軸承基礎(chǔ)知識(shí)

軸承基礎(chǔ)知識(shí)軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中一種重要的零部件，我國(guó)軸承工業(yè)飛速發(fā)展，軸承品種由少到多，產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平從低到高，行業(yè)規(guī)模從小到大，已經(jīng)形成了產(chǎn)品門(mén)類基本齊全、生產(chǎn)布局較為合理的專業(yè)生產(chǎn)體系。然而，你對(duì)軸承的了解有多少？今天就和小編一起來(lái)學(xué)習(xí)吧5大件都有啥作用呢？?jī)?nèi)圈通常與軸緊配合，并與軸一起旋轉(zhuǎn)。外圈通常與軸承座孔或機(jī)械部件殼體配合，起支承作用。但是在某些應(yīng)用場(chǎng)合，也有外圈旋轉(zhuǎn)，內(nèi)圈固定，或者內(nèi)、外圈都旋轉(zhuǎn)的。滾動(dòng)體借助保持架均勻地排列在內(nèi)圈和外圈之間。它的形狀大小和數(shù)量直接影響軸承的承載能力和使用性能。保持架將滾動(dòng)體均勻隔開(kāi)，引導(dǎo)滾動(dòng)體在正確的軌道上運(yùn)動(dòng)，改善軸承內(nèi)部載荷分配和潤(rùn)滑性能。用于機(jī)械的摩擦部分，起潤(rùn)滑和密封作用。也用于金屬表面,起填充空隙和防銹作用。五大件以及構(gòu)成原理、軸承套圈軸承套圈結(jié)構(gòu)1.內(nèi)圈innerring滾道在外表面的軸承套圈2.外圈outerring滾道在內(nèi)表面的軸承套圈。3.圓錐內(nèi)圈cone圓錐滾子軸承的內(nèi)圈。4.圓錐外圈cup圓錐滾子軸承的外圈。5.雙滾道圓錐內(nèi)圈doublecone有雙滾道的圓錐滾子軸承內(nèi)圈。6.雙滾道圓錐外圈doublecup有雙滾道的圓錐滾子軸承外圈。寬內(nèi)圈extendedinnerring在一端或兩端加寬的軸承內(nèi)圈，以便改善軸在其內(nèi)孔的引導(dǎo)或安裝緊固件或密封件提供補(bǔ)充位置。鎖口內(nèi)圈steppedinnerring一個(gè)肩全部或部分被去掉的溝型球軸承內(nèi)圈。鎖口外圈counterboredouterring一個(gè)肩全部或部分被去掉的溝型球軸承外圈。沖壓外圈drawncup由薄金屬板沖壓，一端封口（封口沖壓外圈）或兩端開(kāi)口的套圈，一般指向心滾針軸承的外圈。凸緣外圈flangedouterring有凸緣的軸承外圈。調(diào)心外圈aligningouterring有球形外表面的外圈，以適應(yīng)其軸心線與軸承座軸心線間產(chǎn)生的永久角位移。調(diào)心外座圈aligninghousingring用于調(diào)心外圈與座孔間的套圈，有一個(gè)與外圈的球形外表面相配的球形內(nèi)表面。外球面sphericaloutsidesurface軸承外圈外表面是球表面的一部分。圓錐外圈前面擋邊cupfrontfacerib圓錐外圈滾道前面上的擋邊，用以引導(dǎo)滾子及承受滾子大端面的推力。中擋圈centrerib具有雙滾道的軸承套圈，例如雙滾道圓錐內(nèi)圈的中間整體擋邊。延伸閱讀：工業(yè)化軸承組裝，這個(gè)視頻清晰直觀！軸承套圈的生產(chǎn)步驟鍛造：鍛造過(guò)程中若產(chǎn)生過(guò)燒、過(guò)熱、內(nèi)裂成網(wǎng)狀碳化物等都會(huì)降低套圈的韌性和強(qiáng)度。所以必須始終嚴(yán)格控制加工溫度、循環(huán)加熱和鍛后散熱條件（如噴霧冷卻）等，特別是地較大品種套圈終鍛后，溫度在700°C以上的，不得堆積擺放。熱處理：對(duì)熱處理設(shè)備密切監(jiān)控是車間一項(xiàng)重要工作。監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠性。對(duì)儀表、熱電偶等重要溫控器具須密切監(jiān)控，確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠；對(duì)誤差超標(biāo)的要及時(shí)更換，嚴(yán)禁帶病運(yùn)行。磨削工序的監(jiān)控。成品進(jìn)口軸承套圈不允許有磨削燒傷和磨削裂紋存在，特別是內(nèi)圈改錐度的配合面上不得有燒傷。套圈若酸洗后應(yīng)進(jìn)行全檢，剔出燒傷產(chǎn)品，嚴(yán)重?zé)齻牟荒芊敌藁蚍敌薏缓细竦膽?yīng)予報(bào)廢，不允許有磨削燒傷的套圈進(jìn)入裝配工序。標(biāo)識(shí)管理。鋼材入庫(kù)后到套圈磨削前，各工序必須嚴(yán)格管理，嚴(yán)格區(qū)分GCR15和GCR15SIMN兩種不同材質(zhì)材料和產(chǎn)品。軸承套圈的安裝在安裝軸承套圈時(shí)要特別注意安裝順序，精密軸承還要注意正反端，裝反的話會(huì)造成動(dòng)不平衡，影響軸承的性能。