟球轴承、角接触球轴承和圆柱滚子轴承的极限转速较高，适用于高速运动场合，推力轴承的极限转速较低。（4）旋转精度。一般机械均可用G级公差轴承。（5）轴承的刚性。一般滚子轴承的刚性大于球轴承，提高轴承的刚性，可通过“预紧”，但必须适当。 （6）轴向游动。轴承配置通常是一端固定，一端游动，以适应轴的热胀冷缩，保证轴承游动方式，一是可选用圈或外圈无挡边的轴承，另一种是在圈与轴或者外圈与轴承孔之间采用间隙配合。固定支承限制两个方向的轴向位移，可选用能承受双向轴向载荷的轴承。单向限位支承可选用能承受单向轴向载荷的轴承。游动支承位轴向不限位，可选用外圈不分离的轴承。在轴两端采用了径向间隙不可调的向心轴承，且轴向位移是以两端端盖限定时，其一端必须留出间隙C（=两轴承中心距，mm）。（7）摩擦力矩。需要低摩擦力矩的机械（如仪器），应尽量采用球轴承，还应避免采用接触式密封轴承。（8）安装与拆卸。装卸频繁时，可选用分离型轴承，或选用圈为圆锥孔的、带紧定套或退卸套的调心滚子轴承、调心球轴承。二、公差等级选用原则（1）在中等载荷、中等转速以与旋转精度要求不高的一般传动装置中可选用P0级。 （2）在转速较高和旋转精度要求较高的旋转机构中，可选用P6、P5。（3）在高速、高精度的旋转机构中，可选用P4 、P2级。第五节 轴承的安装与拆卸：滚动轴承是精密机械零件，其套圈和滚动体积具有较高的加工精度。为了保证轴承精度、寿命和性能必须采用正确的方法和工具。应根据轴承的结构、尺寸与配合性质而定，安装拆卸轴承的作用力应直接加在配合的套圈端面上，不可通过滚动体传递压力，也不可直接加在保持架、密封圈和防尘盖等易变形的零件上。一、轴承安装前的准备：1、有防尘措施、各种工具齐全、各配合件的测量检查、清理各配合件表面的杂物、可分离轴承避免错装。图1-6 滚动轴承的正确拆装方法2、清洗：新的轴承表面涂有油质，主要防止生锈不起润滑的作用，可彻底清洗方可使用。一般用煤油、汽油。清洗时一手提圈，另一手慢慢转动外圈使滑道、滚动体、保持架上的油污完全洗掉之后，再洗外表面。对已经脂润滑的轴承与双侧具油封或防尘盖，密封圈轴承安装前无需清洗。二、装拆方法1、拆卸轴肩高度通常不大于圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸（如图1-6）。对外圈也是如此应留出拆卸高度h1（如图1-7）。2、安装轴承的安装应根据轴承结构，尺寸大小和轴承部件的配合性质而定，压力应直接加在紧配合得套圈端面上，不得通过滚动体传递压力。图1-7 拆卸高度和拆卸螺孔轴承安装一般采用如下方法：（1）压力法（压入配合） 1）圈安装 适用于轴承圈与轴颈是过盈配合，配合量不大的中、小型轴承。轴承圈与轴使紧配合，外圈与轴承座孔是较松配合时，可用压力机将轴承先压装在轴上，然后将轴连同轴承一起装入轴承座孔，压装时在轴承圈端面上，垫一软金属材料做的装配套管（铜或软钢），装配套管的径应比轴颈直径略大，外径直径应比轴承圈挡边略小，以免压在保持架上。2）外圈安装 适用于轴承外圈与轴承座孔的配合。轴承外圈与轴承座孔紧配合，圈与轴为较松配合时，可将轴承先压入轴承座孔，这时装配套管的外径应略小于座孔的直径。3）结合型 外圈同时安装适用于轴承、外圈与轴颈或轴承座孔均是过盈配合，配合过盈量不大的中、小型的轴承。