第三章轧辊与轧辊轴承
第一节轧辊的结构与类型
一、轧辊的结构
轧辊是用来对轧件进行轧制加工的工具，它是整个工作机座的中心，机座的其他组件和机构都是为装置、支承和调整轧辊以及引导轧件正确地进出轧辊而设的。
1．辊身
辊身是轧辊的中间部分，直接与轧件接触，经常处于高温、高压、受冲击等繁重的工作负荷以及承受高温下用水冷却而产生的内应力。
钢板轧机的轧辊辊身呈圆柱形，冷轧板带轧辊的辊身微凸，当它受力弯曲时，可保证良好的板形。有时热轧薄板轧辊的辊身微凹，当受热膨胀时，可保持较好的板形。型钢轧机轧辊的辊身上有轧槽，根据型钢轧制要求安排孔型(图3—16)。
2．辊颈
辊颈安装在轴承中，承受轧制压力，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。辊颈的形状有圆柱形和圆锥形两类，圆柱形辊颈用于滑动轴承和滚动轴承，圆锥形辊颈用于液体摩擦轴承。
3．辊头
辊头和联接轴相连接，传递轧制扭矩。辊头的形状有梅花轴头、扁头和带有键槽的圆柱形三种。梅花轴头(图3～1)用于和梅花套筒、梅花接轴相连接；扁头(见图3—4)用于和万向接轴相连接；带双键槽的圆柱形辊头，则用键与套筒配合组成装配式辊头，与万向接轴或齿形接轴连接。带双键槽的轴头在使用过程中，键槽侧壁容易崩裂，目前常用易加工的带平台的轴头(图3—2)取代。
在四辊板带轧机上，轧辊分为工作辊和支承辊。工作辊一般是驱动辊，辊径小，并与高温轧件接触，要求有一定的强度、刚度和较高的耐磨性。而支承辊则主要是承受弯曲负荷，要求有足够的抗弯强度和抗弯刚度，此外，还要考虑支承辊与工作辊问的接触应力。
工作辊的结构如图3—2所示。辊身为光滑的圆柱表面。辊颈使用滚动轴承，在其中部，为了便于拆卸轴承，开有一个小切口(切口宽度应大于轴承间隔环的宽度)。辊头为平台结构。工作辊两端做成对称的，使传动端和非传动端可互换使用。当采用装配式轴头时，为了拆卸滚动轴承，辊头上的扁头必须作成可拆卸的。
轧辊的辊身与辊颈的过渡区由于直径的突然变化是受力的危险截面，产生很大的应力集中，设计翩造时应注意采用过渡台阶或过渡圆弧以减少应力集中。
轧辊的结构有实心辊、空心辊和镶套辊三种，一般为实心辊。
直径超过400mm的冷轧轧辊，在锻造后，多半在中心镗一个φ70～φ250的通孔，作成空心辊的原因是一方面可使轧辊热处理后的内应力分布均匀，另一方面，在轧辊表面淬火时，可对轧辊通水内冷，提高淬火效果，保证淬火层的硬度和厚度。
图3—3为采用镶套式辊身结构的支承辊，为节约高合金材料，辊套媚合金钢(8CrMoV，8Mn2MoV)，芯轴用锻钢。其优点是既能保证辊身表面有较高的硬度(HS≥70)，又能使辊心有良好的韧性。辊套要加热到270℃后热装到芯轴上，过盈量可取为芯轴直径的0.13％。为了便于拆卸和安装液体摩擦轴承，其辊颈作成圆锥形，锥度一般取l:5，锥度公差不大于±
0.03mm(在直径上测量)。
二、轧辊的类型
轧辊按构造分类主要有光面轧辊和有槽轧辊，钢板轧辊按作用的不同又有工作辊和支承辊之分。轧辊的工作表面硬度是轧辊的主要性能参数之一。根据辊身表面硬度的不同，轧辊可分为软面轧辊(HS=25～35)、半硬面轧辊(HS=35～60)、硬面轧辊(HS=60～85)和特硬轧辊(HS=85～100)。
三、轧辊材料的选择
轧辊是轧钢车间经常耗用的工具，其质量好坏直接影响着钢材的质量和产量，因此对轧
辊的性能(主要是强度、耐磨性和一定的耐热裂性)的要求是很严格的。因轧机类型和所轧钢材种类的不同，对轧辊材料性能的具体要求也有很大差别。
常用的轧辊材料有合金锻钢、合金铸钢和铸铁等。
初轧机和型钢轧机轧辊受力较大，且有冲击负荷，应有足够的强度，而辊面硬度可放在第二位。初轧机常用高强度铸钢或锻钢，型钢轧机多用铸钢。含Cr、Ni、Mo等合金元素的铸钢轧辊适用于轧制合金钢；含Mn钢及高碳铸钢轧辊多用于轧普碳钢的第一架粗轧机。在型钢轧机的成品机架上，成品形状及公差要求严格，要求轧辊有较高的表面硬度及耐磨性，一般选用普通铸铁轧辊。
带钢热轧机的工作辊选择轧辊材料时，以辊面硬度要求为主，多采用铸铁轧辊，或在精轧机组前几架采用半钢轧辊，以减缓辊面的糙化过程。而支承辊在工作中主要承受弯矩，且直径较大，要着重考虑强度和轧辊淬透性，因此，多选用含Cr合金锻钢。
带钢冷轧机的工作辊对辊面硬度及强度均有很高的要求，常采用高强度的合金铸钢。其支承辊工作条件与热轧机相似，材料选用也基本相同，但要求有更高的辊面硬度。
在冷轧机上为了轧制高碳钢和其他难变形的合金钢，也采用带硬质合金辊套的复合式冷轧工作辊。
尽管冷轧工作辊的硬度要求很高(HS>90)，但却不使用铸铁轧辊，这是因为当辊径确定以后，可能轧出的轧件最小厚度值和轧辊材料的弹性模数E值成反比，即轧辊材料弹性模数E愈大，可能轧出的轧件厚度愈小，铸铁的E值约为钢的一半，故而冷轧带钢使用铸铁轧辊是不利的。
在轧辊的常用材料中：
1)用于轧辊的合金锻钢，在我国重型机械标准JB／ZQ4289—86标准中列出了热轧轧辊和冷轧轧辊用钢。
热轧轧辊用钢有：55Mn2、55Cr、60CrMnMo、60SiMnMo等。
冷轧轧辊用钢有：9Cr、9Cr2、9CrV、9Cr2W、9Cr2Mo)、60CrMoV、80CrNi3W、8CrMoV 等。
2)用于轧辊的合金铸钢种类尚不多，也没有统一标准。
3)铸铁可分为普通铸铁、合金铸铁和球墨铸铁。采用不同的铸型，可以得到半冷硬、冷硬及无限冷硬铸铁。
表3—1列出了部分轧机轧辊材料及辊面硬度。
第二节轧辊尺寸
轧辊辊身直径和辊身长度既是轧钢机的主要参数，也是轧辊尺寸的主要参数。当轧辊 直径D 确定以后，轧辊的其它尺寸受强度、刚度或结构上的限制也将随之确定。
一、轧辊辊身直径D 和辊身长度L 的确定
1．初轧机和型钢轧机
这些轧机的轧辊都是有轧槽的，轧辊直径是以名义直径(或公称直径)表示的：对型钢轧机是以齿轮座的中心距作为轧辊名义直径；初轧机则把辊环外径作为名义直径。因此，有槽轧辊其名义直径均大于其工作直径(指槽底直径)。为了避免轧槽切入过深，轧辊名义直径与工作直径的比值一般不大于1．4。
轧辊工作直径D 1要根据允许咬入角α(或压下量与辊径之比△h ／D 1)和轧辊的强度要求来决定。各种轧机的最大允许咬人角可参考表3—2。
按照轧辊的咬入条件，轧辊的工作直径D l 应满足下式要求
11cos h D a
?≥- (3—1) 带有轧槽的轧辊辊身长度L 取决于孔型配置、轧辊的抗弯强度和刚度。因此，粗轧机的辊身较长，以便配置较多的孔型，而精轧机轧辊尤其是成品轧机轧辊的辊身较短，这样可提高轧辊刚度，从而提高产品尺寸精度。通常各种轧机轧辊的L 与D 均有一定比例，其比值可参考表3～3。
按照式(3—1)计算后确定的轧辊名义直径，应符合国家规定的轧钢机系列标准。
2．板带轧机轧辊
板带轧机辊身长度标志着板带轧机的规格。决定板带轧机轧辊尺寸时，应首先确定辊身长度，然后再根据强度、刚度和有关工艺条件确定其直径。
辊身长度L 比所轧钢板的最大宽度b 大一个适当的裕量α，即
L=b+α
式中 α值视钢板宽度而定，当
b=400～1200mm 时 α=100mm
b=1000～2500mm时α=150～200mm
b更大时α=200～400mm
辊身长度确定以后，对二辊轧机可根据皎人条件及轧辊强度，参照表3—3确定辊径D。
对于四辊轧机，为减少轧制力，应尽量使工作辊直径取得小些，但工作辊最小直径受辊颈和辊头的扭转强度及轧件咬入冬件的限制。支承辊直径主要取决于刚度和强度要求。
四辊轧机的辊身长度L确定以后，可根据表3—4确定工作辊直径D1和支承辊直径D2。
比值L／D2标志着辊系的抗弯刚度，其值愈小则刚度愈高。
辊径比D2/D1的选择，主要取决于工艺条件，其值视轧机的用途而略有不同。一般说，当轧件较厚时(咬人角较大)，要求较大的工作辊直径，故选较小的D2／D1值；当轧件较薄时，则选较大的D2／D1值。因此粗轧机组比精轧机组的辊径比小些，热轧机比冷轧机的辊径比小些。
对于支承辊传动的四辊轧机，一般选D2／D1=3～4。
在冷轧板带轧机上，轧制压力很大，若工作辊直径过大，则弹性压扁值也大，以致无
h加的限制。根据经验法轧出合格产品。为此，工作辊最大直径还受所轧板带最小厚度
min
h
有张力轧制时D1<(1500～2000)
min
h
无张力轧制时D1<1000
min
3．轧辊的重车
在轧制过程中，轧辊辊面因工作磨损，需不止一次地重车或重磨。轧辊工作表面的每次重车量为0．5～5mm，重磨量为0．01～0．5mm。轧辊直径减小到一定程度后，即不能再使用。轧辊从开始使用直到报废，其全部重车量与轧辊名义直径的百分比称为重车率。
初轧机轧辊的重车率受咬入能力和辊面硬度的限制；板带轧机轧辊只受表面硬度的限制。各种轧机轧辊的最大重车率见表3—5。
二、轧辊辊颈直径d和辊颈长度f的确定
辊颈直径和长度与轴承的型式和工作载荷有关，直径d受轴承径向尺寸的限制，而且辊颈与辊身的交界面，往往是最薄弱环节。只要条件允许，辊颈直径和辊颈与辊身的过渡圆角r均应选得大些。
使用滑动轴承的轧机，辊颈尺寸(d／D、l/d和r／D比值)列于表3—6中。
使用滚动轴承时，由于轴承外径较大，辊颈尺寸不能过大，一般近似地选d=(0．5～0．55)D，l/d =0．83～1.0。
三、辊头的型式与尺寸
各种轧机由于传动连接方法的不同，所要求的辊头型式也不同。选择辊头尺寸时，应根据辊头的型式确定。