二、滾動(dòng)體滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承中的核心元件，由于它的存在，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間才有滾動(dòng)摩擦。滾動(dòng)體的種類有球，圓柱滾子，圓錐滾子，滾針等。滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體主要有鋼球和滾子2類。滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)以滑動(dòng)軸承為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的滾動(dòng)軸承，其工作原理是以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦，一般由兩個(gè)套圈，一組滾動(dòng)體和一個(gè)保持架所組成的通用性很強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度很高的機(jī)械基礎(chǔ)件。由于各種機(jī)械有著不同的工作條件，對(duì)滾動(dòng)軸承在負(fù)荷能力、結(jié)構(gòu)和使用性能等方面都提出了各種不同要求。為此，滾動(dòng)軸承需有各式各樣的結(jié)構(gòu)。但是，最基本的結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架所組成。各種零件在軸承中的作用分別是：對(duì)于向心軸承，內(nèi)圈通常與軸緊配合，并與軸一起運(yùn)轉(zhuǎn)，外圈通常與軸承座或機(jī)械殼體孔成過(guò)渡配合，起支承作用。但是，在某些場(chǎng)合下，也有外圈運(yùn)轉(zhuǎn)，內(nèi)圈固定起支承作用或者內(nèi)圈、外圈都同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的。對(duì)于推力軸承，與軸緊配合并一起運(yùn)動(dòng)的稱軸圈，與軸承座或機(jī)械殼體孔成過(guò)渡配合并起支承作用的稱座圈。滾動(dòng)體（鋼球、滾子或滾針）在軸承內(nèi)通常借助保持架均勻地排列在兩個(gè)套圈之間作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，它的形狀、大小和數(shù)量直接影響軸承的負(fù)荷能力和使用性能。保持架除能將滾動(dòng)體均勻地分隔開(kāi)以外，還能起引導(dǎo)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)及改善軸承內(nèi)部潤(rùn)滑性能等作用。滾動(dòng)軸承分類1．按滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)類型分類一、軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同，分為：向心軸承 主要用于承受徑向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同，又分為：徑向接觸軸承 公稱接觸角為0的向心軸承：向心角接觸軸承 公稱接觸角大于0到45的向心軸承。推力軸承 主要用于承受軸向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為：軸向接觸軸承 公稱接觸角為90的推力軸承：推力角接觸軸承 公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。二、軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同，分為：向心軸承 主要用于承受徑向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同，又分為：徑向接觸軸承 公稱接觸角為0的向心軸承：向心角接觸軸承 公稱接觸角大于0到45的向心軸承。推力軸承 主要用于承受軸向載荷的滾動(dòng)軸承，其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為：軸向接觸軸承 公稱接觸角為90的推力軸承：推力角接觸軸承 公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。2、軸承按其滾動(dòng)體的種類，分為：（1）、球軸承 滾動(dòng)體為球：滾子軸承 滾動(dòng)體為滾子。滾子軸承按滾子種類，又分為：圓柱滾子軸承 滾動(dòng)體是圓柱滾子的軸承，圓柱滾子的長(zhǎng)度與直徑之比小于或等于3；滾針軸承 滾動(dòng)體是滾針的軸承，滾針的長(zhǎng)度與直徑之比大于3，但直徑小于或等于5mm;圓錐滾子軸承 滾動(dòng)體是圓錐滾子的軸承;調(diào)心滾子軸承一一滾動(dòng)體是球面滾子的軸承。2）、軸承按其工作時(shí)能否調(diào)心,分為:①調(diào)心軸承 滾道是球面形的,能適應(yīng)兩滾道軸心線間的角偏差及角運(yùn)動(dòng)的軸承;②非調(diào)心軸承（剛性軸承） 能阻抗?jié)L道間軸心線角偏移的軸承。