安装时圈和外圈要同时压入轴和座孔，装配套管的结构应能同时押紧轴承圈和外圈的端面。B）温差法（加热配合）通过加热轴承或轴承座，利用热膨胀将紧配合转变为松配合的安装方法，是一种常用和省力的安装方法。此法适于过盈量较大的轴承的安装或在使用过程中需要多次装拆与更换轴承的场合，轴承的加热一般采用油浴法或感应器加热法。热装前把轴承或可分离型轴承的套圈放入油箱中均匀加热80100，然后从油中取出尽快装到轴上，为防止冷却后圈端面和轴肩贴合不紧，轴承冷却后可以再进行轴向紧固。轴承外圈与轻金属制的轴承座紧配合时，采用加热轴承座的热装方法，可以避免配合面受到擦伤。用油箱加热轴承时，在距箱底一定距离处应有一网栅，或者用钩子吊着轴承，轴承不能放到箱底上，以防沉杂质进入轴承或不均匀的加热，油箱中必须有温度计，严格控制油温不得超过100，以防止发生回火效应，使套圈的硬度降低。轴承的冷装一般用液氮降温，冷装时，其冷却温度应不低于-80。C）液压法适用于配合过盈量较大，装拆次数多的中型轴承。3、圆锥孔轴承的安装圆锥孔轴承可以直接装在有锥度的轴颈上，或装载紧定套和退卸套的锥面上，其配合的松紧程度可用轴承径向游隙减小量来衡量，因此，安装前应测量轴承径向游隙，安装过程中应经常测量游隙以达到所需要的游隙减小量为止，安装时一般采用锁紧螺母安装，也可采用加热安装的方法。4、推力轴承的安装推力轴承的轴圈与轴的配合一般为过渡配合，座圈与轴承座孔的配合一般为间隙配合，因此这种轴承较易安装，双向推力轴承的中轴圈应在轴上固定，以防止相对于轴转动。轴承的安装方法，一般情况下是轴旋转的情况居多，因此圈与轴的配合为过盈配合，轴承外圈与轴承室的配合为间隙配合。5、高速精密角接触球轴承的安装高速精密角接触球轴承，主要用于载荷较轻的高速旋转场合，要求轴承高精度、高转速、低温升低振动和一定的使用寿命。常作高速电主轴的支承件成对安装使用，是表面磨床高速电主轴的关键配套件。高速精密角接触球轴承使用寿命与安装有很大关系，应注意以下事项：（1）轴承安装应在无尘，洁净的房间进行，轴承要经过精心选配，轴承用隔圈要经过研磨，在保持外圈隔圈等高的前提下，隔圈平行度应控制在1m以下；（2）轴承安装前应清洗干净，清洗时圈斜坡朝上，手感应灵活，无停滞感，晾干后，放入规定量油脂，如属油雾润滑应放入少量的油雾油；（3）轴承安装应采用专门工具，受力均匀，严禁敲打；（4）轴承存放应清洁通风，无腐蚀气体，相对湿度不超过65%，长期保管应定期防锈。6、圆锥滚子轴承的安装轴承的安装必须在干燥、清洁的环境条件下进行。安装前应仔细检查轴和外壳的配合表面、凸肩的端面、沟槽和连接表面的加工质量。所有配合连接表面必须仔细清洗并除去毛刺，铸件未加工表面必须除净型砂。轴承安装前应先用汽油或煤油清洗干净，干燥后使用，并保证良好润滑，轴承一般采用脂润滑，也可采用油润滑。采用脂润滑时，应选用无杂质、抗氧化、防锈、极压等性能优越的润滑脂。润滑脂填充量为轴承与轴承箱容积的30%-60%，不宜过多。带密封结构的双列圆锥滚子轴承和水泵轴连轴承已填充好润滑脂，用户可直接使用，不可再进行清洗。轴承安装时，必须在套圈端面的圆周上施加均等的压力，将套圈压入，不得用鎯头等工具直接敲击轴承端面，以免损伤轴承。 在过盈量较小的情况下，可在常温下用套筒压住轴承套圈端面，用鎯头敲打套筒，通过套筒将套圈均衡地压入。