轴承使用说明书

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轴承使用说明书

1、滚动轴承的结构、分类及特点 1.1结构

滚动轴承(以下简称轴承)一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。(如图1.1)

内圈与外圈之间装有若干个滚动体,由保持架使其保持一定的间隔避免相互接触和碰撞,从而进行圆滑的滚动。

轴承按照滚动体的列数,可以分为单列、双列和多列。 1)、内圈、外圈

内圈、外圈上滚动体滚动的部分称作滚道面。球轴承套圈的滚道面又称作沟道。 一般来说,内圈的内径、外圈的外径在安装时分别与轴和外壳有适当的配合。 推力轴承的内圈、外圈分别称作轴圈和座圈。

2)、滚动体

滚动体分为球和滚子两大类,滚子根据其形状又分为圆柱滚子、圆锥滚子、球面滚子和滚针。 3)、保持架

保持架将滚动体部分包围,使其在圆周方向保持一定的间隔。 保持架按工艺不同可分为冲压保持架、车制保持架、成形保持架和销式保持架。

按照材料不同可分为钢保持架、铜保持架、尼龙保持架及酚醛树脂保持架。

1.2分类 轴承受负荷时作用于滚动面与滚动体之间的负荷方向与垂直于轴承中心线的平面内所形成的角度称作

接触角,接触角小于45°主要承受径向负荷称为向心轴承,在45°~90°之间主要承受轴向负荷称为推力轴

承,根据接触角和滚动体的不同,通用轴承分类如下:

深沟球轴承(单、双列) 向心球轴承 角接触球轴承(单、双列)

四点接触球轴承

调心球轴承 向 心 圆柱滚子轴承(单、双、四列)

轴 向心滚子轴承 圆锥滚子轴承(单、双、四列)

滚 承 滚针轴承(单、双列)

动 调心滚子轴承

轴 承 推力球轴承 推力球轴承(单、双列) 推力角接触球轴承(单、双向)

力 推力圆柱滚子轴承

轴 推力滚子轴承 推力圆锥滚子轴承 承 推力滚针轴承

推力调心滚子轴承

1.3特点

1.3.1滚动轴承的优点 滚动轴承虽有许多类型和品种,并拥有各自固定的特征,但是,它们与滑动轴承相比较,却具有下述共

同的优点:

(1)、起动摩擦系数小,与动摩擦系数之差少。

(2)、国际性标准和规格统一,容易得到有互换性的产品。

(3)、润滑方便,润滑剂消耗少。 (4)、一般,一套轴承可同时承受径向和轴向两方向负荷。

(5)、可方便地在高温或低温情况下使用。

(6)、可通过施加预压提高轴承刚性。 1.3.2球轴承与滚子轴承

主要尺寸相同的球轴承与滚子轴承相比,一般球轴承由于摩擦阻力和旋转时的轴振摆小,所以,使用于高速、高精度、低力矩及低振动的场合。而滚子轴承具有大负荷容量,所以,适用于有中负荷或冲击负荷,

并要求长寿命的场合。 1.3.3向心轴承与推力轴承

几乎所有的滚动轴承类型都可以同时承受径向负荷和轴向负荷。一般来说接触角45°以下,则径向负荷

容量较大,分类为向心轴承;超过45°,则轴向负荷承受力大,即视为推力轴承。同时还有向心和推力一体化的复合轴承。 1.3.4标准轴承和特殊轴承

标准轴承在主要尺寸和形式上均采用国际标准在全世界任何地区都可以容易而且经济地得到,因此,在

机械装置设计是最好采用标准轴承。

但是 ,根据其机械性质、用途及轴承的要求性能,有时也采用与标准尺寸、标准类型不同的特殊轴承。适用于特定用途的特殊专用轴承、机械装置的某一部分与轴承一体化的组合轴承也属于特殊轴承。

