滚动轴承安装与维修

2021-4-24 1 滚 动 轴 承 安 装 与 维 修王 同 举 董 元 宏 王 定 峰 2021-4-24 2 本 文 编 写 背 景 介 绍 首 电 近 几 年 关 于 轴 承 问 题 造 成 的 相 关 设 备 出 现 的 异 常 较 多 各 专 业 在 轴 承 基 本 知 识 、 轴 承 安 装 使 用 、 后 期 维 护 、 轴 承 故 障等 方 面 认 识 程 度 相 差 较 大 2021-4-24 3 内 容 简 介一 、 轴 承 概 述 1.滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数 2.轴 承 的 分 类 、 特 点 及 使 用 范 围 二 、 轴 承 的 标 准 规 定 、 滚 动 轴 承 游 隙 测 量 方 法 1.轴 承 的 标 准 规 定 2.滚 动 轴 承 游 隙 测 量 方 法 及 测 量 误 差 分 析 三 、 滚 动 轴 承 的 选 择 1.选 择 的 方 法 和 步 骤 2.类 型 选 择 3.游 隙 选 择 2021-4-24 4 内 容 简 介四 、 滚 动 轴 承 的 安 装 1.轴 与 壳 体 孔 的 检 修 2.滚 动 轴 承 的 安 装 要 点 3.滚 动 轴 承 的 间 隙 调 整 4.轴 承 安 装 后 检 验 五 、 滚 动 轴 承 的 安 装 与 拆 卸 应 注 意 的 事 项 六 、 轴 承 的 识 别 与 保 管1.轴 承 的 识 别2.轴 承 的 保 管七 、 轴 承 的 润 滑八 、 轴 承 失 效 形 式 分 析 与 对 策 2021-4-24 5 一 、 轴 承 概 述 第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数 一 般 由 内 圈 、 外 圈 、 滚 动 体 和 保 持 架 组 成 。 内 圈 装 在 轴 颈 上 ， 外 圈 装 在机 座 或 轴 承 孔 内 ； 内 外 圈 上 有 滚 道 ， 以 限 制 滚 动 体 侧 向 移 位 ； 保 持 架 用 于 均匀 分 隔 滚 动 体 ， 减 小 它 们 的 摩 擦 和 磨 损 。 滚 动 轴 承 具 有 ： 公 称 接 触 角 、 角 偏 位 、 游 隙 、 极 限 转 速 等 特 性 参 数 ， 以反 映 滚 动 轴 承 的 承 载 能 力 、 安 装 要 求 、 运 行 条 件轴承结构 第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数 滚 动 轴 承 的 代 号 根 据 国 标 GB/T272-93之 规 定 ， 滚 动 轴 承 的 代 号 由 前 置 代 号 、 基本 代 号 和 后 置 代 号 三 部 分 构 成 ， 以 字 母 或 数 字 表 示 ， 反 映 滚 动 轴 承的 类 型 、 规 格 、 结 构 特 性 。 前 置 代 号 ： 用 字 母 表 示 ， 以 说 明 成 套 轴 承 部 件 特 点 的 补 充 代 号 ， 一般 轴 承 无 需 说 明 ， 无 此 代 号 。 表 1常 用 的 滚 动 轴 承 前 置 代 号 及 其 含 义特性参数 代 号 含 义 代 号 含 义L 可 分 离 轴 承 的 内 圈 或 外 圈 K 滚 子 和 保 持 架 组 件 R 不 带 可 分 离 内 圈 或 外 圈 的 轴 承 （ 滚 针轴 承 仅 适 用 于 NA型 ） WS 推 力 圆 柱 滚 子 轴 承 轴 圈GS 推 力 圆 柱 滚 子 轴 承 座 圈 第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数特性参数 基 本 代 号 ： 轴 承 代 号 的 主 体 内 容 ， 依 序 完 整 反 映 轴 承 类 型 、 轴 承 宽 度（ 向 心 轴 承 ） 或 高 度 （ 推 力 轴 承 ） 、 外 圈 直 径 、 内 圈 直 径 ， 一 般 最 多为 5位 数 ， 其 中 ， 轴 承 类 型 为 左 起 第 1位 数 字 ， 轴 承 宽 度 或 高 度 系 列 号为 左 起 第 2位 数 字 ， 轴 承 外 圈 直 径 系 列 号 为 左 起 第 3位 数 字 ， 轴 承 内 圈直 径 为 左 起 第 4、 5位 数 字 。 若 轴 承 类 型 代 号 采 用 字 母 表 示 时 ， 其 基 本代 号 由 字 母 4位 数 表 示 。 表 2常 用 滚 动 轴 承 类 型 及 代 号轴 承 名 称 类 型 代 号 主 要 特 性双 列 角 接 触 球 轴承 0 能 同 时 承 受 径 向 和 双 向 的 轴 向 载 荷 。 调 心 球 轴 承 1 主 要 承 受 径 向 载 荷 ， 也 可 同 时 承 受 少 量 双 向 的 轴 向 载 荷 ，不 宜 承 受 纯 轴 向 载 荷 。 具 有 自 动 调 心 性 能 。调 心 滚 子 轴 承 2 特 性 与 调 心 球 轴 承 相 同 ， 但 具 有 较 大 承 载 能 力 。圆 锥 滚 子 轴 承 3 能 承 受 较 大 的 径 向 载 荷 和 单 向 轴 向 载 荷 ， 内 、 外 圈 可 分 离 ，可 调 整 径 向 和 轴 向 游 隙 。双 列 深 沟 球 轴 承 4 主 要 承 受 径 向 载 荷 ， 也 可 承 受 一 定 量 的 双 向 轴 向 载 荷 ，推 力 球 轴 承 5 只 能 承 受 轴 向 载 荷 ， 且 作 用 线 必 须 与 轴 线 相 重 合 。 深 沟 球 轴 承 6 主 要 承 受 径 向 载 荷 ， 也 可 承 受 少 量 双 向 的 轴 向 载 荷 ，但 承 受 冲 击 载 荷 能 力 差 。 第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数特 性 参 数轴 承 名 称 类 型 代 号 主 要 特 性角 接 触 球 轴 承 7 能 同 时 承 受 径 向 与 单 向 的 轴 向 载 荷 ， 成 对 使 用 。 