如果大批量安装时，可采用液压机。压入时，应保证外圈端面与外壳台肩端面，圈端面与轴台肩端面压紧，不允许有间隙。当过盈量较大时，可采用油浴加热或感应器加热轴承方法来安装，加热温度围为80-100，最高不能超过120。同时，应用螺母或其它适当的方法紧固轴承，以防止轴承冷却后宽度方向收缩而使套圈与轴肩之间产生间隙。第六节 轴承组合的调整一、滚动轴承的游隙选用与调整滚动轴承的游隙是指在无载荷的情况下，轴承外环间所能移动的最大距离，做径向移动者称为径向游隙，做轴向移动者称为轴向游隙。轴承的径向游隙又分为原始游隙、安装游隙、工作游隙。通常，轴承的原始径向游隙大于轴承工作时的游隙，轴承的径向游隙对轴承的寿命、温升、噪声等都有很大的影响。决定轴承径向游隙时，必须考虑以下几点：1、过盈配合安装时，圈的膨胀和外圈的收缩导致游隙的减小。2、在运转温度下，轴承的外圈的温度差与其相关件的热膨胀导致游隙的变化。3、在工作时，球轴承通常在运转温度下，游隙应接近于零。对于滚子轴承，在正常的工作条件下，通常应保留一定的径向游隙。4、在正常的工作状态下，应优先采用0组游隙。5、按0组游隙制造的轴承在轴承代号中不标注游隙组代号。6、对于大冲击、重载荷、过盈量大的配合，圈温度高，外圈温度低等情况的轴承应选用游隙较大的轴承；对于外圈有松动的配合、有振动与对音响有要求、对运转精度有要求、从外壳传入热量与组装后游隙可调整的轴承选用游隙较小的轴承。二、一般非调整式轴承（深沟球轴承、圆柱滚子轴承）的部游隙均由厂家选配，在使用过程中不在进行游隙的调整，由用户选择。三、调整式轴承（单列角接触球轴承、圆锥滚子轴承、双向推力轴承）安装时最后阶段主要是调整轴承的游隙，关系到轴承的寿命和机器的正常工作。角接触球轴承、单列圆锥滚子轴承、双列推力球轴承轴向游隙调整表见表1-13和1-14（mm）。四、轴承间隙的调整方法：（1）调整轴承端盖与机座间垫片的厚度；（2）通过螺钉调整轴承外圈压盖的位置。方法见图1-8。图1-8 轴承间隙的调整表1-13 角接触球轴承、单列圆锥滚子轴承、双列推力球轴承轴向游隙轴承径角接触球轴承单列圆锥滚子轴承双列推力球轴承轻系列（70、71、72开头）中与重系列（73、74开头）轻系列（320、330、302开头）轻宽、中与中宽系列（303、322、323开头）轻系列（2344开头）中与重系列（2347、2349开头）300.02-0.060.03-0.090.03-0.100.04-0.110.03-0.080.05-0.1130-500.03-0.090.04-0.100.04-0.110.05-0.130.04-0.100.06-0.1250-800.04-0.100.05-0.120.05-0.130.06-0.150.05-0.120.07-0.1480-1200.05-0.120.06-0.150.06-0.150.07-0.180.06-0.150.10-0.18120-1500.06-0.150.07-0.180.07-0.180.08-0.20150-1800.07-0.180.08-0.200.09-0.200.10-0.22180-2000.09-0.200.10-0.220.12-0.220.14-0.24200-2500.18-0.300.18-0.30注：100特轻系列、200轻窄系列、300中窄系列、400重窄系列、500轻宽系列、600中宽系列。