2、滚动轴承的选择方法分析

各种结构和尺寸的轴承,广泛使用于各种机械装置和仪器设备,对轴承所要求的条件、性能也日趋多样

化;从众多结构、尺寸的轴承中,选用最适合自己需要的型号显得尤其重要。 选用轴承需要从各种角度考虑,首先应考虑作为轴承的轴承排列、安装、拆卸的难易程度,所允许的空

间、尺寸及市场情况,大致决定轴承的结构;其次,比较使用轴承的各种机械的设计寿命和轴承的疲劳寿命,

决定轴承的尺寸,同时还要注意润滑脂老化引起的润滑脂寿命、磨损、噪音;根据不同用途,有必要选择对

精度、游隙、保持架、润滑脂等特殊要求。

一般情况下,选择轴承应注意以下要领选择轴承型式时,对轴承的使用工况、条件的掌握是至关重要的。下表1列出了主要的分析项目。。

表1 分 析 项 目 选 择 方 法 备注 1、轴承的

安装空间

能容纳于轴承安装空间的轴

承型式 ● 由于设计轴系时注重轴的刚性和强度, 因此

一般先确定轴径,即轴承内径。

但滚动轴承有多种尺寸系列和型号,应从

中选择最合适轴承型号。如内径ф40,有6208,6308或6008,但其外径、高度均不同。

2、负 荷

轴承负荷的大小、方向和性质

轴承的负荷能力用基本

额定负荷表示,其数值

见样本数据表。 ● 轴承负荷富于变化,如负荷的大小、是否只有

径向负荷、轴向负荷是单向还是双向、振动或

冲击的程度等等。在考虑了这些因素后,再来

选择最为合适的轴承型式。

● 一般来说,相同内径的轴承的径向负荷能力按下列顺序递增:

深沟球轴承

3、转 速

能适应机械转速的轴承型式

轴承转速界限值基准用

极限转速表示,其数值

参见样本。 ● 轴承的极限转速不仅取决于轴承型式,还制限

于轴承尺寸、保持架型式、精度等级、负荷条

件和润滑方式等,因此,选择时必须考虑这些

因素。

● 下列轴承大多用于高速旋转: 深沟球轴承、角接触球、圆柱滚子

4、旋转精度

具有所需旋转精度的轴承型式

轴承的尺寸精度和旋转

精度已标准化了。 ● 机床主轴、燃气轮机和控制机器分别要求高旋转精度、高转速和低摩擦,这时应该使用P5

级精度以上的轴承。

● 一般使用下列轴承:

深沟球轴承、角接触球、圆柱滚子

5、振动、噪音

具有安装机械部件所需的低

振动、低噪音的平稳运转性

能。

轴承的振动、噪音与轴承

类型、尺寸系列、轴承配

件应用等相关,详细技术

事项参见样本。 ● 一般各类电动机要求轴承具有较低的振动和

较低的噪音,这有利于电机的平稳、无异音运

转。

● 一般来说,相同内径的轴承的振动噪音按下列顺序递增:

深沟球轴承

分 析 项 目 选 择 方 法 备注 6、刚 性

能满足机械轴系所需刚性的

轴承型式

轴承承受负荷时,滚动

体与滚道的接触部分会

产生弹性变形。“高刚

性”是指这种变形的变

形量较小 ● 在机床主轴和汽车末级减速装置等部位,在提

高轴的刚性的同时,还必须提高轴承的刚性。

● 滚子轴承承受负荷时产生的变形比球轴承小。 ● 对轴承施加预紧(负游隙)可以提高刚性。该

方法适用于角接触球轴承和圆锥滚子轴承。

7、内圈与外圈

的相对倾斜 分析使轴承内圈与外圈产生

相对倾斜的因素(如负荷引起的轴的挠曲、轴及外壳的精度

不良或安装误差),并选择能

适应这种使用条件的轴承型

号。

轴承的允许倾斜角(或

调心角)载于样本各类

轴承尺寸表前的解说。

● 如果内圈与外圈的相对倾斜过大,轴承会因产

生内部负荷造成损伤。因此应选择可以承受这种倾斜的轴承型号。

● 一般来说,允许倾斜角(或调心角)按下列顺

序递增:

圆柱滚子轴承

8、安装与拆卸 定期检查等的装拆频度及装

拆方法 ● 装拆频繁时,使用内圈与外圈可分离的圆柱滚

子轴承、滚针轴承及圆锥滚子轴承较为方便。

● 圆锥孔跳心球轴承及圆锥孔滚子轴承通过使

用紧固件或退卸套可便于装拆。

电机在确定好轴承型号后,使用时应注意各型号特征及其使用要求。

● 单列深沟球轴承,由于其具有精度高,振动噪音低,极限转速高,有适当的摆角调心作用,以及其只有在有轴向游隙的情况下才能适当承受部分轴向力等等特征性能。因此,在使用该类型轴承时,在轴承两