1．梅花辊头
梅花辊头的外径d1与辊颈直径d的关系大致如下：
三辊型铜与线材轧机d1=d一(10～15)mm
二辊型钢(连续式)轧机d1=d一10mm
中板轧机d1=(0．9～0．94)d
二辊薄板轧机d1=0．85d
辊头其余尺寸见表3—7。
2．万向辊头(扁头)的尺寸
图3—4为带有整体扁．头的轧辊，多用于初轧机，其各部尺寸有如下关系：
D1=D一(5～15)mm b=(0．15～0．20)D l
S=(0．25～0．28)D1c=(0．50～1．00)b
=(0．50～0．60)D1
当采用可拆卸辊头时，若使用滑动轴承，则扁头与轧辊用热压配合；若使用滚动轴承
时，则扁头用无键联接(用手压泵通过液压力拆装扁头)方式装在轧辊上。
第三节 轧辊的强度校核
轧辊的破坏可能由于三方面原因造成：
1)轧辊的形状设计不合理或设计强度不够，因而产生轧辊断裂、辊面疲劳剥落等；
2)轧辊的材质、热处理或加工工艺不合要求，如轧辊的耐热裂性、耐粘附性及耐磨性差；
3)轧辊在生产过程中使用不合理，比如，热轧轧辊在冷却不足或冷却不均匀时，会因热
疲劳造成辊面热裂；冷轧时事故粘附也会导致表层剥落；在冬季新换上的冷辊突然进行高负荷热轧，或者冷轧机停车，轧热了的轧辊骤然冷却，往往因温度应力过大，导致轧辊表面剥落甚至断辊；低温轧制、压下量过大，或因工艺过程安排不合理产生过负荷轧制，也会造成轧辊破环。
为防止轧辊破坏，延长使用寿命，应从设计、制造和使用三方面努力。
设计轧机时，通常是按工艺给定的轧制负荷和轧辊参数，对轧辊进行强度校核。由于对影响轧辊强度的各种应力(如温度应力、残余应力、冲击载荷值等)很难准确计算，因此，设计时对轧辊的弯矩和扭矩一般不进行疲劳校核，而是将这些因素的影响纳入轧辊的安全系数中，为了保护轧机其他重要部件，轧辊的安全系数是轧机各部件中最小的，一般取n =5。 通常对辊身只计算弯曲力矩，对辊颈则计算弯矩和扭矩，对传动端辊头只计算扭转力矩。
一、有槽轧辊的强度校核
初轧、型钢、线材轧机的轧辊，沿辊身长度上
布置有许多孔型轧槽，轧制压力可近似看成集中
力(图3—5)。轧件在不同的轧槽中轧制时，轧制压
力作用点是变动的。所以要分别判断不同轧槽过
钢时轧辊各断面的应力，进行比较，找出危险断
面。
(1)辊身 轧制力P 所在的辊身断面上弯曲力
矩为
1(
1)x M R x P x a
ω==- ¨ 辊身的弯曲应力为
31
0.1M D ωσ= （3-2） 式中 R 1(R 2)——轴承支反力，作用在压下螺丝中心线上；
a —一两压下螺丝中心线间(即R 1、R 2间)的距离；
x ——所计算的轧槽与支反力R 1间的距离；
D 1——计算断面处的轧辊工作直径。
(2)辊颈辊颈上的弯矩，由最大支反力决定
M Rc ω=
式中 R ——最大支反力；
c ——支反力至辊身边缘的距离，取c=l ／2。
辊颈处的弯曲应力和扭转应力分别为
30.1M d ωσ= 30.2k M d
τ= （3—3） 式中 d ——辊颈直径；
k M ——轧辊传动扭矩。
辊颈强度要按弯、扭合成应力计算。
钢轧辊根据第四强度理论计算合成应力h σ
h σ= 铸铁轧辊用摩尔理论计算合成应力h σ
0.375h σσ=+ (3—4)
(3)辊头梅花辊头的最大扭转应力发生在它的凹槽底部，按通常的梅花头形状，当2d =0．661d 时(表3～7附图)，其最大扭转应力为
31
0.07k M d τ= (3—5) 轧辊的安全系数一般取为n =5，则许用应力为/b b R n σ=。轧辊材料的许用应力可参照表3—8数据选取。
二、钢板轧机轧辊强度校核
二辊钢板轧机轧辊的计算方法与有槽轧辊基本相同，只是轧制力应看成沿轧件宽度均匀分布(图3—6)，均布载荷/q P b = (b 为轧件宽度)。两端支反力相等，辊身中部弯矩最大 ()48
w a
b M P =- (3—6) 四辊轧机由于有支承辊，给轧辊计算带来了新特点，即首先要考虑工作辊和支承辊之间弯曲载荷的分配问题，其次是工作辊和支承辊之间存在着相当大的接触应力。
四辊轧机的支承辊直径D 2与工作辊直径D 1之比一般在1．5～2．9范围内。显然，支承辊的抗弯断面系数较工作辊大得多，即支承辊有很大的刚性。因此，轧制时的弯曲力矩绝大部分由支承辊承担，在计算支承辊时，通常按承受全部弯曲力矩来考虑。由于四辊轧机一
般是工作辊传动，因此，对支承辊只需计算辊身中部和辊颈断面的弯曲应力。
支承辊的弯曲力矩和弯曲应力分布见图3—7，辊身中部3—3断面的弯曲力矩最大，若把工作辊对支承辊的压力简化为均布载荷，则同样可用式(3—6)计算弯矩，只是将式中钢板宽度b 换为轧辊辊身长L 。式中α仍为两压下螺丝闯中心距离。
支承辊辊颈的弯曲应力较大(图3—7)，应对过渡区l —l 和2—2两个断面分别计算强度
式中 P ——轧制总压力； 11d -、22d -——1—1和2—2断面的直径；
c 1、c 2——1—1和2—2断面至支反力P ／2处的距离。
工作辊所承受的弯曲力矩值很小，可忽略不计，故只考虑扭转力矩，即仅计算传动端辊颈和辊头的扭转应力
k k
M W τ= (3—8) 式中k M ——作用在一个工作辊上的最大传动力矩；
k W ——工作辊传动端的扭转断面系数(辊头则决定于辊头形状)。
如果在轧制过程中存在很大的前后张力差，或工作辊有弯辊装置，则对工作辊还要计算由此引起的弯曲应力，并与扭转应力合成。
在辊身和辊颈连结处，由于直径的突然变化，会产生明显的应力集中，在载荷较大时，轧辊经常在这里折断。计算应力时，应考虑应力集中系数。
三、四辊轧机的辊间接触应力
工作辊与支承辊的接触面积比工作辊与轧件的接触面积小得多，故存在很大接触应力。 假设辊间作用力沿轴向均匀分布。
赫兹理论认为，两个圆柱体在接触区内产生局
部弹性压扁，存在呈半椭圆形分布的压应力(图3—
8)。半径方向产生的法向正应力在接触面的中部最
大。接触区宽度2b 和最大压应力max σ由下式计算
式中 q ——加在接触表面单位长度上的负荷，q=P ／L ，N ／mm ；
D 1、D 2及r 1、r 2——工作辊与支承辊的直径与半径；
1K 、2K ——与轧辊材料有关的系数：
21111v K E π-= 2222
1v K E π-= 1v ,2v 及2E ，1E —工作辊与支承辊的材料泊松比和弹性模数。
当工作辊、支承辊皆为钢轧辊时，式(3—9)可简化为
max σ= (3-10) 当工作辊为铸铁轧辊，支承辊为钢轧辊时
max σ= (3-11) 上式计算接触应力有一定的近似性，且口认为辊间的接触压力为均匀分布，并不完全符合实际情况。现有轧机的光弹模拟试验表明，最大辊间压力值可能比平均值大50％。压力沿辊身长度的分布，在很大程度上取决于工作辊与支承辊的辊径比和板材宽度与辊身长度的比值。计算时，式(3—9)中的q 可按加大50％考虑。
在辊问接触区中，除了须校核最大正应力外，对于轧辊体内的最大切应力也应进行校核。在距接触点表面深度为O ．78b 处，切应力为最大
max max 0.304[]τστ=≤ (3～12)
虽然接触应力通常很大，但对轧辊不致产生很大危险，因为在接触区内，材料处于三向压应力状态，能承受较高的应力。但当max σ或max τ值超过许用值时，会使轧辊表面产生裂纹或剥落。
接触正应力和切应力的许用值与轧辊表面硬度有关，按照支承辊表面硬度列出的许用 接触应力值见表3—9。
第四节 轧辊的变形计算
轧辊在轧制力和轧制扭矩作用下，将发生弯曲、扭转、剪切、辊间弹性压扁等变形，这些变形均不得超过允许值。
一、轧辊的挠度计算
轧机的刚度很大程度上取决于轧辊的刚度，在评定轧机刚度和设计轧辊时，须知在轧制力作用下轧辊的变形挠度值。工程计算并不要求轧辊轴线上每一点的挠度值，而是关心某些断面之间的挠度差值，即：1)轧辊中心与辊身边缘两处轴线的挠度差值(制造轧辊原始凸度与此有关)；2)轧辊在钢板中部与钢板边缘两处轴线的挠度差值(形成钢板横向厚度差)。下面以二辊板带轧机为例，将轧辊看成简支粱，用捌。料力学中汁算短直梁的方法计算挠度。因轧辊的受力图相对于轧辊中部具有对称性，即轧辊中部截面的挠角始终为零，故受力图可简化为图3—9。
设轧件与轧辊间作用着均布载荷q,q=/P b 为轧制力，b 为轧件宽度，L 为辊身长度，c 为支反力作用点到辊身边缘的距离，a 为两支点反力间的距离。
轧辊轴线上任一点的总挠度为由弯矩和切力所引起的挠度值1f 与2f 之和
式中 1U ——系统中仅由弯曲力矩作用的变形能， 212X M d x U EI
=? 2U ——系统仅由切力作用的变形能， 222X Q d x U GF
=? R ——在计算轧辊挠度处所作用的外力，当无外力时，需加一虚力R ；
x M 和X Q ——在计算截面上的弯矩和切力；
E 和G ——轧辊材料的弹性模数和剪切模数。
计算轧辊轴线上在钢板中部与钢板边缘两处挠度差值，即求图3—9中Ⅱ一Ⅱ截面的 挠度值y 2。
取P ／2力作用点为坐标原点x=0，分三段积分，三段中的计算参数见下表：
前两段中偏导数0，故只积分第三段。将坐标原点移至Ⅱ一Ⅱ截面的轴线上。
将上述各值代人式(3一14)、(3一15)中积分，并加整理，得到：
弯矩引起的挠度 223210
11
1[()](127)222384b P a b q P f x x xdx ab b EI EI -=+-=-?