双 向 推 力 角 接 触 球 轴承 可 以 承 受 径 向 与 双 向 的 轴 向 载 荷 。推 力 圆 柱 滚 子 轴 承 8 只 能 承 受 轴 向 载 荷推 力 圆 锥 滚 子 轴 承 9 能 承 受 较 大 的 轴 向 载 荷 和 单 向 的 径 向 载 荷 ， 内 、 外 圈 可 分离 ， 可 调 整 轴 向 和 径 向 游 隙 。圆 柱 滚 子 轴 承（ 外 圈 无 挡 边 ） N 只 能 承 受 径 向 载 荷 ， 内 、 外 圈 可 以 分 离 。滚 针 轴 承 NA 只 能 承 受 径 向 载 荷 ， 套 圈 外 径 最 小 ， 内 、 外 圈 可 以 分 离 ，允 许 内 外 圈 有 少 量 的 轴 向 游 隙 。 四 点 接 触 球 轴 承 QJ 是 一 种 双 向 单 列 角 接 触 球 轴 承 ， 内 、 外 圈 沟 道 与 球 有 两 点接 触 ， 可 以 承 受 径 向 载 荷 和 较 大 的 双 向 轴 向 载 荷 ， 尤 其能 承 受 加 速 状 态 下 产 生 的 轴 向 推 力 ， 适 合 于 高 速 条 件 下的 运 转 ， 如 飞 机 发 动 机 主 轴 ； 但 高 速 条 件 下 ， 必 须 防 止外 圈 旋 转 。 2021-4-24 9 表 3轴 承 套 圈 内 径 代 号第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数特 性 参 数轴 承 公 称 内 径 /mm 内 径 代 号 示 例 10到 17 10 12 15 17 00010203 深 沟 球 轴 承 ： 6200 内 径 d=10mm 20到 480（ 22、 28、 32除 外 ） 公 称 内 径 值 除 以 5的 商 数 ， 商 数 为个 位 时 需 在 商 数 前 加 “ 0” 调 心 滚 子 轴 承 ： 23209 内 径 d=45mm大 于 和 等 于 500以 及22、 28、 32 用 公 称 毫 米 数 直 接 表 示 ， 但 在 与外 径 系 列 号 间 用 “ /”分 开 调 心 滚 子 轴 承 ： 230/500 内 径 d=500mm注 ： 轴 承 公 称 内 径 d10mm时 ， 查 阅 G B/T272-93后 置 代 号 ： 以 字 母 或 字 母 数 字 表 示 ， 以 说 明 轴 承 结 构 特 性 的 补 充 代 号 ；代 号 及 其 含 义 随 技 术 内 容 不 同 而 异 。 主 要 标 注 的 代 号 有 ： 内 部 结 构 代 号 、公 差 等 级 代 号 、 径 向 游 隙 代 号 。 第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数特 性 参 数表 4滚 动 轴 承 部 分 后 置 代 号 及 其 含 义公 差 等 级 普 通 （ 0） 级 高 于 普 通 级 高 于 P6、 P6x级 高 于 P5级 高 于 P4级代 号 /P0 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公 称 接 触 角 15 25 40 代 号 C AC B 游 隙 1组 2组 0组 3组 4组 5组 国 内 厂 商 代 号 及 国 外 品 牌 代 号第 一 节 、 滚 动 轴 承 的 结 构 与 特 性 参 数特 性 参 数 国 内 厂 商 代 号 及 国 外 品 牌 代 号厂 商 代 号 厂 商 代 号 国 外 品 牌 （ 厂 ） 名 代 号万 马 WM 长 治 HI 瑞 典 SKF公 司 SKF瓦 轴 ZWZ 东 莞 TR 日 本 精 工 公 司 NSK哈 轴 HRB 振 华 SX 日 本 东 洋 轴 承 公 司 NTN洛 轴 LYC 万 向 QC 德 国 乔 治 沙 弗 公 司 FAG上 滚 SG 向 明 XZ 日 本 光 洋 精 工 公 司 KOYO新 中 浦 SCP 托 林 顿 TWB 日 本 KYK 社 渚 QX 飞 虹 SFH 日 本 不 二 越 公 司 NACHI合 肥 HF 海 红 HH 日 本 IKO浙 滚 TMB 常 州 NF 日 本 EASE南 安 FK 西 北 NXZ 日 本 IJK上 微 SW 日 本 EZO 一 、 轴 承 的 功 用 ：支 承 轴 或 轴 上 回 转 件 ； 对 转 动 件 轴 线 定 位 ， 保 持 其 旋 转 精 度 ； 通 过 自 身 润 滑 条 件 ， 减 少 与 轴 之间 的 摩 擦 及 磨 损 。二 、 轴 承 的 分 类 轴 承 总 的 可 以 分 为 滑 动 轴 承 和 滚 动 轴 承 两 类 。 1、 滚 动 轴 承 结 构 类 型 分 类 ： (1)轴 承 按 其 所 能 承 受 的 载 荷 方 向 或 公 称 接 触 角 度 的 不 同 ， 分 为 ： a、 向 心 轴 承 主 要 用 于 承 受 承 受 经 向 载 荷 的 滚 动 轴 承 ， 其 公 称 接 触 角 从 0到 45。 按 公 称 接触 角 不 同 ， 又 分 为 ：1） 、 径 向 接 触 轴 承 公 称 接 触 角 为 0的 向 心 轴 承 。2） 、 角 接 触 向 心 轴 承 公 称 接 触 角 大 于 0到 45的 轴 承 。b、 推 力 轴 承 主 要 用 于 承 受 轴 向 载 荷 的 滚 动 轴 承 。 其 公 称 接 触 角 大 于 45到 90。 按 公 称 接 触角 的 不 同 ， 又 分 为 ：1） 、 轴 向 接 触 轴 承 公 称 接 触 角 为 90的 推 力 轴 承 。2） 、 角 接 触 推 力 轴 承 公 称 接 触 角 大 于 45但 小 于 90的 推 力 轴 承 。 (2)轴 承 按 滚 动 体 的 种 类 ， 分 为 ： a、 球 类 轴 承 滚 动 体 为 球 。b、 滚 子 轴 承 滚 动 体 为 滚 子 。 