表1-14 双列、四列圆锥滚子轴承的轴向游隙调整表（mm）双列四列轴承径一般情况圈比外圈温度25-30轴承径轴向游隙轴承径轴向游隙800.10-0.200.30-0.40120-1800.15-0.25500-6300.30-0.4080-1200.15-0.250.40-0.50180-3150.20-0.30630-8000.35-0.45180-2250.20-0.300.50-0.60315-4000.25-0.35800-10000.35-0.45225-3150.0-0.400.70-0.80400-5000.30-0.401000-12500.40-0.50315-5800.40-0.500.90-1.00五、轴承的预紧 对于某些可调游隙式轴承，在安装时给予一定的轴向压紧力（预紧力），使轴承外圈产生相对位移，由此消除游隙，并使外圈和滚动体接触处产生弹性预变形，从而提高轴的旋转精度和支承刚度，这种方法称为预紧。 方法：（1）利用金属垫片；（2）将轴承套圈磨窄。方法见图1-9。图8 轴承的预紧六、轴承组合位置（轴系）的调整图1-9 轴承组合位置的调整 目的：使轴上的零件（如齿轮、带轮等）具有准确的工作位置。 方法：调整端盖与机座间的垫片；调整套杯与机座间的垫片等，见图9。第二章 精密滚动轴承的装配与调整第一节 滚动轴承的损伤与预防滚动轴承在使用过程中会发生各种损伤。为了延长它的使用寿命，必须在清楚它的损伤形式与原因的基础上，采取相应的预防措施。一、损伤分类1、疲劳剥落 疲劳剥落是轴承工作表面因滚动疲劳引起鳞片状的剥落。滚动轴承工作时，滚动体与圈（或外圈）所受的负荷都不是恒定的，而是随着轴承的运转周而复始地变化着。这种负荷为交变负荷；又由于滚动体与圈（或外圈）的接触面积很小，使得接触应力很大，在较高的转速下，在巨大的交变接触应力多次反复作用下，金属便会发生疲劳。开始，在应力集中的部位产生可见微小裂纹，由于润滑油的作用和金属的腐蚀，使裂纹逐渐扩大，当扩大到一定程度时，表层金属便会产生剥落，形成小印坑，类似麻点，我们在拆检轴承时，会经常发现或外圈与滚动体表面有麻点和一块块金属剥落，这就是金属疲劳剥落的现象。滚动轴承的疲劳剥落如果在轴承长时间运转后发生，应视为自然损坏，如果在轴承的使用中期或前期发生，应视为非自然剥落，这时，应查明剥落的原因。2、非自然剥落 非自然剥落是由人为因素引起的发生在轴承使用中期或早期的剥落。产生非自然剥落的主要原因为由于轴承类型选择不当或由于安装不当等所造成的。（1）由于轴承类型选择不当引起的剥落在有较大轴向负荷的情况下选用深沟球轴承，就可能发生早期剥落。剥落主要发生在滚道，它使滚动体的滚动轨迹向装球口方向移动，甚至滚过装球口，最后使滚道发生严重的剥落损伤。预防这种损伤的措施是按轴承的工作条件合理地选择轴承。（2）由于安装不当引起的剥落1）安装时，轴和外壳的挡肩对配合表面不垂直，或者由于轴弯曲，使外圈相互歪斜，都会造成滚动表面接触应力过大，导致剥落。2）外圈安装在椭圆形或锥形座孔中。当滚动体通过不规则的滚道时，会增加接触应力，导致滚道和滚动体早期剥落。3）圆柱滚子轴承在安装时，由于安装歪斜以与敲击时用力过大使或外圈滚遭受伤。