或2314(127)18.8P f ab b ED =- (3—16) 切力引起的挠度 2220111()282b P Pb Pb f qx dx GF GF GD
π=-==? (3-17) 所求之2y
212y f f =+
同理可求出轧辊辊身中点与辊身边缘两处挠度差值，即图3—9中Ⅲ一Ⅲ截面处轧辊轴
以上二辊轧机轧辊挠度变形的计算方法，
同样可应用于四辊轧机支承辊变形的计算，只
要用辊身长度L 代替公式中板宽6，并改变相
应尺寸符号的含义即可。
二、轧辊的弹性压扁变形
假定工作辊和支承辊之间的压力分
布是均匀的，这时工作辊与支承辊间的
弹性压扁变形使两辊的中心线相对靠近
(图3—10)。根据赫兹定理，工作辊与支
承辊间的压扁公式为
1212122()ln 0.97()D D K K q K K q
δ+=++ (3—21) 式中各符号意义与式(3—9)的相同。
同理，工作辊和工作辊之间的弹性压扁(也将使轧件厚度增大)，可用下式计算
1112122()ln 0.97()D K K q K K q
δ=++ (3-22) 第五节 轧辊轴承的工作特点和主要类型
一、轧辊轴承的工作特点
轧辊轴承是用来支承轧辊的，和一般用途的轴承相比，轧辊轴承有以下特点：
1)承受很高的单位压力。由于轴承座外形尺寸受到限制，不能大于辊身最小直径，且辊颈长度又较短，所以轴承上单位载荷大。通常轧辊轴承的单位压力P 高达2000～4800N ／2
cm ，为普通轴承的2～5倍，而pv 值(单位压力和线速度的乘积)是普通轴承的3～20倍。
2)运转速度差别大。不同轧机的运转速度差别很大，例如，现代化的六机架冷连轧机出口速度已达42m ／s ，45?线材轧机出口速度达到100m ／s ，而有的低速轧机速度只有0．2m/s 。显然，不同速度的轧机应使用不同类型的轴承。
3)工作环境恶劣。热轧时轧辊都要用水冷却，且污水、氧化铁皮等容易落人。冷轧机采用工艺润滑剂(乳化液等)来润滑、冷却轧辊与轧件，它们是不能与轴承润滑剂相混的。因此，对轴承的密封提出了较高的要求。
因此，对轧辊轴承的要求是，承载能力大、摩擦系数小、耐冲击，可在不同速度下工作，在结构上，径向尺寸应尽可能小(以便采用较大的辊颈直径)，有良好的润滑和冷却条件。
二、轧辊轴承的类型
轧辊轴承的类型有滚动轴承和滑动轴承两大类。
滚动轴承主要是双列球面滚子轴承、四列圆锥滚子轴承及四列圆柱滚子轴承。滚针轴承仅在个别情况下用于工作辊。滚动轴承的刚性大，摩擦系数较小，但抗冲击性能差，外形尺寸较大。多用于板带轧机、线材和钢管轧机上。
滑动轴承有半干摩擦和液体摩擦两种。
半干摩擦的滑动轴承主要是夹布胶木轴承，它广泛用于各种开坯轧机、中厚板轧机和型钢轧机。在有的小型轧机上还使用铜瓦或尼龙轴承。金属的滑动轴承，主要材料是青铜，因其摩擦系数较高、不耐用，又要消耗有色金属，目前仅用于叠轧薄板轧机上，由于轧辊工作温度高(约300℃)，故采用沥青做润滑剂。
液体摩擦轴承(油膜轴承)的特点是摩擦系数小、工作速度高、刚性较好，广泛用在现代
化的冷、热带钢连轧机的支承辊和其他高速轧机上。液体摩擦轴承的制造精度要求高、成本贵，安装维护要求严格。
第六节 带夹布胶木轴瓦的开式滑动轴承
一、布胶轴瓦（简称胶木瓦)
1．材料与特点
布胶轴瓦是一种用棉织品(棉布或帆布)先在酚醛树脂中浸透，然后一层层迭好，在150～155℃下加高压(1000～3000N ／2cm )压制而成，是非金属轴承衬的理想材料。它的特点是：
1)抗压强度较大(顺纤维方向为100～150MPa ，垂直纤维方向为230～245MPa)；
2)摩擦系数μ=0．03～0．06，比金属瓦低得多；
3)能承受冲击载荷，有良好的耐磨性，使用寿命较长；
4)胶木衬瓦较薄(30～40mm)，故可采用较大的辊颈尺寸，有利于提高轧辊强度；
5)可用水作润滑剂，轴承不需密封。
胶木轴瓦的缺点是它的导热能力和耐热性差，工作时需要大量的冷却水进行强制冷却。另外，它的刚性差，弹性模数只有(5～11)×310MPa ，受力后弹性变形较大。因此，在轧件尺寸要求严格的轧机(精轧机座)上不宜采用。
胶木轴瓦冷却与润滑用水的水量，可按下面经验公式大致确定
40.5
Pd n Q μ= (3-23) 式中 Q —个轴瓦的耗水量，M3／11；
P —作用在轴承上的力，N ；
d ——轧辊辊颈直径，CIII ；
μ—摩擦系数；
n ——轧辊转速，r ／min 。
对于可逆式轧机，为了减少其起动力矩，最好周期性地往轴承里注入少量于油，这样可改善轴承工作状况。轧辊辊颈如果表面淬火，可显著延长轴瓦寿命。
2．轴瓦的结构形状
轴瓦的形状有三种，如图3—11所示。其中半圆柱形的用料最省，但在轴承盒中需要有切向固定。长方形的切向固定性较好，但用料较多。由三块组成的组合式轴瓦比较省料。目前应用最多的是整体压制的半圆柱形轴瓦。其优点是省料、制造方便，安装后不需要另行镗孔。采用拼合轴瓦时，应使层纹方向与辊颈表面垂直，否则磨损较快。
整体压制轴瓦的主要尺寸是它的长度l、包角α和厚度h
(图3—12)。Z决定于辊颈长度。包角α一般在100°～
140°范围内，当l确定后，增大α可减小轴瓦的单位压
力。但当α增大到120°以上时，对减小单位压力的作用
很小，而且在大载荷下过分增大包角，会产生抱轴现象。
轴瓦厚度决定了轴承的刚度、导热性和寿命，h越大则
刚度越小，导热性也越差，而且还会增加轴承径向尺寸；
但厚度过小，会降低使用寿命。
一般轴瓦厚度可根据辊颈直径选取：
轧辊的轴向力是由支靠在辊身端面上的端瓦(止
推轴承)来承担的。二般在辊颈_直径小于600mm时用整
块的，大于600mm时，常用三块拼合的(图3—13)。根
据轧辊尺寸的不同，端瓦厚度可在20～60mm内选取。
径向衬瓦的最小允许厚度为5～7mm，轴向端瓦的最小允许厚度为10～15mm(两者都不包括嵌入轴承座凹槽中的部分)。径向和轴向衬瓦在辊颈上的配置，应力求充分利用其有效厚度。在某些中小型轧机上，径向衬瓦和轴向端瓦有作成整体的。
3．轴瓦在轴承中的配置
如图3一14所示，主轴瓦装在承受轧制力的方向，
三辊型钢轧机的中辊，主轴瓦装在辊颈上、下两面。
上辊轴承座应在辊颈下装有辅助轴瓦，以便在轧辊空
载时承受轧辊重量。
二、带胶木轴瓦的开式轴承座结构
1．三辊型钢轧机轴承座
如图3—15所示，五块整体压制的径向和轴向胶
木瓦分别装在相应的五块瓦座(轴承座)中。上辊上瓦座
4通过垫块(或安全臼)与压下螺丝端部接触，上辊下瓦
座7通过拉杆6穿过机架盖2挂在平衡弹簧1上。中
辊的上瓦座作成特殊形式，称为H形瓦座，它向下伸
出两条腿的内侧，有垂直方向的凹槽，用于容纳并轴向固定中辊下瓦座8，它向上伸出的两条腿通过嵌入于机架盖燕尾槽中的斜楔3支撑在机架盖上。当中辊轴瓦磨损间隙增大时，可通过斜楔3进行调整。下轧辊只有下瓦座9，它通过垫块11直接支承在压上螺丝上。
中辊轴承采用H形瓦座，不仅简化了机架的加工，更主要的是使换辊方便。换辊时，上辊部件随同机架盖一起吊走后，H形瓦座和中辊及其下瓦座也可一起吊出。由于H形瓦座的腿部厚度受到机架窗口尺寸的限制，又受较大的弯矩，易于变形，造成拆装困难。为了提高其强度和刚度，多采用合金铸钢制造。为了换辊方便，防止由于变形而引起的卡塞现象，H
形瓦座与机架窗口间每边应留有0．5～0．75mm的间隙，有时留得更大。
三个轧辊及其瓦座的轴向位置，用压板12、13、14调整、固定。
2．初轧机的轴承座结构
初轧机和中厚板轧机的轴承座
结构，不同于三辊型钢轧机，它要适
应轧辊频繁的上、下调整，平衡和换
辊的需要。
国产1150初轧机的轴承组件如
图3—16和图3一17所示，|南夹布
胶木衬瓦、轴承盒和轴承座组成。
轴承盒(瓦座)是开式的，为了便
于更换轧辊和轴瓦，将其分成上、下
两半。上辊的轴承盒上盖9与下辊轴
承盒的底座20是相同的，二者可以
互换。它们都有两个长方形的腿，能
够插入各自的另一半15(上辊轴承盒
底座)和16(下辊轴承盒上盖)相配台
的长方形孔中，使轴承盒的两半可轴
向固定。每个轴承盒的上、下两部分，
还分别用四根长螺栓25连成一体。
上辊轴承盒的上盖9中装有主
衬瓦11，底座中装有辅助衬瓦14。
下辊轴承盒上盖16只起保护辊颈和
换辊时支承上辊及其轴承盒的作用。
其中装有四块窄的径向衬瓦17，只
是为了防止上盖碰伤辊颈。径向衬瓦
厚为30mm，其最大容许磨损量为
20mm。径向衬瓦在切向用压板12
固定，在轴向用压板27(外侧)和端瓦
5(内侧)固定。承受轴向力的端瓦5
沿圆周由十块组成，镶嵌在轴承盒的
燕尾槽中，其厚度为60mm，最大容
许磨损量为40mm。
上、下轴承盒都装在各自的轴承
座7和21中，上轴承盒的上盖9和下轴承盒的底座20都带有开槽的凸耳，分别通过螺栓8和22与各自的轴承座相连，并借以进行轧辊的轴向调整。上辊轴承座7通过法兰盘2和螺栓3挂在压下螺丝的端部，在调整时靠其两个侧面和与其垂直的两个凸肩的端面沿机架窗口和立柱内侧表面上下滑动。上轧辊的轴向力就是通过上轴承座的左右止推凸肩传给机架立柱的，也正是靠此凸肩，通过螺栓8，上轧辊才能相对机架进行轴向调整。凸肩与机架接触的表面上镶有铜滑板28，既保护了轴承座，也保护了机架滑板(40Cr锻钢)。下轴承座21没有凸肩，下轧辊的轴向力靠装在机架两侧的压板传给机架。
换辊时，键板10是插在上轴承座和轴承盒间配合面的方槽中的。通过压下装置将上辊及其轴承盒降下，安放在下辊轴承盒上(中问放有四个换辊支架——小板凳26)。解除平衡力后，再将键板抽出，松开轴向调整螺栓8，即可用压下装置单独把上轴承座提起。下辊两端轴承座是用横梁6互相连接的，换辊端的下轴承座有铰链与换辊机构相连。换辊时，整套轧
辊组件(上轴承座除外)通过下轴承座下的滑板23沿滑道从非传动端的机架窗口抽出。这时两个相互连接的下轴承座，相当于一个装有上下轧辊的滑动框架。新轧辊也是通过它送入机架内的。由于下轴承座要从机架中抽出或送入，所以它不能象上轴承座那样有止推凸肩，而必须采用压板进行轴向固定。
