常見(jiàn)的滾動(dòng)軸承一般由兩個(gè)套圈(即內(nèi)圈、外圈)、滾動(dòng)體和保持架等基本元件組成
為了適用于某些特殊的使用要求,有的軸承會(huì)增加或減少一些零件。
『滾動(dòng)軸承四大件功能』
內(nèi)圈通常與軸是緊配合,并與軸一起旋轉(zhuǎn)。
外圈通常與軸承座孔或機(jī)械部件的殼體配合,起支撐作用。
滾動(dòng)體借助保持架均勻的排列在內(nèi)、外圈之間,它的行狀 、大小和數(shù)量直接決定軸承的承載能力。
保持架將滾動(dòng)體均勻的分隔開(kāi),引導(dǎo)滾動(dòng)體在正確的軌道上運(yùn)動(dòng)。
『滾動(dòng)體類型』
『保持架類型』
『調(diào)心球軸承』
調(diào)心滾子軸承在有二條滾道的內(nèi)圈和滾道為球面的外圈之間,裝配有鼓形滾子的軸承。外圈滾道面的曲率中心與軸承中心一致,所以具有與自動(dòng)調(diào)心球軸承同樣的調(diào)心功能。金屬加工微信,內(nèi)容不錯(cuò),值得關(guān)注。在軸、外殼出現(xiàn)撓曲時(shí),可以自動(dòng)調(diào)荷及二個(gè)方向的軸向負(fù)荷。徑向負(fù)荷能力大,適用于有重負(fù)荷、沖擊負(fù)荷的情況。內(nèi)圈內(nèi)徑是錐孔的軸承,可直接安裝�;蚴褂镁o定套、拆卸筒安裝在圓柱軸上。保持架使用鋼板沖壓保持架、聚酰胺成形保持架及銅合金車制保持架。
『滾針軸承』
實(shí)體型滾針軸承
有內(nèi)圈軸承的基本結(jié)構(gòu)與NU型圓柱滾子軸承相同,但由于采用滾針,體積可以縮小,并可承受大徑向負(fù)荷無(wú)內(nèi)圈軸承要把具有合適精度和硬度的軸的安裝面作為滾道面使用。
推力滾針軸承
分離型軸承由滾道圈與滾針和保持架組件構(gòu)成,可與沖壓加工的薄型滾道圈(W)或切制加工的厚型滾道圈(WS)任意組合。非分離型軸承是由經(jīng)精密沖壓加工的滾道圈與滾針和保持架組件構(gòu)成的整體型軸承�?沙惺軉蜗蜉S向負(fù)荷該類軸承。占用空間小,有利于機(jī)械的緊湊設(shè)計(jì),大多僅采用滾針和保持架組件,而把軸及外殼的安裝面作為滾道面使用。
『圓錐滾子軸承』
該類軸承裝有圓臺(tái)形滾子,滾子由內(nèi)圈大擋邊引導(dǎo)。設(shè)計(jì)上使得內(nèi)圈滾道面、外圈滾道面以及滾子滾動(dòng)面的各圓錐面的頂點(diǎn)相交于軸承中心線上的一點(diǎn)。單列軸承可承受徑向負(fù)荷與單向軸向負(fù)荷,雙列軸承可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷,適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷。
『圓柱滾子軸承』
根據(jù)軸承裝用滾動(dòng)體的列數(shù)不同,圓柱滾子軸承可分為單列、雙列和多列圓柱滾子軸承。其中應(yīng)用較多的是有保持架的單列圓柱滾子軸承。此外,還有單列或雙列滿裝滾子等其它結(jié)構(gòu)的圓柱滾子軸承。
單列圓柱滾子軸承根據(jù)套圈擋邊的不同分為N型、NU型、NJ型、NF型和NUP型等。圓柱滾子軸承承受的徑向負(fù)荷能力大,根據(jù)套圈擋邊的結(jié)構(gòu)也可承受一定的單向或雙向軸向負(fù)荷。NN型和NNU型雙列圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)緊湊,剛性強(qiáng),承載能力大,受載荷后變形小,大多用于機(jī)床主軸的支承。FC、FCD、FCDP型四列圓柱滾子軸承可承受較大的徑向載荷,多用于軋機(jī)等重型機(jī)械上.