4）当深沟球轴承在轴上过盈安装时，如果所加压力是经外圈和钢球传递的，就不可避免地在滚道接触钢球的地方造成凹坑。这些凹坑就是剥落之源，发展迅猛，很快就会使轴承报废。因此，在以过盈安装或外圈时，只能对被安装的或外圈端面施力。5）此外，轴承安装过紧、过松或调整不当，也会造成轴承的早期剥落。3、磨损 滚动轴承工作时，滚动体与滚道之间主要运动是滚动，很少滑动。因此，在正常情况下，轴承零件的磨损并不严重。但当杂质侵入或润滑不良时，磨损就会急剧加速。（I）杂质侵入 混杂在润滑油中的杂质微粒（砂子、脏物等）侵入轴承，就会在滚道和滚动体上发生磨料磨损。在这种情况下，看不到金属的剥落，只是在工作表面上看到不均匀的划伤。由于磨料磨损，或外圈与滚动体之间的游隙显著增大，滚道失去光泽，并出现不均匀的划痕。（2）润滑油不足或变质 在润滑油不足或润滑油变质时，轴承润滑得不到保证，在这种情况下，会导致严重的后果。由于轴承工作中产生的热量不能通过润滑油带走，轴承就会因过热而丧失原来的机械性能，硬度大大降低，因此磨耗极为迅速，破坏了轴承的正常工作。（3）使用不当 应该指出，轴承的剧烈磨损主要是由于使用不当造成的。因此，在轴承使用中应保证轴承密封装置安装的可靠性，对轴承工作状况与润滑状况进行系统监测，保证轴承在良好的润滑状态下工作。4、破裂 滚动轴承破裂有两种情况，一种是疲劳引起的破裂，另一种是安装不当引起的破裂。（1）疲劳所致 滚动轴承零件承受极大的交变载荷。由于轴承的材料缺陷或其他原因，致使轴承某个部位发生应力集中，当应力大于强度极限时，该处就会发生微小裂纹。交变载荷的持续作用和润滑油的油楔作用，致使裂纹不断扩大，当裂纹扩大到一定程度时就会发生破裂。（2）人为造成 造成轴承破裂的更常见的原因是人为的原因。如拆装时硬性敲击以与硬质微粒杂质侵人轴承部等，都可能引起外圈与保持架等破裂。圆锥滚子轴承间隙调整过紧，通常在圆锥滚柱的大端发生破裂；间隙调整得过大，通常在圆锥滚柱的小端发生破裂。5、腐蚀 在轴承零件表面形成暗黑色的斑点和溃烂便是腐蚀的现象。腐蚀的主要原因是：（1）湿气或水分浸入轴承部。（2）使用性质不佳的润滑剂也能引起腐蚀。（3）还有一种腐蚀叫接触腐蚀，它主要发生在不旋转的外圈和滚动体的接触表面上。6、其他损伤 除上述各种损伤外，还有其他损伤。（1）火花熔融 如电流通过轴承，在滚道和滚动体的接触点上，电流通过很薄的油膜而引起火花，造成局部表面熔融，使滚道上出现坑疤。这些小坑由于磨损逐渐扩大，直至把整个轴承破坏。（2）滑动、氧化、研磨 当轴承不旋转受到附近冲床、空压机等振动或运输中防护措施不好，在滚动体与或外圈之问产生相对反复微小的滑动，使一些小颗粒从表面脱落。这些小颗粒一经氧化就能成为研磨剂，加速接触面的磨损。使轴承噪声增大，影响设备正常工作。（3）设计不合理 在设计结构上的不合理造成轴承损坏；如在轴承座上用定位螺钉紧固外圈或在轴承上磨槽引起局部应力集中，使滚道断裂。（4）保持架损坏 保持架由于磨损、破碎与折断等使得轴承不能使用。（5）残磁吸附 由于残磁造成金属碎屑的吸附，而使轴承受损伤等。轴承发生各种损伤后状态与原因详见附表一。二、预防根据滚动轴承损伤产生的原因，认真分析，才能很好地加以预防。1、滚动轴承应妥善保管，轴承切勿雨淋与潮湿，以免锈蚀，严禁磕碰伤等。