轴承用的冷却水，从水管引入衬瓦的固定压块12(此压块同时也是喷水管)并喷向辊颈表面。此外还装设有油管24，周期地向轴承内压入干油，以改善轴承的润滑条件，提高衬瓦寿命。
这种轴承在使用中存在的主要问题，一是下辊轴承密封不良，容易落人氧化铁皮，因而轴承寿命短；二是采用带凸肩的上轴承座，虽能简化上辊的轴向调整与固定装置，但其拆装困难，加之高温与氧化铁皮的影响，也使凸肩与机架之间接触表面的润滑条件恶化。因此，在现有初轧机的改造和新初轧机的设计中，已经采用了不带止推凸肩的上轴承座，此时上轴承座改由四块很长的压板在机架外侧进行轴向固定，每块压板用五个螺栓固定在机架立柱上。其缺点是长压板很笨重，机架需要加工二十个螺栓孔。
第七节滚动轴承
一、滚动轴承类型
滚动轴承广泛用于各种轧机上，与液体摩擦轴承相比．不要求严密的密封装置，同时换辊也较为简单。当轧制速度很高时，有被液体摩擦轴承代替的趋势。
由于轧辊轴承要在径向尺寸受到限制的条
件下承受很大的轧制力，所以在轧机上使用的
滚动轴承，多采用多列滚子轴承。这类轴承有
较小的径向尺寸和良好的抗冲击性能，主要有
双列球面滚柱轴承、四列圆锥滚柱轴承和四列
圆柱滚子轴承。前两种可同时承受径向力和轴
向力，第三种虽要附加轴向止推轴承，但它的
径向尺寸小、承载能力大、允许转速高，因而
近年来在高速、重载轧机上广泛使用。
四列圆锥滚柱轴承在哀备。已经标准化，其结构如图3—18所示。它是由两个内圈、三个外圈、滚动体和保持架组成，又有两个外问隔环和一个内间隔环，使四列锥柱与座圈间隙相等，以保持工作时受力均匀。
二、滚动轴承装置设计与安装要点
1)轧辊两端的轴承座只对换辊端的轴承座进行轴向固定，传动端的轴承座一般没有轴
向固定，这样做使轧辊有热膨胀伸长的自由。
2)在四辊轧机上，当支承辊采用滚动轴承时，
由于多列滚动轴承本身没有自位性，而支承辊又
在很大的弯曲载荷下工作，这就加剧了各列滚动
体受力的不均匀性，急剧降低轴承寿命。为了改
善这种情况，必须使支承辊轴承座具有自动调位
的性能。支承辊轴承座的自位性是靠与压下螺丝
端部的球面接触来达到，而下支承辊轴承座的自
位性是靠把下部做成弧形或加球面垫来实现的
(图3—19)。这一要求在采用油膜轴承时也是一样
的。
3)当支承辊采用四列圆锥滚柱轴承时，由于在
制造上没有互换性，所以在装配时必须按一定标
记进行，使四列锥柱与座圈间隙相等，以保持工作时受力均匀。当轴承滚道磨损而使轴向和径向间隙增大时，可以采取更换压力区或重磨间隔环的方法来调整间隙值。
当采用两个双到球面滚柱轴承时，这时轴承本身已无自位性，此外，当两个球面轴承的径向间隙不等时，则两个轴承负荷不均。为了改善上述情况，要求轴承座应有自位性。在轴承座有自位性的情况下，将轴承外圈在轴向不过分压紧，而是留有一定间隙(如图3—20中的1．5mm间隙)，在此条件下，能使座圈在辊颈上自动移位调整，使两个轴承间负荷趋于均匀。
4)当轧辊采用圆锥滚柱轴承或球面滚柱轴承时，为了便于换辊，轴承内圈与辊颈采用动配合(e8、f8)，为防内圈的相对转动，在配合表面加有润滑油，并将内圈轴向压紧。
为了防止在长期巨大的压力下轴承座圈边棱将辊颈及轴承座镗孔表面压成凹痕，造成轴承的拆装困难，在辊颈表面和轴承座镗孔表面与间隔环对应的部位车有环形槽(图3—20)。槽宽稍大于间隔环宽度，槽深0．8～1．2mm。槽边有与表面成15°角的过渡区，为的是拆装轴承时，间隔环不致卡在槽里。
5)当转速很高时(轧制速度超过6m／s以上)，为了防止辊颈与轴承内座圈间的相对转动而急剧磨损，不得不采用静配合。为了便于拆装，往往在两者之间加一中间锥套(图3—21)。锥套的内表面带有l:12的锥度，与有同样锥度的辊颈表面相配合，锥套的外表面为圆柱形，与轴承内座圈的内孔相配合。也可以采用内圈带锥孔的滚动轴承。
轧辊装配工艺过程
目录 目录 (1) 1.工作辊装配操作规 程 (2) 1.1 工作辊驱动侧止推轴承装配操作规 程 (2) 1.2 工作辊驱动侧四列圆锥滚子轴承装配操作规 程 (3) 1.3 工作辊操作侧四列圆锥滚子轴承装配操作规 程 (7) 1.4 工作辊轴承座装配操作规 程 (7) 2.支撑辊装配操作规 程 (10) 2.1 支撑辊四列圆柱滚子轴承装配操作规 程 (10) 2.2 支撑辊止推轴承装配操作规 程 (13) 2.3 支撑辊轴承座装配操作规 程 (15) 3.工作辊拆卸操作规
程 (17) 4.支撑辊拆卸操作规程 (18)
1工作辊装配操作规程 说明：由于工作辊只有驱动侧有止推轴承，并且该止推轴承与四列圆锥滚子轴承装在同一个轴承座中，因此以驱动侧工作辊轴承座的安装为主，操作侧的四列 圆锥滚子轴承参考驱动侧四列圆锥滚子轴承的安装即可。 1.1 工作辊驱动侧止推轴承装配操作规程 1.1.1作业准备： 装配时，准备图纸L76986。 清洗剂、修磨工具、量具、吊具、吹扫用气体备好。 清洗、检查、测量，修正、确认轴承已修复可以使用后，在轴承滚子及各表面涂上润滑油。该润滑油为壳牌460润滑油，如有变化，以冷轧车间使用的润滑油为准。
6)在内圈“A－C”上涂润滑油。将内圈“A－C”放在轴承座中。如果必要的话 可使用吊装工具。如图1.3所示。 7)外圈“BC－C”涂润滑油后装入轴承座。如图1.4所示。 图1.3 图1.4 1.2 工作辊驱动侧四列圆锥滚子轴承装配操作规程 1.2.1作业准备 装配时，准备图纸L76986 清洗剂、修磨工具、量具、吊具、吹扫用气体备好。 清洗、检查、测量，修正、确认轴承已修复可以使用后，在轴承滚子及各表面涂上润滑油。 该润滑油为壳牌460润滑油，如有变化，以冷轧车间使用的润滑油为准。 1.2.2 轴承装配 1)按本手册1.1中所述装好止推轴承。 2)在止推轴承的上面放上止推轴承与四列圆锥滚子轴承之间的隔环。如图1.5所 示。 3)在轴承座的内孔表面上涂上润滑油以后，在整个挡圈表面也涂上润滑油。 将“A-BA”外圈放在轴承座中，用塞尺检查外圈是否靠紧轴承座挡肩，对好负 荷位置号，小心将外圈装入轴承座，确认负荷位置记号是否处在最大负荷位置。 如图1.6所示。（如果外圈发生倾斜，用铜棒修正位置）
轧辊轴承座拆卸装置设计与分析毕业设计 目录 摘要................................................... 错误！未定义书签。ABSTRACT ................................................. 错误！未定义书签。 1 绪论 (1) 1.1轧机技术国内外发展现状 (1) 1.1.1轧机技术国外发展 (1) 1.1.2国内轧钢技术的发展 (3) 1.2轴承座拆卸技术 (3) 1.2.1传统轴承座拆卸技术 (4) 1.2.2国际上采用的轴承座拆卸技术 (4) 1.3本文的研究 (4) 1.4本章小结 (5) 2轴承座拆卸装置工作原理和参数计算 (6) 2.1轴承座拆卸装置工作原理 (6) 2.2轴承座参数的计算 (7) 2.3小车装置及升降平台参数计算 (7) 2.3.1小车车轮的选择 (7) 2.3.2车轮疲劳强度计算 (7) 2.3.3液压缸的选择 (8) 2.4大车装置参数计算 (10) 2.4.1大车装置车轮的选择 (10) 2.4.2大车装置车轮的校核 (10) 2.4.3电动机的选择 (10) 2.4.4减速器的选择 (11) 2.5本章小结 (12) 3拆卸装置结构设计与制造 (13) 3.1拆卸车整体结构设计 (13) 3.2小车装置设计与制造 (13) 3.2.1小车装置结构设计 (13) 3.2.2小车装置制造方式选择 (14) 3.3大车装置整体结构设计和制造 (15) 3.3.1大车驱动方案设计 (15) 3.3.2大车装置传动方案的设计 (16) 3.3.3大车车架制造方式的选择 (16) 3.3.4大车装置整体设计 (17) 3.4本章小结 (17) 4拆卸装置三维建模和有限元分析 (19) 4.1拆卸装置结构模型 (19) 4.1.1大车装置的三维建模 (19) 4.1.2小车装置的三维建模 (21)
1）调心滚子轴承，晚期轧机轴承在轧机上的配置型式与如今不同，事先重要采用两套调心滚子轴承并列装置于同一辊颈上。这种配置型式根本满足了事先的消费要求，轧制速率可达600rpm。但随着速率的进步，其缺陷越发突出：轴承寿命短、耗费量大、成品精度低、辊颈磨损严重、轧辊轴向窜动大等。 2）四列+ 止推轴承，圆柱滚子轴承内径与辊颈采用紧配合，接受径向力，具有负荷容量大、极限转速高、精度高、内外圈可别离且能够互换、加工轻易、消费本钱昂贵、装置装配方便等长处；止推轴承接受轴向力，详细构造型式可按照轧机的特点去选用。重载低速时，配以推力滚子轴承，以较小的轴向游隙来接受推力负荷。当轧制速率高时，配以角接触球轴承，不只极限转速高，并且任务时轴向游隙可严厉控制。使轧辊失掉严密的轴向引导，并可接受普通的轴向负荷力。这种轴承配置型式不只具有轴承寿命长，牢靠度高，并且具有轧制成品精度高、易控制等诸多长处，因此目前使用最为普遍，多用于线材轧机、板材轧机、箔材轧机、双支撑辊轧机冷轧机和热轧机等的支撑辊。 3）四列圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承既可接受径向力，又可接受轴向力，无须配置止推轴承，因而主机显得愈加紧凑。圆锥滚子轴承内径与辊颈采用松配合，装置和装配十分方便，但有时会因松配合而引发滑动蠕变，因而内径常加工有螺旋油槽。这种配置型式目前使用依然是比拟广的，如四辊热轧机和冷轧机的任务辊、开坯机、钢梁轧机等场所的轧辊。 轴承的配合 1.轴承配合选择 （1）圆柱形内孔的轴承 选择轴承的配合应思索的几个重要要素如下： ①负荷的类型 按照作用于轴承上的负荷，对套圈旋转状况，可将套圈所接受的负荷分为固定负荷、回转负荷和摆动负荷三种。 a.固定负荷 分解的径向负荷由套圈滚道部分区域所接受，并对应传递至轴或外壳配合外表的对应部分区域风。这种负荷称为固定负荷。 固定负荷的特点是分解的径向负荷量与套圈绝对运动。接受固定负荷的套圈普通可选用较松的配合。 b.回转负荷 作用于轴承套圈上的分解径向负荷向量沿着滚道圆周方向旋转，顺次由滚道的各个部位所接受，并对应地传递至轴外壳孔外表的各个部位。这种负荷称为回转负荷，又称循环负荷。回转负荷的特点是分解径向负荷向量与套圈绝对旋转。接受回转负荷的套圈与轴或外壳孔应选用过滤或过盈配合。若采用间隙配合装置，彼此之间会出现打滑景象，从而会招致接触面摩损、摩擦发热，使温度急剧降低，轴承很快损坏。想合过盈量的大小根据运转状况而定，以轴承在负荷作用下任务时，不致引发套圈在轴或外壳孔内的配合外表上显示“匍匐”景象为准绳。 C.摆动负荷 作用于轴承套圈上的分解径向负荷向量在套圈滚道的一定区域内绝对摆动，为滚道一定区域所接受，并相地传递至轴或外壳孔外表的一定区域，或作用于轴承上的负荷是冲击负荷、震动负荷，其负荷方向或数值常常变化者，这种负荷称为摆动负荷，又称不是方向负荷。 轴承接受摆动负荷时，特殊是在接受重负荷时，内外圈均应采用过盈配合。内圈摆动旋转时，通常内圈采用回转负荷时的配合。但是，有时外圈必需在外壳外内可以轴承向游动或其负荷