『調(diào)心滾子軸承』
該類軸承在球面滾道外圈與雙滾道內(nèi)圈之間裝有球面滾子,按內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同,分為R、RH、RHA和SR四種型式。由于外圈滾道的圓弧中心與軸承中心一致,具有調(diào)心性能,因此可自動(dòng)調(diào)整因軸或外殼的撓曲或不同心引起的軸心不正。可承受徑向負(fù)荷與雙向軸向負(fù)荷。特別是徑向負(fù)荷能力大,適用于承受重負(fù)荷與沖擊負(fù)荷。金屬加工微信,內(nèi)容不錯(cuò),值得關(guān)注。圓錐孔軸承通過(guò)使用緊固件或退卸套可使于軸上的裝拆.調(diào)心滾子軸承可承受較大的徑向載荷,同時(shí)也能承受一定的軸向載荷。該類軸承外圈滾道是球面形,故具有調(diào)心性能,當(dāng)軸受力彎曲或傾斜而使內(nèi)圈中心線與外圈中心線相對(duì)傾斜不超過(guò)1°~2.5°時(shí),軸承仍能工作。
『推力滾子軸承』
推力滾子軸承包括推力調(diào)心滾子軸承、推力圓柱滾子軸承和推力圓錐滾子軸承。推力調(diào)心滾子軸承能同時(shí)承受軸向和徑向負(fù)荷,但徑向負(fù)荷不得超過(guò)軸向負(fù)荷的55%。這類軸承遙另一個(gè)重要特點(diǎn)是具有自動(dòng)調(diào)心性能,因此使其對(duì)不同心度和軸的撓曲不甚敏感。只要負(fù)荷P和P。不超過(guò)0.05C,且軸圈旋轉(zhuǎn),軸承就允許一定范圍的調(diào)心角。小的數(shù)值適用于大軸承,而且負(fù)荷增大時(shí)允許調(diào)心角將會(huì)減小。
『外球面軸承』
外球面軸承優(yōu)先適用于要求設(shè)備及零部件簡(jiǎn)單的場(chǎng)合,例如用于農(nóng)業(yè)機(jī)械、運(yùn)輸系統(tǒng)或建筑機(jī)械上。
主要用來(lái)承受以徑向負(fù)荷為主的徑向與軸向聯(lián)合負(fù)荷,一般不宜單獨(dú)承受軸向負(fù)荷,此種軸承可以分別安裝內(nèi)圈(帶全組滾子與保持器)和外圈。該種軸承不允許軸相對(duì)外殼有傾斜,在徑向負(fù)荷任用下會(huì)產(chǎn)生附加軸向力。該種軸承軸向游隙的大小,對(duì)軸承能否正常工作關(guān)系很大,當(dāng)軸向游隙過(guò)小時(shí),溫升較高;軸向游隙較大時(shí),軸承容易損壞。故在安裝和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要特別注意調(diào)整軸承的軸向游隙,必要時(shí)可以預(yù)過(guò)盈安裝,以增加軸承的剛性。
『角接觸軸承』
角接觸球軸承,可以同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷,也可以隨純軸向負(fù)荷,極限轉(zhuǎn)速較高。該類軸承承受軸向負(fù)荷的能力由接觸角決定,接觸角大,承受軸向負(fù)荷的能力高。
『壓力軸承』
壓力軸承是分離型軸承,根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式分為單向壓力球和雙向壓力球軸承。單向壓力軸承可承受一個(gè)方向的軸向載荷,雙向壓力軸承可承受兩個(gè)方向的軸向載荷。它們均不能承受徑向載荷。
歸納一個(gè)表格供大家使用:
▶在滾動(dòng)軸承生產(chǎn)工藝流程中,關(guān)鍵的是以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
①鍛造環(huán)節(jié)
鍛造環(huán)節(jié)是保證軸承使用可靠性和壽命的重要環(huán)節(jié),原材料經(jīng)過(guò)鍛造后,形成軸承套圈毛坯。與此同時(shí),原材料的組織結(jié)構(gòu)變得更加致密、流線性變好,從而可以提高軸承可靠性和使用壽命。此外,鍛造工藝的好壞還會(huì)直接影響到原材料的利用率,從而對(duì)生產(chǎn)成本產(chǎn)生影響。
②熱處理環(huán)節(jié)
熱處理環(huán)節(jié)是將經(jīng)鍛造、車加工后的軸承套圈進(jìn)行高溫處理,它直接影響軸承套圈中滲碳的均勻性,可以提高軸承的耐磨性和硬度,也是影響軸承使用的可靠性和壽命的重要環(huán)節(jié)。
③磨加工環(huán)節(jié)
經(jīng)過(guò)熱處理后的軸承套圈還需要實(shí)施磨加工,它是保證軸承精度的重要環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)磨加工后,軸承套圈的生產(chǎn)過(guò)程基本完成。
▶滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈工藝流程:棒材——鍛造——車加工——熱處理——磨加工——超精加工——零件終檢——防銹入庫(kù)。