按 滚 子 种 类 ， 又 分 为 ：1） 、 圆 柱 滚 子 轴 承 滚 动 体 是 圆 柱 滚 子 的 轴 承 。2） 、 滚 针 轴 承 滚 动 体 是 滚 针 的 轴 承 。3） 、 圆 锥 滚 子 轴 承 滚 动 体 是 圆 锥 滚 子 的 轴 承 。4） 、 调 心 滚 子 轴 承 滚 动 体 是 球 面 滚 子 的 轴 承 。(3)轴 承 按 其 能 否 调 心 ， 分 为 ：a、 调 心 轴 承 滚 道 是 球 面 形 的 ， 能 适 应 两 滚 道 轴 心 线 间 的 角 偏 差 及 角 运 动 的 轴 承 。b、 非 调 心 轴 承 （ 刚 性 轴 承 ） 能 阻 抗 滚 道 间 轴 心 线 角 偏 移 的 轴 承 。 第 二 节 、 轴 承 的 分 类 、 特 点 及 使 用 范 围 (4)轴 承 按 滚 动 体 的 列 数 ， 分 为 ：a、 单 列 轴 承 具 有 一 列 滚 动 体 的 轴 承 。b、 双 列 轴 承 具 有 两 列 滚 动 体 的 轴 承 。c、 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 。(5)轴 承 按 其 部 件 能 否 分 离 ， 分 为 ：a、 可 分 离 轴 承 具 有 可 分 离 部 件 的 轴 承 。b、 不 可 分 离 轴 承 轴 承 在 最 终 配 套 后 ， 套 圈 均 不 能 任 意 自 由 分 离 的 轴 承 。表 格 较 大 可 参 照 滚 动 轴 承 应 用 手 册 中 的 表 1 20常 用 轴 承 的 结 构 与 分 类2、 滚 动 轴 承 尺 寸 大 小 分 类 ：a、 微 型 轴 承 公 称 外 经 尺 寸 范 围 为 26mm的 轴 承 。b、 小 型 轴 承 公 称 外 经 尺 寸 范 围 为 28-55mm的 轴 承 。c、 中 小 型 轴 承 公 称 外 经 尺 寸 范 围 为 60-115mm的 轴 承 。d、 中 大 型 轴 承 公 称 外 经 尺 寸 范 围 为 120-190mm的 轴 承 。e、 大 型 轴 承 公 称 外 经 尺 寸 范 围 为 200-430mm的 轴 承 。f、 特 大 型 轴 承 公 称 外 经 尺 寸 范 围 为 440mm以 上 的 轴 承 。3、 专 用 性 的 选 择 ： 轴 承 的 类 型 选 择 ： 尽 管 单 机 容 量 不 一 样 ， 但 在 轴 承 类 型 的 选 择 上 ， 大 体 是 一致 的 ， 轴 承 用 量 较 多 的 类 型 有 ： 深 沟 球 轴 承 、 圆 柱 滚 子 轴 承 、 调 心 滚 子 轴承 、 角 接 触 球 轴 承 、 圆 锥 滚 子 轴 承 、 双 列 圆 锥 滚 子 轴 承 、 推 力 调 心 滚 子 轴承 等 六 个 类 型 。 第 二 节 、 轴 承 的 分 类 、 特 点 及 使 用 范 围 （ 1） 公 差 等 级 按 国 标 GB/T272-93 滚 动 轴 承 代 号 方 法 的 规 定 ， 共 五个 精 度 等 级 ： P0、 P6、 P5、 P4、 P2。 P0为 标 准 级 ， 在 轴 承 代 号 中 不 标 出 ，P2为 最 高 级 。（ 2） 游 隙 按 国 标 GB4604-93 滚 动 轴 承 径 向 游 隙 标 准 规 定 共 有 六 个 ，组 别 ： “ 1、 2、 3、 4、 5组 ” ， “ 1”组 游 隙 最 小 ， “ 5”组 游 隙 最 大 ， “ 0”组 为 基 本 组 游 隙 ， 轴 承 代 号 中 不 标 出 。（ 3） 配 置 按 国 标 GB/T272-93 滚 动 轴 承 代 号 方 法 的 规 定 ， 共 七 种 配置 方 法 ： B背 对 背 ， F面 对 面 ， T串 联 ， BT背 对 背 和 串 联 ， FT面 对 面 和 串 联 ， BC成 对 串 联 的 背 对 背 ， FC成 对 串 联 的 面 对 面 。（ 4） 其 它 特 性 仅 介 绍 振 动 、 润 滑 。 a、 振 动 轴 承 分 加 速 度 级 极 值 组 别 ， 共 3组 ： Z1、 Z2、 Z3。 b、 润 滑 可 归 纳 为 四 个 方 面 ： 外 圈 有 润 滑 油 孔 ； 外 圈 有 润 滑 油 槽 和 润滑 油 孔 ， 轴 承 内 充 特 殊 润 滑 脂 ； 轴 承 内 润 滑 脂 装 脂 量 不 同 于 标 准 值 。二 、 轴 承 的 标 准 规 定 、 滚 动 轴 承 游 隙 测 量 方 法 第 一 节 、 轴 承 的 标 准 规 定 （ 一 ） 、 滚 动 轴 承 游 隙 ： 滚 动 轴 承 的 径 向 游 隙 指 一 个 套 圈 固 定 不 动 ， 而 另 一 个套 圈 在 垂 直 于 轴 承 轴 线 方 向 ， 由 一 个 极 端 位 置 移 动 到 另 一 个 极 端 位 置 的 移 动力 量 。 简 单 的 说 游 隙 就 是 轴 承 内 、 外 套 圈 滚 沟 道 与 滚 动 体 之 间 的 间 隙 。（ 二 ） 、 轴 承 游 隙 按 其 生 产 、 安 装 、 使 用 分 ：1.原 始 游 隙 ： 即 出 厂 时 按 国 标 规 定 制 定 的 游 隙 。2.安 装 游 隙 ： 使 用 单 位 按 公 差 配 合 要 求 ， 选 择 轴 承 游 隙 或 游 隙 组 别 。3.工 作 游 隙 ： 由 于 转 速 ， 承 载 的 负 荷 ， 工 作 环 境 等 因 素 产 生 一 定 的 热 量 ， 轴 承游 隙 继 续 变 小 ， 运 转 一 定 的 时 间 因 工 作 表 面 磨 损 消 耗 又 将 使 游 隙 不 断 增 大 。（ 三 ） 、 轴 承 游 隙 按 承 载 的 负 荷 方 面 分 ：1.径 向 游 隙 ： 如 深 沟 球 轴 承 ， 调 心 球 轴 承 ， 园 柱 滚 子 轴 承 ， 调 心 滚 子 轴 承 等 主要 承 受 径 向 负 荷 。2.