轧辊拆装工艺过程集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
轧辊装配工艺过程
目录 目录 (1) 1.工作辊装配操作规程 (2) 工作辊驱动侧止推轴承装配操作规程 (2) 工作辊驱动侧四列圆锥滚子轴承装配操作规程 (3) 工作辊操作侧四列圆锥滚子轴承装配操作规程 (7) 工作辊轴承座装配操作规程 (7) 2.支撑辊装配操作规程 (10) 支撑辊四列圆柱滚子轴承装配操作规程 (10) 支撑辊止推轴承装配操作规程 (13) 支撑辊轴承座装配操作规程 (15) 3.工作辊拆卸操作规程 (17) 4.支撑辊拆卸操作规程……………………………………………… 18
1工作辊装配操作规程 说明：由于工作辊只有驱动侧有止推轴承，并且该止推轴承与四列圆锥滚子轴承装在同一个轴承座中，因此以驱动侧工作辊轴承座的安装为主，操作侧的四 列圆锥滚子轴承参考驱动侧四列圆锥滚子轴承的安装即可。 工作辊驱动侧止推轴承装配操作规程 作业准备： 装配时，准备图纸L76986。 清洗剂、修磨工具、量具、吊具、吹扫用气体备好。 清洗、检查、测量，修正、确认轴承已修复可以使用后，在轴承滚子及各表面 涂上润滑油。该润滑油为壳牌460润滑油，如有变化，以冷轧车间使用的润滑 油为准。 轴承装配 1)将轴承座内侧朝下放置，装入油封压盖。
承座孔的键对中，把外圈“A－ BA”和外圈隔圈放在轴承座中。如图所示。 图图 6)在内圈“A－C”上涂润滑油。将内圈“A－C”放在轴承座中。如果必要的话可使 用吊装工具。如图所示。 7)外圈“BC－C”涂润滑油后装入轴承座。如图所示。 图图 工作辊驱动侧四列圆锥滚子轴承装配操作规程 作业准备 装配时，准备图纸L76986 清洗剂、修磨工具、量具、吊具、吹扫用气体备好。 清洗、检查、测量，修正、确认轴承已修复可以使用后，在轴承滚子及各表面涂上润滑油。 该润滑油为壳牌460润滑油，如有变化，以冷轧车间使用的润滑油为准。 轴承装配 1)按本手册中所述装好止推轴承。 2)在止推轴承的上面放上止推轴承与四列圆锥滚子轴承之间的隔环。如图所示。 3)在轴承座的内孔表面上涂上润滑油以后，在整个挡圈表面也涂上润滑油。 将“A-BA”外圈放在轴承座中，用塞尺检查外圈是否靠紧轴承座挡肩，对好 负荷位置号，小心将外圈装入轴承座，确认负荷位置记号是否处在最大负荷 位置。如图所示。（如果外圈发生倾斜，用铜棒修正位置） 图图
轴承的选择及校核 变速器轴承常采用圆柱滚子轴承，球轴承，滚针轴承，圆锥滚子轴承，滑动轴套等。至于何处应当采用何种轴承，是受结构限制并随所承受的载荷特点不同而不同。 汽车变速器结构紧凑，尺寸小，采用尺寸大些的轴承受结构限制，常在布置上有困难。变速器第一轴，第二周的轴承以及中间轴前后轴承，按直径系列一般选用中系列球轴承或圆柱滚子轴承。轴承的直径根据变速器中心距确定，并要保证壳体后壁两轴承孔之间的距离不小于6~20mm ，，下限适用于轻型车和轿车。 滚针轴承，滑动轴套主要用在齿轮与轴不是固定连接，并要求两者有相对运动的地方。滚针轴承有滚动摩擦损失小，传动效率高，径向配合间隙小，定位及运转精度高，有利于齿轮啮合等优点。滑动轴套的径向配合间隙大，易磨损，间隙增大后影响齿轮的定位和运转精度并使工作噪声怎几啊。滑动轴套的优点时制造容易，成本低。 根据变速箱结构，轴的支撑形式及所受载荷性质，初步确定所采用的轴承形式以后，硬验算轴承的寿命是否符合要求。在计算之前，首先应确定轴承上所受外力，亦即算出轴的支反力。 轴承寿命计算，采用下列公式： εθ ??? ? ??=d d P C L 式中：L------轴承寿命，以（6 10）转作为计量单位； d C ------额定动载荷，根据轴承型号，由手册查的； d P ------当量动载荷；按如下公式计算； αYF XF P r d +=
r F ------作用在轴承上的径向载荷： a F ------作用在轴承上的轴向载荷 X,Y------折算系数，由手册查的； ε------轴承的寿命指数，为试验值。对球轴承，ε=3;对于滚子轴承，ε=10/3。 （1）变速箱挂不同的档位时，变速箱各轴的承受所受的载荷亦不同。因此，为了综合考虑变速箱各个挡工作时间的比例，不同档位时轴承转速和所承受载荷亦不同这样一些影响，需要确定一个换算的当量载荷m P 来代替上式中的d P 。 （2）为了计算换算的当量载荷m P ，就需要知道各个档位占总工作时间的百分比，这可以由调查研究确定。 已知时间比例系数，可按下式计算换算的当量载荷m P ： d d d m m t n P t n P t n P t n P t n P t n P n P εεεεεεε +++++=555444333222111(1 式中：·1P ·d P ，1n ·d n ，1t ·d t ，分别表示1,2·倒档的轴承载荷，转速和时间比例系数； m n ————平均转速，可按下式计算： ) (2211δd d m t n t n t n n +?????+= 再设计总通常按轴承寿命为5000小时计算动载荷d C ，并选用轴承;或者按选定轴承的额定动载荷验算轴承的工作寿命小时h L ，这时可用下列转换公式计
轧钢机拆装及结构分析实验指导书 实验名称：轧钢机拆装及结构分析 实验项目性质：综合型 所涉及课程：金属塑性成型原理、塑性成型概论、压力加工原理及金属材料锻压、冲、挤、拉、弯综合实践 计划学时：4学时 一、实验目的 了解轧钢机械的结构和工作原理。 二、实验内容 1 轧钢机械设备的概念和分类 1.1 轧钢机械设备的概念（轧钢生产中完成一系列工艺过程的设备） 1.1.1 主要设备 ①轧钢机 以实现金属（钢锭、钢坯）在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。 ②主要设备的配置一标志着轧钢车间的主要特征。 1.1.2 辅助设备 轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。占设备总量的比重大，机械化、自动化程度越来越高。 1.2 轧辊的结构和参数 1.2.1 分类 有槽轧辊／平轧辊／特殊轧辊。 1.2.2 轧辊的结构
图 1.1.1 轧辊的结构 1-辊身；2-辊颈；3-辊头 a-梅花形的辊头；b-扁头形的辊头；c-带双键形的辊头 ①辊身 工作部分，轧槽，平辊或微凸、微凹型。 ②辊头 传动连接或吊装部分，其形状由连接轴型式确定，梅花型、单键型、双键型、万向节型。 ③辊颈支持固定轧辊部分，即安装轴承及轴承座部分。形状由轴承型式确定，滑动轴承或圆柱滚动轴承为圆柱体，液体摩擦轴承或球面滚柱滚动轴承为圆锥形。辊颈、身交界处为应力集中处应用过度圆弧连接，属于强度薄弱环节。 1.2.3 轧辊的主要参数 1.2.3.1 型钢轧辊主要参数 ①辊身直径 ②辊身长度 ③辊颈尺寸 ④辊头尺寸
根据连接轴的型式确定。 1.4.2 型钢轧辊的强度效核 图.1.3 轧辊的受力及内力图1.4.5 轧辊几种典型的断裂形式（见表2.1.7) 表.1.7 几种典型的断裂形式 2.1 轧辊调整装置的作用和分类
工作辊与轴承座安装规程 1、工作辊的吊装 ①吊装时吊装辊颈处，不能吊装轴承位； ②拆装轴承座时要把工作辊面包好才能用方木架起拆装； 2、把工作辊轴承位清洗干净； 3、检查定位环安装方向；（直径小的向轧辊方向） 轧辊方向
4、把轴承座的压紧环、J 型油封、隔环、J 型油封取下依次按顺序套在工作辊辊颈上，注意J 型油封开口向轧辊； 5、将轴承座用天车吊着对准工作辊轴颈中心位慢慢推到离止推环50mm 时将预先装上去的J 型油封⑤、隔环⑥、J 型油⑤封装入轴承座内用压紧环⑦压紧后将轴承座推入到位； 6、安装推力环①、安装推力环键②； 7、安装锁紧片③； 8、安装锁紧垫片④、锁紧螺母⑧； 9、安装锁紧环⑨； 10、调整锁紧螺母致合适位置； 11、将锁紧片锁死锁紧螺母； 5 6 7
12、工作辊与轴承箱装好后转动应灵活无卡阻现象； 13、最后拧油雾润滑喷嘴⑦。 7 1 3 4 8 9 2
工作辊轴承箱组装规程 工具： 1、 毛刷、清洗油用来清洗轴承座所有零部件； 2、 卡尺、深度尺用于测量压盖与轴承间隙； 3、 棉布擦干零部件上的清洗油； 4、 内六角扳手10mm 的用于紧固两端压盖， 3mm 用于紧固密封圈。 一、 组装 1、 清洗轴承座座体； 2、 测量座体个部位的尺寸与图纸对比； 3、 测量滑板①尺寸操作侧320 -0.05 -0.126及传动侧315 -0.05 -0.126(未标注)； 4、 用压缩空气吹油雾通道不得有任何污物； 5、 清洗四列圆柱滚子轴承FC3044150②并测量轴承尺寸； 安装 FC3044150轴承②保证轴承与压盖③之间的间隙0.1-0.2mm; （另付记录表格） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 320 -0.05 -0.126