主要的生產(chǎn)設(shè)備包括:冷輾機(jī)、全自動(dòng)球軸承內(nèi)圓磨床、淬火線、退火爐、壓力機(jī)、數(shù)控車床、軸承磨床、內(nèi)溝磨床、外溝磨床、高精度臥軸圓臺(tái)平面磨床、數(shù)控銑床、無(wú)心磨床、高精度通磨無(wú)心磨床、精密溝道超精研機(jī)、內(nèi)表面數(shù)控磨床、數(shù)控往復(fù)式雙端面磨床、高溫高速軸承試驗(yàn)機(jī)、熱處理生產(chǎn)線以及質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備等。
▶滾動(dòng)軸承的基本生產(chǎn)過(guò)程
由于滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)型式、公差等級(jí)、技術(shù)要求、材料及批量等的不同,其基本生產(chǎn)過(guò)程也不完全相同。
▶各種軸承主要零件的加工過(guò)程:
①套圈的加工過(guò)程
軸承內(nèi)圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中車加工前的工序可分為下述三種,整個(gè)加工過(guò)程為:
棒料或管料(有的棒
料需經(jīng)鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防銹----入庫(kù)----(待合套裝配〉
②鋼球的加工過(guò)程
鋼球的加工同樣依原材料的狀態(tài)不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個(gè)加工
過(guò)程為:
棒料或線材冷沖(有的棒料冷沖后還需沖環(huán)帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防銹、包裝----入庫(kù)〈待合套裝配〉。
③滾子的加工過(guò)程
滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱處理前的工序可分為下述兩種,整個(gè)加工過(guò)程為:
棒料車加工或線材冷鐓后串環(huán)帶及軟磨----熱處理----串軟點(diǎn)----粗磨外徑----粗磨端面----終磨端面----細(xì)磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防銹、包裝----入庫(kù)(待合套裝配〉。
④保持架的加工過(guò)程
保持架的加工過(guò)程依設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及原材料的不同,可分為下述兩類:
⒈板料→剪切→沖裁→沖壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防銹、包裝→入庫(kù)(待合套裝配)
⒉實(shí)體保持架的加工過(guò)程:
實(shí)體保持架的加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車加工前可分為下述四種毛坯型式,整個(gè)加工過(guò)程為:
棒料、管料、鍛件、鑄件----車內(nèi)徑、外徑、端面、倒角----鉆孔(或拉孔、鏜孔)----酸洗----終檢----防銹、包裝----入庫(kù)〈待合套裝配〉。
▶滾動(dòng)軸承的裝配過(guò)程
滾動(dòng)軸承零件如內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架等,經(jīng)檢驗(yàn)合格后,進(jìn)入裝配車間進(jìn)行裝配,其過(guò)程如下:
零件退磁、清洗→內(nèi)、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查游隙→鉚合保持架→終檢→退磁、清洗→防銹、包裝→入成品庫(kù)(裝箱、發(fā)運(yùn))。
滾動(dòng)軸承的代號(hào)由基本代號(hào)、前置代號(hào)和后置代號(hào)組成。軸承代號(hào)的構(gòu)成見(jiàn)表1。
例如滾動(dòng)軸承代號(hào)N2210/P5 在基本代號(hào)中:N——類型代號(hào);22——尺寸系列代號(hào);10——內(nèi)徑代號(hào),后置代號(hào):/P5——精度等級(jí)代號(hào)。
1.基本代號(hào)(滾針軸承除外)
基本代號(hào)表示軸承的類型、結(jié)構(gòu)和尺寸,是軸承代號(hào)的基礎(chǔ)�;敬�(hào)由軸承類型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)和內(nèi)徑代號(hào)三部分構(gòu)成。