轴 向 游 隙 ： 如 推 力 球 轴 承 ， 推 力 滚 子 轴 承 等 主 要 承 受 轴 向 负 荷 。（ 四 ） 、 轴 承 游 隙 按 标 准 规 定 分 ：1.基 本 组 游 隙 ： 代 号 “ 0”在 轴 承 型 号 中 不 标 出 。2.辅 助 组 游 隙 ： 用 数 字 表 示 在 轴 承 型 号 中 标 出 。 如 ： 22326/c3、 N326/P63， 其 排列 方 法 为 1、 2、 0、 3、 4、 5组 ， 其 中 1、 2组 游 隙 小 于 基 本 组 ， 3、 4、 5组 游隙 大 于 基 本 组 ， 5组 游 隙 最 大 。 3.非 标 准 游 隙 ： 在 轴 承 型 号 中 用 /C9表 示 。 如 ： N326/C9该 轴 承 游 隙 不 执 行 标 准 ，根 据 用 户 要 求 制 造 。 第 二 节 、 滚 动 轴 承 游 隙 测 量 方 法 及 测 量 误 差 分 析 （ 五 ） 、 滚 子 轴 承 径 向 游 隙 的 测 量 方 法 ：1.简 要 说 明 ： 测 量 时 ， 轴 承 中 心 线 与 轴 道 素 线 平 行 ， 食 指 背 轻 低 滚 子 小 端 面 ， 使 大 端面 靠 向 内 圈 中 档 边 ， 塞 尺 伸 进 长 度 应 超 过 滚 子 的 最 大 直 径 。 在 滚 道 与 滚 子 间 沿 圆周 方 向 切 割 ， 手 法 要 轻 而 缓 ， 不 得 带 动 滚 子 转 动 。2.评 定 方 法 ： 采 用 仪 器 测 量 时 应 旋 转 120， 至 少 测 三 点 取 其 算 术 平 均 值 ， 采 用 塞 尺 测量 应 取 其 最 大 和 最 小 径 向 游 隙 测 值 的 算 术 平 均 值 。3.径 向 游 隙 的 理 论 计 算 方 法 ：径 向 游 隙 =外 滚 （ 沟 ） 道 尺 寸 -内 滚 （ 沟 ） 道 尺 寸 -2 滚 动 体 直 径 尺 寸(六 )、 滚 子 轴 承 径 向 游 隙 测 量 方 法 的 误 差 分 析 ：1.用 塞 尺 检 测 ， 主 要 有 以 下 几 点 应 注 意 ：a、 塞 尺 厚 度 （ 尺 寸 ） 的 准 确 度 。b、 用 塞 尺 检 测 时 的 测 力 。c、 检 测 时 塞 尺 的 位 置 ， 塞 尺 伸 进 的 长 度 应 超 过 滚 子 最 大 直 径 并 平 行 于 滚 动 体 母 线 。2.用 压 铅 方 法 检 测 ， 主 要 有 以 下 几 点 应 注 意 ：a、 压 铅 时 滚 动 的 冲 击 力 。b、 压 铅 后 铅 丝 的 变 形 量 。 c、 千 分 尺 是 否 经 过 定 期 检 定 。3.压 铅 后 用 磁 力 表 座 百 分 表 检 测 ， 验 证 前 两 种 方 法 的 误 差 ， 应 注 意 以 下 几 点 ：a、 百 分 表 安 装 在 磁 力 表 座 上 ， 磁 力 表 座 固 定 在 平 台 上 ， 应 牢 固 。b、 百 分 表 是 否 鉴 定 合 格 。c、 测 量 铅 丝 压 痕 最 低 点 的 厚 度 。 第 二 节 、 滚 动 轴 承 游 隙 测 量 方 法 及 测 量 误 差 分 析 三 、 滚 动 轴 承 的 选 择第 一 节 、 选 择 的 方 法 和 步 骤 能 否 正 确 选 用 滚 动 轴 承 ， 对 主 机 能 否 获 得 良 好 的 工 作 性 能 ， 延 长 使 用 寿命 ； 对 企 业 能 否 缩 短 维 修 时 间 ， 减 少 维 修 费 用 ， 提 高 机 器 的 运 转 率 ， 都 有 着十 分 重 要 的 作 用 。 因 此 ， 不 论 是 设 计 制 造 单 位 ， 还 是 维 修 使 用 单 位 ， 在 选 择滚 动 轴 承 时 都 必 须 高 度 重 视 。一 般 来 说 ， 选 择 轴 承 的 步 骤 可 概 括 为 ：1. 根 据 轴 承 工 作 条 件 （ 包 括 载 荷 方 向 及 载 荷 类 型 、 转 速 、 润 滑 方 式 、 同 轴 度要 求 、 定 位 或 非 定 位 、 安 装 和 维 修 环 境 、 环 境 温 度 等 ） ， 选 择 轴 承 基 本 类 型 、公 差 等 级 和 游 隙 ； 2. 根 据 轴 承 的 工 作 条 件 和 受 力 情 况 和 寿 命 要 求 ， 通 过 计 算 确 定 轴 承 型 号 ， 或根 据 使 用 要 求 ， 选 定 轴 承 型 号 ， 再 验 算 寿 命 ；3. 验 算 所 选 轴 承 的 额 定 载 荷 和 极 限 转 速 。 选 择 轴 承 的 主 要 考 虑 因 素 是 极 限 转 速 、 要 求 的 确 良 寿 命 和 载 荷 能 力 ， 其 它的 因 素 则 有 助 于 确 定 轴 承 类 型 、 结 构 、 尺 寸 及 公 差 等 级 和 游 隙 工 求 的 最 终 方案 。 三 、 滚 动 轴 承 的 选 择第 二 节 、 类 型 选 择 各 类 滚 动 轴 承 具 有 不 同 的 特 性 ， 适 用 于 各 种 机 械 的 不 同 使 用 情 况 。 选 择 轴承 类 型 时 ， 通 常 应 考 虑 下 列 因 素 。 一 般 情 况 下 ： 对 承 受 推 力 载 荷 时 选 用 推 力 轴承 、 角 接 触 轴 承 ， 对 高 速 应 用 场 合 通 常 使 用 球 轴 承 ， 承 受 重 的 径 向 载 荷 时 ， 则选 用 滚 子 轴 承 。 总 之 ， 选 用 人 员 应 从 不 同 生 产 厂 家 、 众 多 的 轴 承 产 品 中 ， 选 用合 适 的 类 型 。1. 轴 承 所 占 机 械 的 空 间 和 位 置 在 机 械 设 计 中 ， 一 般 先 确 定 轴 的 尺 寸 ， 然 后 ， 根 据 轴 的 尺 寸 选 择 滚 动 轴 承 。通 常 是 小 轴 选 用 球 轴 承 ， 大 轴 选 用 滚 子 轴 承 。 