2、应根据负荷的大小、方向与性质等合理选择轴承类型、配置与精度。3、根据轴承在机器设备上的使用情况，合理地选用轴承与轴承座、轴承与轴的配合性质与公差等级。4、避免电流通过轴承，以防产生电蚀。5、对于重要的精密轴承在使用中应该有较好的环境，防止附近冲床等的强烈振动对轴承的振蚀。6、对有残磁的轴承应进行退磁，防止金属碎屑的吸附。7、避免轴承外圈与其他接触部件的相对滑动引起摩擦造成的发热。8、做好装配前的准备工作。（1）根据轴承类型、结构、尺寸和配合性质，选择适当的装配方法和工具。（2）检查轴承组合件装配表面的加工质量，包括尺寸公差、形位公差与表面粗糙度等。如有锈蚀、表面碰伤等缺陷要认真去除。（3）不允许把轴承当量规去测量轴颈或轴承座孔的精度。更不得在轴承上倒角、磨槽等，这样不仅容易使轴承变形，而且切屑也容易进入轴承中使轴承损坏。（4）新轴承在装配前必须仔细清洗，清洗后的轴承不能直接放在平台上，要用洁净的布垫在轴承下面，也不能裸手去拿，以防手汗使轴承生锈。8、严格按照轴承装配规则进行装配（1）装配过程中，要使轴与轴承孔的中心线重合。如若倾斜，不仅安装困难，而且会造成压痕，轴颈弯曲，甚至会使轴承圈断裂。（2）不允许用手锤直接敲打轴承外圈、圈。（3）加热装配大过盈量的大中型轴承时，应避免轴承直接与比油温高得多的箱底接触，以免轴承局部过热而使滚动体和外圈滚道退火而失去应有的硬度。三、更换原则在机修中确定滚动轴承是否需要更换，要根据具体情况作具体分析区别对待。1、对于精密机床主轴部件上的滚动轴承，主要从轴承精度角度多加考虑，看轴承是否能满足主轴部件旋转精度的要求，如果轴承经修复仍达不到使用要求则需更换，对用过一段时间的轴承还要考虑它的寿命能否满足一个大修周期的使用要求；还要认真整体鉴定轴承有无损伤。2、其他部位所用的滚动轴承确定是否更换，则要进行整体鉴定。如不能达到正常的技术状态，则需考虑更换。（1）深沟球轴承的鉴定。深沟球轴承正常的技术状态应该是：外圈滚道没有剥落和严重磨痕，且呈一条光亮的圆弧沟槽，所有钢球都是正球形，表面没有斑点、裂纹和剥落，保持架完好，轴承转动灵活，感觉不出有间隙、无噪声等，上述不管哪一项有问题，都不宜使用。（2）圆锥滚子轴承的鉴定。圆锥滚子轴承外圈是可以分离的，圆锥滚子轴承的滚子应落在外圈的中间滚道上，滚子的长度中心应与外圈宽度的中心重合。磨损后两中心移动不应相差太多；外圈滚道表面没有明显的剥落、裂纹；保持架能将滚子牢固地收拢在圈上，且无破裂；轴承能灵活转动等，检查中如发现一项不合格，轴承不宜继续使用。（3）圆柱滚子轴承的鉴定。圆柱滚子轴承外圈滚道和滚子应没有破碎、麻点和较深的磨损痕迹，保持架应不变形、不破碎、并能将滚子收拢在圈上，否则，轴承不宜使用。（4）止推球轴承的鉴定。可用的止推球轴承，两个滚道垫圈应没有剥落和严重的磨损，钢球应没有麻点和裂纹，保持架应不变形而且不与两个滚道垫圈相碰，保持架应将钢球牢固地收拢在一起，否则，不宜再使用。第二节 滚动轴承的游隙与检测滚动轴承的游隙对轴承的旋转性能、温升和噪声等都有很大影响。一、游隙分类1、按方向分 分为径向游隙和轴向游隙。（1）径向游隙 径向游隙是指轴承一个套圈固定不动，另一个套圈在垂直于轴承轴线方向，由一个极限位置到另一个极限位置的移动量，如图2-1所示。