轴承分类，常见轴承的类型及其特点 １、深沟球轴承： 用途广泛，最具代表性的滚动轴承。可接受径向负荷与双向轴向负荷。适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场所带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂，外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的装置。最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内外圈有一处装填槽，增加了装球数，提高了额定负荷。 ２、调心球轴承： 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，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。所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。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、装配筒安装在圆柱轴上。坚持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形坚持架及铜合金车制保持架。 ３、滚针轴承： 实体型滚针轴承 但由于采用滚针，有内圈轴承的基本结构与NU 型圆柱滚子轴承相同。体积可以缩小，并可接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装置面作为滚道面使用。 推力滚针轴承 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。可接受单向轴向负荷该类轴承。占用空间小，分离型轴承由滚道圈与滚针和保持架组件构成。有利于机械的紧凑设计，大多仅采用滚针和保持架组件，而把轴及外壳的装置面作为滚道面使用。 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。单列轴承可接受径向负荷与单向轴向负荷，圆锥滚子轴承该类轴承装有圆台形滚子。双列轴承可接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。 圆柱滚子轴承可分为单列、双列和多列圆柱滚子轴承。其中应用较多的有保持架的单列圆柱滚子轴承。此外，圆柱滚子轴承根据轴承装用滚动体的列数不同。还有单列或双列满装滚子等其它结构的圆柱滚子轴承。 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，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。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.
轧辊轴承 4.3.1轧辊轴承选择 本次方案用到的轴承油四列圆锥滚子轴承，推力调心滚子轴承，调心滚子轴承，对于轴承型号作出选择： 推力调心滚子轴承型号为29480，表示内径为400mm 尺寸系列为04，推力调心滚子轴承； 四列圆锥滚子轴承型号为381996，表示内径为480mm ，尺寸系列为10，四列圆锥滚子轴承； 调心滚子轴承型号为22340，表示内径为200mm ，尺寸系列为03，调心滚子轴承。 4.3.2轧辊轴承寿命计算 本次主要计算传动侧四列圆锥滚子轴承的寿命，这个轴承起主要传动作用。 由文献[1，100]以小时数表示的轴承寿命h L 为 ε ?? ? ??=P C f n L r t h 60106 (4.17) 式中： n ——轴承的转速，r/min 75=n ； t f ——温度系数；由于轧制时滚动轴承的温度小于65℃， 由文献[2]表13-4 得1=t f 。 r C ——径向基本额定静载荷； P ——轴承的当量动载荷； ε——指数，对于滚子轴承，3/10=ε。 由于轴承是标准件，在计算轧辊尺寸后进行调整，选出轴承型号四列圆锥滚子轴承，代号381996.由文献[12]查得kN C r 3390=，kN C r 10500 0=，42.0=e ，对于板带轧机由文献[1]知r a F F 1.0~02.0=。取r a F F 1.0=。 所以 42.01.0=<=e F F r a (4.18) 轴承的当量动载荷为 a r r F Y F P 1+= (4.19)
式中： Y ——轴向动载荷系数，由[文献12]得6.11=Y ； r F ——径向力，取KN 310=r F ； a F ——轴向力，取KN 31=a F 。 a r or F Y F P 0+= (4.20) 式中： 0Y ——轴向静载荷系数，由[文献12]得6.10=Y ； r F ——径向力，取KN 310=r F ； a F ——轴向力，取KN 31=a F 。 所以轴承的当量动载荷 kN 360316.13101=?+=+=a r r F Y F P 所以轴承的当量静载荷 kN 360316.13100=?+=+=a r or F Y F P 轴承寿命 h 3889243603390175601060103/106 6=??? ?????=?? ? ??=εP C f n L r t h 所以，轧辊轴承满足寿命要求，故合格。
轧钢机拆装及结构分 析
轧钢机拆装及结构分析实验指导书 实验名称：轧钢机拆装及结构分析 实验项目性质：综合型 所涉及课程：金属塑性成型原理、塑性成型概论、压力加工原理及金属材料锻压、冲、挤、拉、弯综合实践 计划学时：4学时 一、实验目的 了解轧钢机械的结构和工作原理。 二、实验内容 1 轧钢机械设备的概念和分类 1.1 轧钢机械设备的概念（轧钢生产中完成一系列工艺过程的设备） 1.1.1 主要设备 ①轧钢机 以实现金属（钢锭、钢坯）在旋转的轧辊间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机械设备。 ②主要设备的配置一标志着轧钢车间的主要特征。 1.1.2 辅助设备 轧钢车间除轧钢机以外的各种机械设备。占设备总量的比重大，机械化、自动化程度越来越高。 1.2 轧辊的结构和参数 1.2.1 分类
有槽轧辊／平轧辊／特殊轧辊。 1.2.2 轧辊的结构 图 1.1.1 轧辊的结构 1-辊身；2-辊颈；3-辊头 a-梅花形的辊头；b-扁头形的辊头；c-带双键形的辊头 ①辊身 工作部分，轧槽，平辊或微凸、微凹型。 ②辊头 传动连接或吊装部分，其形状由连接轴型式确定，梅花型、单键型、双键型、万向节型。 ③辊颈支持固定轧辊部分，即安装轴承及轴承座部分。形状由轴承型式确定，滑动轴承或圆柱滚动轴承为圆柱体，液体摩擦轴承或球面滚柱滚动轴承为圆锥形。辊颈、身交界处为应力集中处应用过度圆弧连接，属于强度薄弱环节。 1.2.3 轧辊的主要参数 1.2.3.1 型钢轧辊主要参数 ①辊身直径 ②辊身长度
③辊颈尺寸 ④辊头尺寸 根据连接轴的型式确定。 1.4.2 型钢轧辊的强度效核 图.1.3 轧辊的受力及内力图 1.4.5 轧辊几种典型的断裂形式（见表 2.1.7) 表.1.7 几种典型的断裂形式 断裂形式原因分析 钢板轧辊辊身中间部位断裂，断口较平直为轧制压 力过高、轧辊激冷等原因。如断口由一圈氧化痕迹， 则为环状裂纹发展造成 带孔型轧辊在槽底部位断裂，常发生在九辊式用后 期。如新辊出现断裂应检查轧制压力、钢温、压下量 等工艺机轧辊材质 辊颈根部断裂，常发生在加工轧辊时根部圆角半径 r 过小，造成应力集中，应加大圆角半径。轴承温度 过高也可能出现辊颈断裂 辊颈扭断，断口呈 45°，当扭矩过大时传动端可 能出现 辊头扭断，常从辊头根部断裂 当冷轧薄带钢时，轧辊压靠力过大，此时扭矩可大
轴承是机械设备中举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。 轴承按承载方向或公称接触角不同，分为：向心轴承、推力轴承。 按滚动体种类，分为：球轴承，滚子轴承。 按能否调心，分为：调心轴承，非调心轴承（刚性轴承）。 按滚动体的列数，分为：单列轴承，双列轴承，多列轴承。 按部件能否分离，分为：可分离轴承，不可分离轴承。 此外还有按结构形状和尺寸大小的分类。 本文主要分享13种常见轴承的特点、区别和对应的用途。 一、角接触球轴承 套圈与球之间有接触角，标准的接触角为15°、30°和40°，接触角越大轴向负荷能力也越大，接触角越小则越有利于高速旋转，单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷。结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈，可承受径向负荷与双向轴向负荷。
角接触球轴承 主要用途： 单列：机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴。 双列：油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械。 二、调心球轴承 双排钢珠，外圈滚道为内球面型，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，圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上，主要承受径向载荷。
调心球轴承 主要用途：木工机械、纺织机械传动轴、立式带座调心轴承。 三、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。