但 是 ， 当 轴 承 在 机 器 的 直 径 方 向受 到 限 制 时 ， 则 选 用 滚 针 轴 承 、 特 轻 和 超 轻 系 列 的 球 或 滚 子 轴 承 ； 当 轴 承 在 机器 的 轴 向 位 置 受 到 限 制 时 ， 可 选 用 窄 的 或 特 窄 系 列 的 球 或 滚 子 轴 承 。2. 轴 承 所 受 载 荷 的 大 小 、 方 向 和 性 质 载 荷 是 选 用 轴 承 的 最 主 要 因 素 。 滚 子 轴 承 用 于 承 受 较 重 的 载 荷 ， 球 轴 承 用 于 承 受 较 轻 的 或 中 等 载 荷 ， 渗 碳 钢 制 造 或 贝 氏 体 淬 火 的 轴 承 ， 可 承 受 冲 击 与 振动 载 荷 。 在 载 荷 的 作 用 方 向 方 面 ， 承 受 纯 径 向 载 荷 时 ， 可 选 用 深 沟 球 轴 承 、 圆 柱 滚 子轴 承 或 滚 针 轴 承 。 承 受 较 小 的 纯 轴 向 载 荷 时 ， 可 选 用 推 力 球 轴 承 ； 承 受 较 大 的纯 轴 向 载 荷 时 ， 可 选 用 推 力 滚 子 轴 承 。 当 轴 承 承 受 径 向 和 轴 向 联 合 载 荷 时 ， 一般 选 用 角 接 触 球 轴 承 或 圆 锥 滚 子 轴 承 。 第 二 节 、 类 型 选 择 3. 轴 承 的 调 心 性 能 当 轴 的 中 心 线 与 轴 承 座 中 心 线 不 同 ， 有 角 度 误 差 ， 或 因 轴 的 两 支 承 间 距 较 大而 轴 的 刚 性 以 较 小 ， 容 易 受 力 弯 曲 或 倾 斜 时 ， 可 选 用 具 有 良 好 调 心 性 能 的 调心 球 或 调 心 滚 子 轴 承 ， 以 及 外 球 轴 承 。 此 类 轴 承 在 轴 稍 微 倾 斜 或 弯 曲 情 况 下 ，能 保 持 正 常 工 作 。轴 承 调 心 性 能 的 好 坏 ， 与 其 允 许 的 不 同 轴 度 有 关 ， 不 同 轴 度 值 愈 大 ， 调 心 性能 愈 好 。4. 轴 承 的 刚 性 轴 承 的 刚 性 ， 是 指 轴 承 产 生 单 位 变 形 所 需 力 之 大 小 。 滚 动 轴 承 的 弹 性 变 形 很小 ， 在 大 多 数 机 械 中 可 以 不 必 考 虑 ， 但 在 某 些 机 械 中 ， 如 机 床 主 轴 ， 轴 承 刚性 则 是 一 个 重 要 因 素 ， 一 般 应 选 用 圆 柱 和 圆 锥 滚 子 轴 承 。 因 为 这 两 类 轴 承 在承 受 载 荷 时 ， 其 滚 动 体 与 滚 道 属 于 点 接 触 ， 刚 性 较 差 。5. 另 外 ， 各 类 轴 承 还 可 以 通 过 预 紧 ， 达 到 增 大 支 承 刚 性 的 目 的 。如 角 接 触 球 轴 承 和 圆 锥 滚 子 轴 承 ， 为 防 止 轴 的 振 动 ， 增 加 支 承 刚 性 ， 往 往 在 安 装 时 预 先 施 加 一 定 的 轴 向 力 ， 使 其 相 互 压 紧 。 这 里 特 别 指 出 ： 预 紧 量 不 可过 大 。 过 大 时 ， 将 使 轴 承 摩 擦 增 大 ， 温 升 增 高 ， 影 响 轴 承 使 用 寿 命 。 第 二 节 、 类 型 选 择 6. 轴 承 的 转 速 每 一 个 轴 承 型 号 都 有 其 自 身 的 极 限 转 速 ， 它 是 由 诸 如 尺 寸 、 类 型 及 结 构 等物 理 特 性 所 决 定 的 ， 极 限 转 速 是 指 轴 承 的 最 高 工 作 转 速 （ 通 常 用 r min） ，超 过 这 一 极 限 会 导 致 轴 承 温 度 升 高 ， 润 滑 剂 干 枯 ， 甚 至 使 轴 承 卡 死 。 脂 润 滑 轴 承 的 极 限 转 速 比 油 润 滑 轴 承 的 极 限 转 速 低 ， 轴 承 的 供 油 方 式 对 可达 到 的 极 限 转 速 有 影 响 。 必 须 注 意 ， 对 脂 润 滑 轴 承 ， 其 极 限 转 速 一 般 仅 是 该轴 承 采 用 一 个 高 质 量 的 重 复 循 环 油 系 统 时 的 极 限 转 速 的 80%， 但 对 油 雾 润 滑 系统 ， 其 极 限 转 速 一 般 比 相 同 的 基 本 润 滑 系 统 高 50%。 保 持 架 的 设 计 和 结 构 也 影 响 轴 承 的 极 限 转 速 ， 因 为 滚 动 体 与 保 持 架 表 面 是滑 动 接 触 ， 用 比 较 贵 的 、 设 计 合 理 的 、 以 高 质 量 和 低 摩 擦 材 料 制 成 的 保 持 架 ，不 仅 可 将 滚 动 体 隔 开 来 ， 而 且 有 助 于 维 持 滑 动 接 触 区 的 润 滑 油 膜 。 但 象 冲 压保 持 架 之 类 价 格 低 廉 的 保 持 架 ， 通 常 只 能 使 滚 动 体 保 持 分 离 。 因 此 ， 它 们 存在 着 易 出 事 故 和 令 人 苦 恼 的 滑 动 接 触 ， 从 而 导 致 更 低 的 极 限 转 速 。 一 般 来 说 在 较 高 转 速 的 工 作 场 合 下 ， 宜 选 用 深 沟 球 轴 承 、 角 接 触 轴 承 、 圆 柱 滚 子 轴 承 ； 在 较 低 转 速 工 作 场 合 下 ， 可 选 用 圆 锥 滚 子 轴 承 。 圆 锥 滚 子 轴 承的 极 限 转 速 ， 一 般 约 为 深 沟 球 轴 承 的 65%， 圆 柱 滚 子 轴 承 的 70%， 角 接 触 球 轴承 的 60%。 推 力 球 轴 承 的 极 限 转 速 低 ， 只 能 用 于 较 低 转 速 的 场 合 。 对 于 同 一 类 轴 承 ， 尺 寸 愈 小 ， 允 许 转 速 愈 高 。 在 选 用 轴 承 时 ， 应 注 意 要 使实 际 转 速 低 于 极 限 转 速 。 第 二 节 、 类 型 选 择 7. 轴 承 游 动 和 轴 向 位 移 通 常 情 况 下 ， 一 个 轴 用 两 个 轴 承 相 隔 一 定 的 距 离 给 予 支 承 。 