（3）、軸承按滾動(dòng)體的列數(shù),分為:①單列軸承 具有一列滾動(dòng)體的軸承;②雙列軸承 具有兩列滾動(dòng)體的軸承;多列軸承 具有多于兩列滾動(dòng)體的軸承,如三列、四列軸承（4）、軸承按其部件能否分離,分為：①可分離軸承 具有可分離部件的軸承；②不可分離軸承 軸承在最終配套后,套圈均不能任意自由分離的軸承。三、按滾動(dòng)軸承尺寸大小分類軸承按其外徑尺寸大小，分為:①微型軸承 公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承;小型軸承——公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承；中小型軸承——公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承；中大型軸承 公稱外徑尺寸范圍為120T90mm的軸承大型軸承——公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承；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。一、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〉。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〉。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：板料f剪切[1]f沖裁f沖壓成形f整形及精加工f酸洗或噴丸或串光f終檢f防銹、包裝f入庫(kù)（待合套裝配）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〉。二、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、清洗一內(nèi)、外滾〈溝〉道尺寸分組選別一合套一檢查游隙一鉚合保持架一終檢一退磁、清洗一防銹、包裝一入成品庫(kù)（裝箱、發(fā)運(yùn)〉。滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比,具有下列優(yōu)點(diǎn):1．滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)比滑動(dòng)軸承小,傳動(dòng)效率高。一般滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)為0.08-0.12,而滾動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)僅為0.001-0.005;2．滾動(dòng)軸承已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,適于大批量生產(chǎn)和供應(yīng)，使用和維修十分方便；3．滾動(dòng)軸承用軸承鋼制造,并經(jīng)過(guò)熱處理,因此,滾動(dòng)軸承不僅具有較高的機(jī)械性能和較長(zhǎng)的使用壽命,而且可以節(jié)省制造滑動(dòng)軸承所用的價(jià)格較為昂貴的有色金屬;4．滾動(dòng)軸承內(nèi)部間隙很小,各零件的加工精度較高,因此,運(yùn)轉(zhuǎn)精度較高。同時(shí),可以通過(guò)預(yù)加負(fù)荷的方法使軸承的剛性增加。這對(duì)于精密機(jī)械是非常重要的;5．某些滾動(dòng)軸承可同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷,因此,可以簡(jiǎn)化軸承支座的結(jié)構(gòu);6．由于滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率高,發(fā)熱量少,因此,可以減少潤(rùn)滑油的消耗,潤(rùn)滑維護(hù)較為省事;7．滾動(dòng)軸承可以方便地應(yīng)用于空間任何方位的鈾上。一切事物都是一分為二的,滾動(dòng)軸承也有一定的缺點(diǎn),主要是：1．滾動(dòng)軸承承受負(fù)荷的能力比同樣體積的滑動(dòng)軸承小得多,因此,滾動(dòng)軸承的徑向尺寸大。所以,在承受大負(fù)荷的場(chǎng)合和要求徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)要求緊湊的場(chǎng)合〈如內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承）,多采用滑動(dòng)軸承；2．滾動(dòng)軸承振動(dòng)和噪聲較大,特別是在使用后期尤為顯著,因此,對(duì)精密度要求很高、又不許有振動(dòng)的場(chǎng)合,滾動(dòng)軸承難于勝任,一般選用滑動(dòng)軸承的效果更佳；3．