（2）轴向游隙 轴向游隙是指轴承一个套圈固定不动，另一个套圈在轴线方向，由一个极限位置到另一个极限位置的移动量，如图2-1所示。两类游隙有密切的关系，一般径向游隙愈大，则轴向游隙也愈大，反之亦同。图2-1 径向间隙与轴向间隙2、按状态不同分 由于轴承所处的状态不同，游隙分为原始游隙、装配游隙和工作游隙。（1）原始游隙 原始游隙指轴承在未安装前自由状态下的游隙。（2）装配游隙 装配游隙指轴承装到轴上和孔座以后的游隙。（3）工作游隙 工作游隙指轴承在工作状态下的游隙。（4）三者关系 原始游隙、装配游隙和工作游隙三者之间是有一定关系的。由于过盈配合的关系，圈胀大，外圈缩小，故装配游隙永远小于原始游隙；轴承在工作时，因、外圈的温度差使配合游隙减小，另一方面，在负荷作用下，滚动体与圈产生弹性变形，游隙增大，在一般情况下，工作游隙大于装配游隙。3、按可否调整分 根据游隙能否进行调整的特点，滚动轴承还可分为可调整与不可调整两类。（1）可调整型轴承的游隙 角接触球轴承、圆锥滚子轴承与止推球轴承等均为可调整型轴承。这类轴承的游隙是通过在安装或使用过程中，调整轴承套圈相互位置的方法来确定。（2）不可调整型轴承的游隙 深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承与调心滚子轴承的游隙，在制造时已按标准规定调好，安装时，一般不能再调整。但有圆锥孔的轴承，在安装时利用在锥度轴颈上的移动量，也能达到微量调整游隙的目的。图2-2 用百分表检测轴承的轴向间隙二、滚动轴承轴向游隙的检测滚动轴承的轴向游隙可用三种方法检测：1、用百分表检测 如图2-2所示。安装好百分表，用撬杠撬动轴向两个极限位置，同时观察百分表的摆差，表的极限摆差即为轴承的轴向游隙。注意加于撬杠的力量不宜过大。2、用塞尺检测 如图2-3所示。塞尺检查法仅适用于圆锥滚柱轴承上。检查时，先将轴向一端推紧，直到轴承没有任何间隙为止，然后用塞尺量出另一端轴承斜面的间隙尺寸，也可用下式计算轴承a）b）图2-3 塞尺检测圆锥滚柱轴承间隙的轴向间隙。式中 轴承的轴向问隙（mm）；轴承的斜面间隙（mm）；轴承外套斜面与轴中心线所成的角度（随型号不同而改变）。由上式根据测得的间隙，可算出。图2-4 用手指检测轴向游隙3、通过感觉检测 在不便用百分表和厚薄规检测的情况下，可凭经验通过感觉进行检测。图2-4为用手指检查轴向游隙的情形。当轴承采用封闭式结构或无法采用上述方法检测时，只能根据旋转的灵活程度进行检查。检查时，让轴旋转，轴应能借惯性转动几圈，不得有制动现象。应当指出，如果轴承装有摩擦式密封装置时，不宜采用此法。第三节 滚动轴承的预加负荷（预紧）图2-5 滚动轴承的预紧滚动轴承由于存在游隙，在载荷作用下，外圈就要产生相对移动，这将降低轴承的刚度，引起轴的径向和轴向振动，使机器的工作精度和寿命受到影响。为了减小这种振动，对于高精度和高速的机械设备，在安装滚动轴承时往往采用预紧的方法，即在安装时预先给予轴承一定的载荷（径向或轴向），消除其原始游隙，而且使轴承体和外圈产生弹性变形，从而防止工作时外圈之间产生相对移动。滚动轴承的预紧如图2-5所示。一、预加负荷的目的对主轴轴承预加负荷，使滚珠与滚道消除了原始游隙并形成了一定的弹性变形，当承受外界载荷时，轴承已具有一定的刚性，对于与外界载荷受力方向相反安装的轴承，不