(1) 類型代號(hào)
用數(shù)字或字母表示,其表示方法見(jiàn)表2。
表2 一般滾動(dòng)軸承類型代號(hào)
代號(hào) | 軸承類型 | 代號(hào) | 軸承類型 |
0 1 2 3 4 5 6 | 雙列角接觸球軸承 調(diào)心球軸承 調(diào)心滾子軸承和推力調(diào)心滾子軸承 圓錐滾子軸承 雙列深溝球軸承 推力球軸承 深溝球軸承 | 7 8 N U QJ | 角接觸球軸承 推力圓柱滾子軸承 圓柱滾子軸承 雙列或多列用字母NN表示 外球面球軸承 四點(diǎn)接觸球軸承 |
(2)尺寸系列代號(hào)
尺寸系列代號(hào)由軸承的寬(推力軸承指高)度系列代號(hào)和直徑系列代號(hào)組成。各用一位數(shù)字表示。
軸承的寬度系列代號(hào)指:內(nèi)徑相同的軸承,對(duì)向心軸承,配有不同的寬度尺寸系列。軸承寬度系列代號(hào)有8、0、1、2、3、4、5、6,寬度尺寸依次遞增。對(duì)推力軸承,配有不同的高度尺寸系列,代號(hào)有7、9、1、2,高度尺寸依次遞增。在GB/T272-93規(guī)定的有些型號(hào)中,寬度系列代號(hào)被省略。
軸承的直徑系列代號(hào)指:內(nèi)徑相同的軸承配有不同的外徑尺寸系列。其代號(hào)有7、8、9、0、1、2、3、4、5,外徑尺寸依次遞增。圖12-18所示為深溝球軸承的不同直徑系列代號(hào)的對(duì)比。
6105軸承 6205軸承 6305軸承 6405軸承
圖 直徑系列對(duì)比
(3)內(nèi)徑代號(hào)
軸承內(nèi)孔直徑用兩位數(shù)字表示,見(jiàn)表3。
表3 軸承內(nèi)徑代號(hào)
內(nèi)徑代號(hào) | 00 | 01 | 02 | 03 | 04~99 |
軸承內(nèi)徑d(㎜) | 10 | 12 | 15 | 17 | 數(shù)字×5 |
2.前置代號(hào)
軸承的前置代號(hào)用字母表示。如用L表示可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈,代號(hào)示例如LN207。
3.后置代號(hào)
軸承的后置代號(hào)是用字母(或加數(shù)字)等表示。后置代號(hào)的內(nèi)容很多,下面介紹幾種常用的后置代號(hào)。
(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)用字母表示,緊跟在基本代號(hào)后面。如接觸角α=15°、25°和40°的角接觸球軸承分別用C、AC和B表示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同。代號(hào)示例如7210C、7210AC和7210B。
(2)密封、防塵與外部形狀變化代號(hào)。如“-Z”表示軸承一面帶防塵蓋;“N”表示軸承外圈上有止動(dòng)槽。代號(hào)示例如6210-Z、6210N。
(3)軸承的公差等級(jí)分為2、4、5、6、6X和0級(jí),共6個(gè)級(jí)別,精度依次降低。其代號(hào)分別為/P2、/P4、/P5、/P6X、/P6和/P0。公差等級(jí)中,6X級(jí)僅適用于圓錐滾子軸承 ;0級(jí)為普通級(jí),在軸承代號(hào)中省略不表示。代號(hào)示例如6203、6203/P6、30210/P6X。
(4)軸承的游隙分為1、2、0、3、4和5組,共6個(gè)游隙組別,游隙依次由小到大。常用的游隙組別是0游隙組,在軸承代號(hào)中省略不表示,其余的游隙組別在軸承代號(hào)中分別用符號(hào)/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。代號(hào)示例如6210、6210/C4。
實(shí)際應(yīng)用的滾動(dòng)軸承類型是很多的,相應(yīng)的軸承代號(hào)也是比較復(fù)雜的。以上介紹的代號(hào)是軸承代號(hào)中基本、常用的部分,熟悉了這部分代號(hào),就可以識(shí)別和查選常用的軸承。關(guān)于滾動(dòng)軸承詳細(xì)的代號(hào)方法可查閱GB/T272-93。
軸承常見(jiàn)問(wèn)題分析主要分為9大類:
1、剝離燒傷 2、裂紋缺陷 3、保持架破損 4、擦傷卡傷 5、生銹腐蝕 6、磨蝕 7、電蝕 8、壓痕碰傷 9、蠕變
下面我們用一張圖表來(lái)快速準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明扼要地分析問(wèn)題成因和解決辦法,以便在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)您有所幫助。
項(xiàng)目 | 現(xiàn)象 | 原因 | 措施 |