端加波形弹簧垫片对其加轴向力,一是消除轴承内部轴向游隙,提高轴承刚度、旋转精度和抑制轴承振

动噪音,二是有利轴承承受轴向力,且保障轴在冷缩热胀时轴承仍平稳运转。

● 角接触球轴承,具有高精度、极限转速高,刚性高,承载比深沟球大,以及由于其只能承受单向的轴向

力等特性。因此,在使用该类型轴承时,必须成对使用,可承受大的径向、轴向负荷,而其振动、噪音次于深沟球轴承。

● 圆柱滚子轴承,主要特性是承载能力极高,但不能或少许能承受轴向负荷,因此在使用该类型轴承时,

另一端一般使用深沟球轴承,或一对角接触球轴承,能达到承载能力高,速度、振动噪音也可控制在有

效的范围内。

3、轴承的配合和游隙 3.1配合

轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常重要,当配合过松时,配合面会产生相对滑动称做蠕

变。蠕变一旦产生会对磨损配合面,损伤轴或外壳,而且,磨损粉末会侵入轴承内部,造成发热、振动和破

坏。 过盈过大时,会导致外圈外径变小或内圈内径变大,会减小轴承内部游隙,另外,轴和外壳加工的几何精度也会影响轴承套圈的原有精度,从而影响轴承的使用性能。 图3.1 轴及外壳孔的尺寸公差及配合(P0级)

p6

过渡配合h6轴h5g5g6

静配合k5j5j6m5k6n6n5m6静配合

P7间隙配合H7外壳H6

配合G6G7

过渡配合J7J6K6K7

P6N6M6M7N7H8

3.1.1配合的选择

3.1.1.1负荷的性质与配合

选择配合应根据轴承承受负荷的方向和内圈、外圈的旋转状况而定。

在负荷方向不确定,或负荷不平衡有振动的场所常选用内、外圈均为静配合 2)、推荐使用的配合

为选择适合用途的配合,要考虑轴承负荷的性质、大小、温度条件、轴承的安装、拆卸各种条件因素。

选择配合的依据 应当根据以下方面:

根据作用于轴承上的载荷相对于套圈的旋转情况,轴承套圈所承受的载荷有三种:局部载荷、循环载荷、

摆动载荷。通常循环载荷(旋转载荷)、摆动载荷采用紧配合;局部载荷除使用上有特殊要求外,一般不宜采用紧配合。当轴承套圈承受持动载荷而且是重负荷时,内、外圈均应采用过盈配合,但有时外圈可稍松一

点,应能在轴承座壳体孔内作轴向游动;当轴承套圈承受摆动载荷且载荷较轻时,可采用比紧配合稍松一些

的配合。

载荷大小 轴承套圈与轴或壳体孔之间的过盈量取决于载荷的大小,载荷较重时,采用较大过盈量配合;

载荷较轻时,采用较小过盈量配合。一般径向载荷P小于0。07C时为轻载荷,P大于0。07C而等于或小于0。15C时为正常载荷,P大于0。15C时为重载荷(C为轴承的额定动载荷)。

工作温度 轴承在运转时,套圈的温度经常高于相邻零件的温度,因此,轴承内圈可能因热膨胀而与轴产

生松动,外圈可能因热膨胀而影响轴承在壳体孔内轴向游动。帮选择配合时,对轴承装置部分的温度差、胀

缩量应考虑进去,温度差大时,选择轴与内圈的配合过盈量应大些。

旋转精度 对轴承有较高旋转精度要求时,为消除弹性变形和振动影响,应避免采用间隙配合。 轴承壳体孔的结构与材料 对形式壳体孔,与轴承外圈配合时不宜采用过盈配合,也不应使外圈在壳体

孔内转动。对于安装在薄壁壳体孔、轻金属壳体孔或空心轴上的轴承,应采用比厚壁壳体孔、铸铁壳体孔或

实心轴更紧的配合。

安装与拆卸方便 对于重型机械,轴承宜采用松配合。当需要采用紧配合时,可选用分离型轴承、内圈

带锥孔和带紧定套或退卸套轴承。 轴承的轴向位移 配合中,当要求轴承的一个套圈在运转中能轴向游动时,轴承外圈与轴承座壳体孔应

采用松配合。