第三章轧辊与轧辊轴承 第一节轧辊的结构与类型 一、轧辊的结构 轧辊是用来对轧件进行轧制加工的工具，它是整个工作机座的中心，机座的其他组件和机构都是为装置、支承和调整轧辊以及引导轧件正确地进出轧辊而设的。 1．辊身 辊身是轧辊的中间部分，直接与轧件接触，经常处于高温、高压、受冲击等繁重的工作负荷以及承受高温下用水冷却而产生的内应力。 钢板轧机的轧辊辊身呈圆柱形，冷轧板带轧辊的辊身微凸，当它受力弯曲时，可保证良好的板形。有时热轧薄板轧辊的辊身微凹，当受热膨胀时，可保持较好的板形。型钢轧机轧辊的辊身上有轧槽，根据型钢轧制要求安排孔型(图3—16)。 2．辊颈 辊颈安装在轴承中，承受轧制压力，并通过轴承座和压下装置把轧制力传给机架。辊颈的形状有圆柱形和圆锥形两类，圆柱形辊颈用于滑动轴承和滚动轴承，圆锥形辊颈用于液体摩擦轴承。 3．辊头 辊头和联接轴相连接，传递轧制扭矩。辊头的形状有梅花轴头、扁头和带有键槽的圆柱形三种。梅花轴头(图3～1)用于和梅花套筒、梅花接轴相连接；扁头(见图3—4)用于和万向接轴相连接；带双键槽的圆柱形辊头，则用键与套筒配合组成装配式辊头，与万向接轴或齿形接轴连接。带双键槽的轴头在使用过程中，键槽侧壁容易崩裂，目前常用易加工的带平台的轴头(图3—2)取代。 在四辊板带轧机上，轧辊分为工作辊和支承辊。工作辊一般是驱动辊，辊径小，并与高温轧件接触，要求有一定的强度、刚度和较高的耐磨性。而支承辊则主要是承受弯曲负荷，要求有足够的抗弯强度和抗弯刚度，此外，还要考虑支承辊与工作辊问的接触应力。
工作辊的结构如图3—2所示。辊身为光滑的圆柱表面。辊颈使用滚动轴承，在其中部，为了便于拆卸轴承，开有一个小切口(切口宽度应大于轴承间隔环的宽度)。辊头为平台结构。工作辊两端做成对称的，使传动端和非传动端可互换使用。当采用装配式轴头时，为了拆卸滚动轴承，辊头上的扁头必须作成可拆卸的。 轧辊的辊身与辊颈的过渡区由于直径的突然变化是受力的危险截面，产生很大的应力集中，设计翩造时应注意采用过渡台阶或过渡圆弧以减少应力集中。 轧辊的结构有实心辊、空心辊和镶套辊三种，一般为实心辊。 直径超过400mm的冷轧轧辊，在锻造后，多半在中心镗一个φ70～φ250的通孔，作成空心辊的原因是一方面可使轧辊热处理后的内应力分布均匀，另一方面，在轧辊表面淬火时，可对轧辊通水内冷，提高淬火效果，保证淬火层的硬度和厚度。 图3—3为采用镶套式辊身结构的支承辊，为节约高合金材料，辊套媚合金钢(8CrMoV，8Mn2MoV)，芯轴用锻钢。其优点是既能保证辊身表面有较高的硬度(HS≥70)，又能使辊心有良好的韧性。辊套要加热到270℃后热装到芯轴上，过盈量可取为芯轴直径的0.13％。为了便于拆卸和安装液体摩擦轴承，其辊颈作成圆锥形，锥度一般取l:5，锥度公差不大于± 0.03mm(在直径上测量)。 二、轧辊的类型 轧辊按构造分类主要有光面轧辊和有槽轧辊，钢板轧辊按作用的不同又有工作辊和支承辊之分。轧辊的工作表面硬度是轧辊的主要性能参数之一。根据辊身表面硬度的不同，轧辊可分为软面轧辊(HS=25～35)、半硬面轧辊(HS=35～60)、硬面轧辊(HS=60～85)和特硬轧辊(HS=85～100)。 三、轧辊材料的选择 轧辊是轧钢车间经常耗用的工具，其质量好坏直接影响着钢材的质量和产量，因此对轧
工作辊轴承装配标准化作业 一、清洗 用煤油先将轴承箱清洗一遍，然后用风管吹干，再用风管将油路疏通一下，直到干净为止，检查轴承箱的各加工表面，如有毛刺，用磨光机或砂纸打磨干净，最后用煤油再清洗一次，用风管吹干，使用同样的方法将轴承箱的各附件如端盖，压盖，定心环等清洗干净。轴承拆开后用单独的油盆清洗后，按顺序放置在干净的木质垫块上。安装区域须绝对干净。二、测量 每次安装前须测量轴承箱内径，检查轴承箱尺寸是否符合安装要求，将轴承箱内部分成与轴承相对应的四个平面，每个平面按米字形排列测四个点，共计十六个点，操作侧还须测量止推轴承箱内径，将测量的数据填写在轴承安装表格上。 三、安装 先将轴承箱辊身侧朝上放置，对于润滑脂润滑的轴承，在滚子之间和滚子排之间的空隙里填满油脂。在轴承箱的负荷区做上标志，其负荷区为上辊朝上，下辊朝下。先将四列轴承的D外圈放入轴承箱，初次安装时，将D圈上的Ⅰ区与负荷区相一致。然后依次放内圈C-D，外圈C，外圈B，内圈A-B，外圈A并保证ABCD四个外圈的Ⅰ区线呈一直线且与轴承箱的负荷区标志相一致。在轴承座上编号，将轴承编号，轴承箱编号，及实际的负荷区记录在轴承安装表上，在端盖上安装“O”型密封圈并将端盖放置到位，用4个螺栓锁紧，用塞尺检查，确保相邻内圈的端面互相贴合，并用塞尺测量出轴承箱端面和端面之间的间隙，然后移走端盖，插入垫片，垫片的厚度应与测量的间隙相一致，用固定螺栓将端盖固定，装上两个油封，并用压盖固定好，最后在压盖上装上V型小封。 旋转轴承座至安装位置(小平位置)，装上垫片及端盖，垫片厚度为3.2mm，用固定螺栓将端盖固定，在端盖上装上两个密封圈，然后装入定心环，并用压盖固定，在定心环内侧装入“O”型密封圈。 以上为传动侧轴承安装，操作侧轴承安装与传动侧轴承安装区别在于多一个止推轴承，其安装方法如下：四列圆锥滚子轴承安装方法如上所述，待四列轴承安装完毕后旋转轴承座，使之辊身侧朝下，测量推力轴承箱的内径并记录，放入止推轴承，放上端盖并用四个螺栓带上，用塞尺测量轴承箱面和端盖之间的间隙，移开端盖，放上垫片，垫片厚度按装配图纸要求所定，重新安装端盖并呈十字交替地旋紧螺栓。放入两个密封圈，装上锁紧环，最后用压盖固定。至此，工作辊轴承全部安装完毕。 工作辊轴承座安装标准化作业 将工作辊吊放至工作辊拆装台架上，用煤油清洗工作辊的辊颈，使用压缩空气和溶剂清洗及疏通辊颈上的油路，在轴承内孔及辊颈表面薄薄地涂上一层润滑油脂，将装配好的轴承箱吊放在工作辊拆装小车上，操作小车将轴承箱安装到辊颈上。 一、传动侧轴承箱安装 调整传动侧轴承箱上的定心环，使之键槽方向朝上，并与辊颈上的键槽方向一致，操作小车将轴承箱推到位，装上止退环，紧固止退螺丝，用塞尺测量止退环和定心环之间的间隙，使之在0.4-1.3mm的范围之内。 二、操作侧轴承箱安装 用换辊小车将操作侧轴承箱推到位，通过紧固螺丝将锁紧环固定在轧辊上，紧固螺丝须用500N/M的力矩带紧。 以上为工作辊安装的所有程序，待全部安装完毕后还须检查轴承箱及轧辊编号是否准
各种结构类型轴承由于不同的结构特性，可适应于不同的使用条件，设计人员可根据自己的需要进行选择。通常选择轴承类型时应综合考虑下列各主要因素： 0）载荷情况 载荷是选择轴承最主要的依据，通常应根据载荷的大小、方向和性质选择轴承。 1）载荷大小一般情况下，滚子轴承由于是线接触，承载能力大，适于承受较大载荷；球轴承由于是点接触，承载能力小，适用于轻、中等载荷。各种轴承载荷能力一般以额定载荷比表示。 2）载荷方向纯径向力作用，宜选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承，也可考虑选用调心轴承。纯轴向载荷作用，选用推力球轴承或推力滚子轴承。径向载荷和轴向载荷联合作用时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承，这两种轴承随接触角。增大承受轴向载荷能力提高。若径向载荷较大而轴向载荷较小时，也可选用深沟球轴承和内、外圈都有挡边的圆柱滚子轴承。若轴向载荷较大而径向载 荷较小时，可选用推力角接触球轴承、推力圆锥滚子轴承。 3）载荷性质有冲击载荷时，宜选用滚子轴承。 （2）高速性能 一般摩擦力矩小、发热量小的轴承高速性能好。球轴承比滚子轴承有较高的极限转速，故高速时应优先考虑选用球轴承。径向载荷小时，选用深沟球轴承:径向载荷大时，选用圆柱滚子轴承。对联合载荷，载荷小时，选用角接触球轴承；载荷大时，选用圆锥滚子轴承或圆柱滚子轴承与角接触球轴承组合。在相同内径时，外径越小，滚动体越轻越小，运转时滚动体作用在外圈上的离心力也越小，因此更适于较高转速下工作。在一定条件下，工作转速较高时，宜选用直径系 列为8，9，0，1的轴承。保持架的材料与结构对轴承转速影响很大。实体保持架比冲压保持架允许的转速高。高速重载的轴承需验算其极限转速。 （3）轴向游动性能 一般机械工作时，因机械摩擦或工作介质的关系而使轴发热，从而有热胀冷缩产生。在选择轴承结构类型时，应使其轴有铀向游动的可能性。因此，常在轴的某一端选用一内圈或一外圈无挡边的圆柱滚子轴承或滚针轴承，以适应由于热胀冷缩而引起轴的伸长或缩短。（4）调心性能 当轴两端轴承孔同轴性差（制造误差或安装误差所致）或轴的刚度小，变形较大，以及多支点轴，均要求轴承调心性好，这时应选用调心球轴承或调心滚子轴承。 （5）允许的空间 在机械设计中，一般都是先确定轴的尺寸，然后根据轴的尺 寸来确定轴承的尺寸。小轴选用球轴承，大轴选用滚子轴承；在 内径尺寸（即轴尺寸）已确定，若径向尺寸受限，可选用滚针轴 承或直径系列为8，9，0，回的轴承；若宽度尺寸受限，可选用 宽度系列为8，0的轴承。 （6）安装与拆卸方便 对于轴承使用寿命一般都难以等同主机使用寿命，在实际使