为 了 适 应 轴 和 外 壳 不 同程 度 的 热 涨 影 响 ， 安 装 时 应 将 一 个 轴 承 在 轴 向 固 定 ， 另 一 个 轴 承 使 之 在 轴 上 可 以 游 动（ 即 游 动 支 承 ） ， 以 防 止 因 轴 的 伸 长 或 收 缩 引 起 的 卡 死 现 象 。 游 动 支 承 通 常 选 用 内 圈 或外 圈 无 挡 边 的 圆 柱 滚 子 轴 承 （ 原 2000型 、 32000型 ） 和 滚 针 轴 承 ， 这 主 要 是 此 类 轴 承 内部 结 构 允 许 轴 与 外 壳 有 适 当 轴 向 位 移 的 缘 故 。 此 时 ， 内 圈 与 轴 ， 外 圈 与 外 壳 孔 可 采 用 紧配 合 。 当 采 用 不 可 分 离 型 轴 承 做 游 动 支 承 时 ， 如 深 沟 球 轴 承 、 调 心 滚 子 轴 承 ， 在 安 装 中必 须 允 许 外 圈 与 外 壳 孔 ， 或 内 圈 与 轴 采 用 较 松 配 合 ， 使 之 轴 向 可 自 由 游 动 。 圆 锥 滚 子 轴 承 、 调 心 滚 子 轴 承 和 深 沟 球 轴 承 基 本 上 属 于 定 位 型 ， 当 用 作 非 定 位 时 则采 用 松 配 合 安 装 。 所 有 推 力 滚 子 轴 承 均 属 定 位 型 轴 承 。8. 便 利 于 轴 承 的 安 装 和 拆 卸 选 用 轴 承 类 型 时 ， 对 轴 承 安 装 拆 卸 是 否 方 便 ， 亦 必 须 考 虑 周 全 ， 特 别 是 对 大 型 和 特 大型 轴 承 的 安 装 和 拆 卸 尤 为 重 要 。 一 般 的 外 圈 可 分 离 的 角 接 触 球 轴 承 、 圆 锥 滚 子 轴 承 、 圆柱 滚 子 轴 承 和 滚 针 轴 承 ， 安 装 拆 卸 比 较 方 便 ， 它 们 的 内 圈 和 外 圈 可 分 别 装 于 轴 上 或 壳 体 孔 内 。 此 外 ， 内 径 带 圆 锥 孔 的 ， 带 紧 定 套 的 调 心 滚 子 轴 承 、 双 列 圆 柱 滚 子 轴 承 和 调 心 球轴 承 ， 也 比 较 容 易 安 装 拆 卸 。9. 其 它 要 求 除 上 述 因 素 外 ， 还 应 考 虑 轴 承 的 工 作 环 境 温 度 、 轴 承 密 封 及 对 摩 擦 力 矩 、 振 动 、 噪 声等 的 特 殊 要 求 。 第 三 节 、 轴 承 游 隙 所 谓 轴 承 游 隙 ， 即 指 轴 承 在 未 安 装 于 轴 或 轴 承 箱 时 ， 将 其 内 圈 或 外 圈的 一 方 固 定 ， 然 后 便 未 被 固 定 的 一 方 做 径 向 或 轴 向 移 动 时 的 移 动 量 。 根 据移 动 方 向 ， 可 分 为 径 向 游 隙 和 轴 向 游 隙 。 运 转 时 的 游 隙 （ 称 做 工 作 游 隙 ） 的 大 小 对 轴 承 的 滚 动 疲 劳 寿 命 、 温 升 、噪 声 、 振 动 等 性 能 有 影 响 。 测 量 轴 承 的 游 隙 时 ， 为 得 到 稳 定 的 测 量 值 ， 一 般 对 轴 承 施 加 规 定 的 测 量负 荷 。 因 此 ， 所 得 到 的 测 量 值 比 真 正 的 游 隙 （ 称 做 理 论 游 隙 ） 大 ， 即 增 加 了 测量 负 荷 产 生 的 弹 性 变 形 量 。 但 对 于 滚 子 轴 承 来 说 ， 由 于 该 弹 性 变 形 量 较 小 ， 可 以 忽 略 不 计 。 安 装 前 轴 承 的 内 部 游 隙 一 般 用 理 论 游 隙 表 示 。 游 隙 的 选 择 从 理 论 游 隙 减 去 轴 承 安 装 在 轴 上 或 外 壳 内 时 因 过 盈 配 合 产 生 的 套 圈 的 膨胀 量 或 收 缩 后 的 游 隙 称 做 “ 安 装 游 隙 ” 。 在 安 装 游 隙 上 加 减 因 轴 承 内 部 温 差 产 生 的 尺 寸 变 动 量 后 的 游 隙 称 做 “ 有效 游 隙 ” 。 轴 承 安 装 有 机 械 上 承 受 一 定 的 负 荷 放 置 时 的 游 隙 ， 即 有 效 游 隙 加 上 轴 承负 荷 产 生 的 弹 性 变 形 量 后 的 以 便 称 做 “ 工 作 游 隙 ” 。 当 工 作 游 隙 为 微 负 值 时 ， 轴 承 的 疲 劳 寿 命 最 长 ， 但 随 着 负 游 隙 的 增 大 疲劳 寿 命 同 显 著 下 降 。 因 此 ， 选 择 轴 承 的 游 隙 时 ， 一 般 使 工 作 游 隙 为 零 或 略 为正 为 宜 。工 作 游 隙 与 疲 劳 寿 命 的 关 系 另 外 ， 需 提 高 轴 承 的 刚 性 或 需 降 低 噪 声 时 ， 工 作 游 隙 要 进 一 步 取 负 值 ，而 在 轴 承 温 升 剧 烈 时 ， 工 作 游 隙 则 要 进 一 步 取 正 值 等 等 ， 还 必 须 根 据 使 用 条件 做 具 体 分 析 。 第 三 节 、 轴 承 游 隙 第 三 节 、 轴 承 游 隙 游 隙 是 滚 动 轴 承 能 否 正 常 工 作 的 一 个 重 要 因 素 ， 分 为 轴 向 游 隙 和 径向 游 隙 。 选 择 适 当 的 游 隙 ， 可 使 载 荷 在 轴 承 滚 动 体 之 间 合 理 分 布 ； 可 限 制 轴（ 或 外 壳 ） 的 轴 向 和 径 向 位 移 ， 保 证 轴 的 旋 转 精 度 ； 能 使 轴 承 在 规 定 的 温 度下 正 常 工 作 ； 减 少 振 动 和 噪 声 ， 有 利 于 提 高 轴 承 的 寿 命 。 因 此 。 在 选 用 轴 承时 ， 必 须 选 择 适 当 的 轴 承 游 隙 。 选 择 轴 承 游 隙 时 ， 应 考 虑 以 下 几 个 方 面 ：1. 轴 承 的 工 作 条 件 ， 如 载 荷 、 温 度 、 转 速 等 ； 2. 对 轴 承 使 用 性 能 的 要 求 （ 旋 转 精 度 、 摩 擦 力 矩 、 振 动 、 噪 声 ） ； 3. 