剝離 | 運(yùn)轉(zhuǎn)面剝離 剝離后呈明顯凸凹狀 | •• 負(fù)荷過(guò)大使用不當(dāng) • 安裝不良 • 軸或軸承箱精度不良 •• 游隙過(guò)小 • 異物侵入 •• 發(fā)生生銹 • 異常高溫造成的硬度下降 | • 重新研究使用條件 • 重新選擇軸承 • 重新考慮游隙 •• 檢查軸和軸承箱加工精度 • 研究軸承周圍設(shè)計(jì) •• 檢查安裝時(shí)的方法 • 檢查潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法 |
燒傷 | 軸承發(fā)熱變色,進(jìn)而燒傷不能旋轉(zhuǎn) | • 游隙過(guò)�。òㄗ冃尾糠钟蜗哆^(guò)�。� • 潤(rùn)滑不足或潤(rùn)滑劑不當(dāng) •• 負(fù)荷過(guò)大(預(yù)壓過(guò)大) • 滾子偏斜 | • 設(shè)定適當(dāng)游隙(增大游隙) • 檢查潤(rùn)滑劑種類確保注入量 • 檢查使用條件 •• 防止定位誤差 • 檢查軸承周圍設(shè)計(jì)(包括軸承受熱) • 改善軸承組裝方法 |
裂紋 缺陷 | 部分缺口 且有裂紋 | • 沖擊負(fù)荷過(guò)大 • 過(guò)盈過(guò)大 • 有較大剝離 •• 摩擦裂紋 • 安裝側(cè)精度不良(拐角圓過(guò)大) • 使用不良(用銅錘,卡入大異物) | • 檢查使用條件 • 設(shè)定適當(dāng)過(guò)盈及檢查材質(zhì) • 改善安裝及使用方法 •• 防止摩擦裂紋(檢查潤(rùn)滑劑) • 檢查軸承周圍設(shè)計(jì) |
保持架破損 | 鉚釘松動(dòng)或斷裂 保持架破裂 | • 力矩負(fù)荷過(guò)大 • 高速旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變動(dòng)頻繁 • 潤(rùn)滑不良 •• 卡入異物 • 振動(dòng)大 •• 安裝不良(傾斜狀態(tài)下安裝) • 異常溫升(樹(shù)脂保持架) | • 檢查使用條件 • 檢查潤(rùn)滑條件 • 重新研究保持架的選擇 •• 注意軸承使用 • 研究軸和軸承箱剛性 |
擦傷 卡傷 | 表面粗糙,伴有微小溶敷 套圈檔邊與滾子端面的擦傷稱做卡傷 | • 潤(rùn)滑不良 • 異物侵入 • 軸承傾斜造成的滾子偏斜 •• 軸向負(fù)荷大造成的擋邊面斷油 • 表面粗糙大 •• 滾動(dòng)體滑動(dòng)大 | • 再研究潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑方法 • 檢查使用條件 • 設(shè)定適宜的預(yù)壓 •• 強(qiáng)化密封性能 • 正常使用軸承 |
生銹 腐蝕 | 表面局部或全部生銹 呈滾動(dòng)體齒距狀生銹 | • 保管狀態(tài)不良 • 包裝不當(dāng) • 防銹劑不足 •• 水分、酸溶液等侵入 • 直接用手拿軸承 | • 防止保管中生銹 • 強(qiáng)化密封性能 • 定期檢查潤(rùn)滑油 •• 注意軸承使用 |
磨蝕 | 配合面產(chǎn)生紅銹色磨損粉粒 | • 過(guò)盈量不夠 • 軸承搖動(dòng)角小 • 潤(rùn)滑不足(或處于無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)) •• 非穩(wěn)定性負(fù)荷 • 運(yùn)輸中振動(dòng) | • 檢查過(guò)盈及潤(rùn)滑劑涂布狀態(tài) • 運(yùn)輸時(shí)內(nèi)外圈分開(kāi)包裝,不可分開(kāi)時(shí)則施加預(yù)壓 • 重新選擇潤(rùn)滑劑 •• 重新選擇軸承 |
磨損 | 表面磨損,造成尺寸變化,多伴有磨傷,磨痕 | • 潤(rùn)滑劑混中入異物 • 潤(rùn)滑不良 • 滾子偏斜 | • 檢查潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方法 • 強(qiáng)化密封性能 • 防止定位誤差 |
電蝕 | 滾動(dòng)面有噴火口狀凹坑,進(jìn)一步發(fā)展則呈波板狀 | • 滾動(dòng)面通電 | • 制作電流旁通閥 • 采取絕緣措施,避免電流通過(guò)軸承內(nèi)部 |
壓痕 碰傷 | 卡入固體異物,或沖擊造成的表面凹坑及安裝是的擦傷 | • 固體異物侵入 • 卡入剝離片 • 安裝不良造成的撞擊,脫落 •• 在傾斜狀態(tài)下安裝 | • 改善安裝、使用方法 • 防止異物混入 • 若因金屬片引起,則須檢查其他部位 |
蠕變 | 內(nèi)徑面或外徑打滑,造成鏡面或變色,有時(shí)卡住 | • 配合處過(guò)盈量不足 • 套筒緊固不夠 • 異常溫升 •• 載荷過(guò)大 | • 重新研究過(guò)盈量 • 研究使用條件 • 檢查軸和軸承箱精度 |
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