嗨喽，各位，交叉滚子轴承研究者带着各种宝贝又回来了，大家应该都知道选择一款合适的轴承，其重要性绝对绝对不亚于轴承的各个生产环节，因为各种类型的轴承，因设计各异而具有不同的特性。由于轴承的具体安装部位以及应用场合的多变性与复杂性，轴承类型选择无固定模式可循。为适应某种主机特定的安装部位和应用条件进行轴承类型选择时，我们大致可以从以下几个主要因素综合考虑。话不多说，我们来上干货→_→。骏马生双翼，鸿图壮九州，洛阳鸿骏专业轴承为您服务。 允许空间 机械设计时，一般先确定轴的尺寸，然后根据轴的尺寸选择轴承。通常，小轴选用球轴承；大轴选用圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承(有时也可选用球轴承)。若轴承安装部位的径向空间受到限制，应采用径向截面高度较小的轴承。如滚针轴承、某些系列的圆柱滚子或调心滚子轴承以及薄壁轴承。若轴承安装部位的轴向空间受到限制，可采用宽度尺寸较小的轴承。 轴承载荷 载荷大小通常是选择轴承尺寸的决定因素。滚子轴承比具有相同外形尺寸的球轴承承载能力大。通常球轴承适用于轻或中载荷、滚子轴承适用于承受重载荷。 载荷方式纯径向载荷可选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承。纯轴向载荷可选用推力球轴承、推力圆柱滚子轴承。有径向载荷又有轴向载荷(联合载荷)时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。若径向载荷较大而轴向载荷较小时，可选用深沟球轴承和内、外圈都有挡边的圆柱滚子轴承。如同时还存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的情况，可选用调心球轴承、调心滚子轴承。若轴向载荷较大而径向载荷较小时，可选用推力角接触球轴承，四点接触球轴承。如还要求调心性能，可选用推力调心滚子轴承。 转速 滚动轴承的工作转速主要取决于其允许运转温度。摩擦阻力低，内部发热较少的轴承适用于高速运转的场合。仅承受径向载荷时，选用深沟球轴承和圆柱滚子轴承可以达到较高的转速，若承受联合载荷时，宜选用角接触球轴承。采用特殊设计的高精度角接触球轴承，可以达到极高的转速。各种推力轴承的转速均低于径向轴承。 旋转精度 对于大多数机械，选用0级公差的轴承足以满足主机要求，但对轴的旋转精度有严格要求时，如机床主轴，精密机械和仪表等，则应选用较高公差等级的深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承和推力角接触球轴承。 刚性 滚动轴承的刚性由其承受载荷时发生的弹性变形量来决定，一般情况下，这种变形量很小，可以忽略不计，但在某些机械中，如机床主轴系统，轴承的静态刚度和动态刚度对系统的特性影响很大。一般来说，滚子轴承比球轴承具有较高的刚度。各类轴承通过适当地“预紧”也可以不同程度地提高刚性。 轴向移动 轴承最普遍的配置方式是在轴的一端安装一套轴向定位的“同定轴承”，而在另一端安装一套轴向可移动的“游动轴承”，以防止由于轴热胀冷缩而产生卡死现象。经常用的“游动轴承”是内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承，此时内圈与轴的配合或外圈与外壳孔的配合可采用过盈配合。有时也可选用不可分离型深沟球轴承或调心滚子轴承作游动轴承，但在安装时内圈与轴或外圈与外壳孔配合应选择
一、深沟球轴承 1、最具代表性的滚动轴承，用途广泛； 2、可承受径向负荷与双向轴向负荷； 3、适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合； 4、带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂； 5、外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的安装； 6、最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内、外圈有一处装填槽，增加了装球数，提高了额定负荷。 主要适用的保持架： 钢板冲压保持架（波形、冠形…单列；S形…双列）铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架。 主要用途： 汽车：后轮、变速器、电气装置部件。 电气：通用电动机、家用电器。 其他：仪表、内燃机、建筑机械、铁路车辆、装卸搬运机械、农业机械、各种产业机械。 二、角接触球轴承 1、套圈与球之间有接触角，标准的接触角为15°、30°和40°； 2、接触角越大轴向负荷能力也越大； 3、接触角越小则越有利于高速旋转； 4、单列轴承可承受径向负荷与单向轴向负荷； 5、DB组合、DF组合及双列轴承可承受径向负荷与双向轴向负荷； 6、DT组合适用单向轴向负荷较大，单个轴承的额定负荷不足的场合； 7、高速用ACH型轴承球径小、球数多，大多用于机床主轴； 8、角接触球轴承适用于高速及高精度旋转；
9、结构上为背面组合的两个单列角接触球轴承共用内圈与外圈，可承受径向负荷与双向轴向负荷； 10、无装填槽轴承也有密封型。 主要适用的保持架： 钢板冲压保持架（碗形…单列；S形、冠形…双列），铜合金或酚醛树脂切制保持架、合成树脂成形保持架。 主要用途： 单列：机床主轴、高频马达、燃汽轮机、离心分离机、小型汽车前轮、差速器小齿轮轴。 双列：油泵、罗茨鼓风机、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械。 三、四点接触球轴承 1、可承受径向负荷与双向轴向负荷； 2、单个轴承可代替正面组合或背面组合的角接触球轴承； 3、适用于承受纯轴向负荷或轴向负荷成份较大的合成负荷； 4、该类轴承承受任何方向的轴向负荷时都能形成其中的一个接触角（α），因此套圈与球总在任一接触线上的两面三刀点接触。 主要适用的保持架： 铜合金切制保持架。 主要用途： 飞机喷气式发动机、燃汽轮机。 四、调心球轴承
1、角接触球轴承 可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取15 度接触角。其轴向承载能力随接触角的增大而增大，需要成对使用。 角度是轴承受力的方向与垂直线的夹角 角度越小，轴承承受的径向力越大，轴向力越小 常用的15度就是高精度，高转速，主要承受径向力和小部分轴向力的角接触球轴承 25度和30度角承受的径向力相对也大 40度角的轴承承受的轴向力最大，适合于轴向负载大以及设备垂直安装的场合 单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，在承受径向负荷时，将引起附加轴向力。并且只能限制轴或外壳在一个方向的轴向位移。角接触球轴承的接触角为40度，因此可以承受很大的轴向负荷。角接触球轴承是非分离型的设计，内外圈的两侧的肩部高低不一。为了提高轴承的负载能力，会把其中一侧的肩部加工得较低，从而让轴承可装进更多的钢球。 双列角接触球轴承能承受较大的径向负荷为主的径向和轴向联合负荷和力矩负荷，限制轴的两方面的轴向位移。主要用于限制轴和外壳双向轴向位移的部件中双列角接触球轴承内、外圈之间的可倾斜性有限，允许倾斜角取决于轴承的内部间隙、轴承尺寸、内部设计及作用于轴承上的力和力矩，而最大允许倾斜角应保证轴承内不会产生过高的附加应力。若轴承内、外圈之间存在倾斜角，将影响轴承的寿命，同时造成轴承运转精度下降，运转噪声增大。双列角接触球轴承一般采用尼龙保持架或黄铜实体保持架。双列角接触球轴承安装时应注意，虽然轴承可承受双向轴向载荷，但若一侧有装球缺口时，则应注意不要让主要轴向载荷通过有缺口的一侧沟边。在轴承使用时应注意使不带装球缺口的一侧滚道承受主要载荷。 2、推力轴承 推力球轴承是一种分离型轴承，极限转速低，轴圈、座圈可以和保持架、钢球的组件分离。轴圈是与轴相配合的套圈，座圈是与轴承座孔相配合的套圈，和轴之间有间隙；推力球轴承只能够承受轴向负荷，单向推力球轴承是只能承受一个方向的轴向负荷，双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向负荷；推力球轴承不能限制轴的径向位移，极限转速很低，单向推力球轴承可以限制轴和壳体的一个方向的轴向位移，双向轴承可以限制两个方向的轴向位移。 推力滚子轴承用于承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷，但径向载荷不得超过轴向载荷的55% 。与其他推力滚子轴承相比，此种轴承摩擦因数较低，转速较高，并具有调心性能。29000 型轴承的棍子为非对称型球面滚子，能减小
轧辊轴承的工作特点及类型 轧辊轴承的工作特点 轧辊轴承是用来支撑轧辊的，和一般用途的轴承相比,轧辊轴承有以下特点： （1）承受很高的单位压力。由于轴承座外形尺寸受到限制,不能大于辊身最小直径,且辊颈长度又较短,所以轴承上单位载荷大。通常轧辊轴承的单位压力广髙达2000-4800Mpa，为普通轴承的2-5倍,而且pv值（单位压力和线速度的乘积）是普通轴承的3-20倍。 （2）运转速度差别大。不同轧机的运转速度差别很大,例如，现代化的六机架冷连轧机出口速度已达42m/s，高速线材轧机出口速度达到100m/s，而有的低速轧机速度只有0.2m/s。显然,不同速度的轧机应使用不同类型的轴承。 （3）工作环境恶劣。热轧时轧辊都要用水冷却，且污水、氧化铁皮等容易落入轴承。冷轧机采用工艺润滑剂（乳化液等）来润滑、冷却轧辊与轧件,它们是不能与轴承润滑剂相混的。因此，对轴承的密封提出了较高的要求。 因此,对轧辊轴承的要求是承载能力大、雎擦系数小、耐冲击,可在不同速度下工作，在结构上,径向尺寸应尽可能小（以便采用较大的辊颈直径），有良好的润滑和冷却条件。 轧辊轴承的类型 轧辊轴承有滚动轴承和滑动轴承两大类。 滚动轴承主要是双列球面滚子轴承、四列圆锥滚子轴承及四列圆柱滚子轴承。滚针轴承仅在个别情况下用于工作辊。滚动轴承刚性大,縻擦系数较小，但抗冲击性能差，外形尺寸较大。多用于板带轧机、线材和钢管轧机上。 滑动轴承有半干庠擦和液体摩擦两种。 半干摩擦的滑动轴承主要是夹布胶木轴承，它广泛用于各种幵坯轧机、中厚板轧机和型钢轧机。在有的小型轧机上还使用铜瓦或尼龙轴承。金属滑动轴承，主要材料是青铜，因其摩擦系数较商、不耐用，又要消耗有色金属，目前仅用于脅轧薄板轧机上，由于轧辊工作温度高（约300℃），故采用沥靑做润滑剂。液体摩擦轴承（油膜轴承）的特点是摩擦系数小、工作速度高、刚性较好，广泛用在现代化的冷、热带钢连轧机的支撑辊和其他髙速轧机上。液体摩擦轴承的制造稍度要求髙、成本责,安装维护要求严格。 文章来源：中国辊业网（https://www.doczj.com/doc/8911042472.html,）