轴 承 与 轴 和 外 壳 孔 为 过 盈 配 合 时 导 致 轴 承 游 隙 减 小 ； 4. 轴 承 工 作 时 ， 内 外 套 圈 的 温 度 差 导 致 轴 承 游 隙 减 小 ；5. 因 轴 和 外 壳 材 料 的 膨 胀 系 数 不 同 ， 导 致 轴 承 游 隙 减 小 或 增 大 。 第 三 节 、 轴 承 游 隙 根 据 使 用 经 验 ， 球 轴 承 最 适 宜 的 工 作 游 隙 为 近 于 零 ； 滚 子 轴 承 应 保持 有 少 量 的 工 作 游 隙 。 在 要 求 支 承 刚 性 良 好 的 部 件 中 ， 轴 承 允 许 有 一 定 数 值的 预 紧 力 。 这 里 特 别 指 出 ， 所 谓 工 作 游 隙 ， 是 指 轴 承 在 实 际 运 转 条 件 下 的 游隙 。 还 有 一 种 游 隙 叫 原 始 游 隙 ， 是 指 轴 承 未 安 装 前 的 游 隙 。 原 始 游 隙 大 于 安装 游 隙 。 我 们 对 游 隙 的 选 择 ， 主 要 是 选 择 合 适 的 工 作 游 隙 。 国 家 标 准 规 定 的 游 隙 值 分 为 三 组 ： 有 基 本 组 （ 0组 ） 、 小 游 隙 辅 助 组（ 1、 2组 ） 和 大 游 隙 辅 助 组 （ 3、 4、 5组 ） 。 选 择 时 ， 在 正 常 工 作 条 件 下 ，宜 优 先 选 用 基 本 组 ， 便 可 使 轴 承 得 到 合 适 的 工 作 游 隙 。 当 基 本 组 不 能 满 足 使用 要 求 时 ， 则 应 选 用 辅 助 组 游 隙 。 大 游 隙 辅 助 组 适 用 于 轴 承 与 轴 和 外 壳 孔 采用 过 盈 配 合 ， 轴 承 内 外 圈 温 差 较 大 ， 深 沟 球 轴 承 需 要 承 受 较 大 轴 向 负 荷 或 需改 善 调 心 性 能 ， 心 及 要 求 提 高 极 限 转 速 和 降 低 轴 承 摩 擦 力 矩 等 场 合 ； 小 游 隙 辅 助 组 适 用 于 要 求 较 高 的 旋 转 精 度 、 需 严 格 控 制 外 壳 孔 的 轴 向 位 移 ， 以 及 需减 少 振 动 和 噪 声 的 场 合 。 各 类 轴 承 的 径 向 游 隙 见 国 家 标 准 的 规 定 。 表 深 沟 球 轴 承 （ 圆 柱 孔 ） 的 径 向 游 隙 单 位 um轴 承 公 称 内 径d mm 游 隙C2 标 准 C3 C4 C5超 过 到 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大2.5610 182430405065801012014016010200225250 280315355 610182430 40506580 100120140160 180200 225250280315355400 000011111122222 222233 77910111111515182023232530 354045556070 22 3 5 566810121518182025 253035404555 131318202020232830364148536171 8595105115125145 8811131315182325303641465363 758590100110130 23232528283336435158668191102117 140160170190210240 -1418202328303846536171819110 7125145155175195225 -293336414651617184971141130147163195225245270300340 -20252830404555657590105120135150175205225245275315 -3745485364739010512014016 0180200230265300340370 410460 表 调 心 球 轴 承 的 径 向 游 隙 （ ） 圆 柱 孔 轴 承 单 位 um 轴 承 公 称 内 径d mm 游 隙C2 标 准 (CN) C3 C4 C5超 过 到 最小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大2.5610141824 3040506580100120140 6101418243040506580100120140160 12234566789101015 89101214161819212427313844 566810111314161822253035 1517192123242931264048566880 1012131517192325303542506070 202526283035404450607083100120 15192123252934374554647590110 2533353739465357698396114135161 2127303234404650627689105125150 334248505258667188108124145175210 表 3调 心 球 轴 承 的 径 向 游 隙 （ ） 圆 锥 孔 轴 承 单 位 um 轴 承 公 称 内 径d mm 游 隙C2 标 准 (CN) C3 C4 C5超 过 到 最小 最大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大2.5610141824 3040506580100120140 6101418243040506580100120140160 -791214182329354045 -17202427323947566874 -13151922273542506065 -262835394757688198110 -202329334150627590100 -33394652617590108130150 -28334045566984100120140 -425059658098116139165191 -374452587391109130155180 -5562727999123144170205240 表 4四 列 圆 柱 滚 子 轴 承 的 径 向 游 隙 （ 圆 柱 孔 ） 单 位 um 轴 承 公 称 内 径d mm 组 组 组 组 组超 过 到 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大80100120140160180 20022525028031535540045050056063074080090010001120 1250 100120140160180200225250280315355400450500560630 7108009001000112012501400 1515152025354545555565100110110120140 145150180200220230270 505560707590105110125130145190210220240260 285310350390430470530 505060707590105110125130145190210220240260 285310350390430470530 8590105120125145165175195205225280310330360380 425470520580640710790 7585100115120140160170190200225280310330360380 425470520580640710790 110125145165170195220235260275305370410440480500 5656306907708509501050 105125145165170195220235260275305370410440480500 5656306907708509501050 140165190215220250280300330350385460510550600620 705790860960106011901310 155180200225250275305330370410455510565625- - 190220245275300330365395440485535600665735- - 表 5圆 柱 滚 子 轴 承 的 径 向 游 隙 （ ） 圆 柱 孔 轴 承 单 位 um 轴 承 公 称 内 径d mm 游 隙C2 标 准 (CN) C3 C4 C5超 过 到 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大-10243040506580 100120140160180200225250280315355400450 10243040506580100120140160180200225250280315355400450500 0005510101515152025354545555565100110110 25252530354045505560707590105110125130145190210220 20202025304040505060707590105110125130145190210220 454545506070758590105120125145165175195205225180310330 353535455060657585100115120140160170190200225280310330 606060708090100110125145165170195220235260275305370410440 50505060708090105125145165170195220235260275305370410440 75757585100110125140165190215220250280300330350385460510550 -6570809544013015518020225250275305300375410455510565625 -9095105125140165190220245275300330365395440485535600665735 表 6调 心 滚 子 轴 承 的 径 向 游 隙 （ ） 圆 柱 孔 轴 承 单 位 um 轴 承 公 称 内 径d mm 游 隙C2 标 准 (CN) C3 C4 C5超 过 到 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大 最 小 最 大1418243040506580 100120140160180200225250280315355400450500560630 710800900 18243040506580100120140160180200225250280 315355400450500560630710809001000 101015152020303540506065708090100 110120130140140150170190210230260 20202530354050607595110120130140150170 190200220240260280310350390430480 20202530354050607595110120130140150170 190200220240260280310350390430480 35354045556580100120145170180200220240260 280310340370410440480530580650710 35354045556580100120145170180200220240260 280310340370410440480530580650710 454555607590110135160190220240260290320350 3704104505