滾動(dòng)軸承對(duì)金屬屑等異物特別敏感,軸承內(nèi)一旦進(jìn)入異物,就會(huì)產(chǎn)生斷續(xù)地較大振動(dòng)和噪聲,亦會(huì)引起早期損壞。此外,滾動(dòng)軸承因金屬夾雜質(zhì)等也易發(fā)生早期損壞的可能性。即使不發(fā)生早期損壞,滾動(dòng)軸承的壽命也有一定的限度?？傊?滾動(dòng)軸承的壽命較滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比較,各有優(yōu)缺點(diǎn),各占有一定的適用場(chǎng)合,因此,兩者不能完全互相取代,并且各自向一定的方向發(fā)展,擴(kuò)大自己的領(lǐng)域。但是,由于滾動(dòng)軸承的突出優(yōu)點(diǎn),頗有后來(lái)者居上的趨勢(shì)滾動(dòng)軸承已發(fā)展成為機(jī)械的主要支承型式,應(yīng)用愈來(lái)愈廣泛。三、保持架保持架（cage），即軸承保持架，又稱軸承保持器，指部分地包裹全部或部分滾動(dòng)體，并隨之運(yùn)動(dòng)的軸承零件，用以隔離滾動(dòng)體，通常還引導(dǎo)滾動(dòng)體并將其保持在軸承內(nèi)。保持架材料：滾動(dòng)軸承在工作時(shí)，由于滑動(dòng)摩擦而造成軸承發(fā)熱和磨損，特別在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，慣性離心力的作用加劇了摩擦、磨損與發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成保持架燒傷或斷裂，致使軸承不能正常工作。因此，要求保持架的材料除具有一定強(qiáng)度外，還必須導(dǎo)熱性好、摩擦因數(shù)小、耐磨性好、沖擊韌性強(qiáng)、密度較小且線脹系數(shù)與滾動(dòng)體相接近。此外，沖壓保持架需經(jīng)受較復(fù)雜的沖壓變形，還要求材料具有良好的加工性能。在一些要求極高的保持架上面有的還會(huì)渡一層銀。保持架的材質(zhì)的類型有：低碳鋼/不銹鋼保持架，膠木/塑料（尼龍）保持架，黃銅/青銅/鋁合金保持架等。保持架制造方法分類：1、壓鑄保持架壓鑄保持架的原材料為鋁合金、黃銅，將原材料熔化后澆入壓鑄機(jī)的壓鑄模內(nèi)，一次將保持架壓鑄成形。鑄件澆口在車床上車去。此方的工藝特點(diǎn)是：保持架直接壓鑄成型，能獲得良好的幾何形狀和尺寸精度，無(wú)需機(jī)械加工，生產(chǎn)效率高。壓鑄成形后，金屬結(jié)晶凝固，組織精密，表面質(zhì)量好并耐磨。材料利用率高，降低成本。壓鑄鋁合金保持架時(shí)，需大噸位設(shè)備，模具設(shè)計(jì)與制造復(fù)雜，壓鑄時(shí)容易使保持架兜孔拉傷。在軸承承受沖擊、震動(dòng)和速度多變的條件下，需要進(jìn)一步提高壓鑄保持架的質(zhì)量。2、塑鑄法制造保持架將真空干燥粒狀的工程塑料置于料桶內(nèi)，經(jīng)過(guò)電阻絲加熱熔化成半液體狀態(tài)，借助柱塞或移動(dòng)螺桿加壓，使半液態(tài)原料從噴咀注入注塑成機(jī)的成形模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)保溫、冷卻后獲得所需要的保持架。他的工藝特點(diǎn)是：保持架一次塑注成形，能獲得精確的幾何形狀和尺寸精度及低表面粗糙度值，無(wú)需機(jī)械加工，生產(chǎn)效率高。模具和塑鑄成形簡(jiǎn)單，軸承裝配方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。塑料保持架具有耐磨、防磁和低摩擦等良好性能。由于塑料本身所存在的熱變形、老化和脆裂等缺點(diǎn)，以及保持架結(jié)構(gòu)和塑注工藝上的一些問(wèn)題，使塑鑄保持架的應(yīng)用受到限制。四、潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂英文名：lubricatinggrease；grease稠厚的油脂狀半固體。用于機(jī)械的摩擦部分，起潤(rùn)滑和密封作用。也用于金屬表面，起填充空隙和防銹作用。主要由礦物油（或合成潤(rùn)滑油）和稠化劑調(diào)制而成。根據(jù)稠化劑可分為皂基脂和非皂基脂兩類。皂基脂的稠化劑常用鋰、鈉、鈣、鋁、鋅等金屬皂，也用鉀、鋇、鉛、錳等金屬皂。非皂基脂的稠化劑用石墨、炭黑、石棉還有合成的（如聚脲基、膨潤(rùn)土），根據(jù)用途可分為通用潤(rùn)滑脂和專用潤(rùn)滑脂兩種，前者用于一般機(jī)械零件，后者用于拖拉機(jī)、鐵道機(jī)車、船舶機(jī)械、石油鉆井機(jī)械、閥門(mén)等。主要質(zhì)量指標(biāo)是滴點(diǎn)、針入度、灰分和水分等。用來(lái)評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂膠體穩(wěn)定性的指標(biāo)為分油試驗(yàn)、滾動(dòng)軸承性能試驗(yàn)等。滾筒試驗(yàn)是測(cè)試滾壓作用下稠度變化的試驗(yàn)方法。流動(dòng)性試驗(yàn)是評(píng)價(jià)在低溫下潤(rùn)滑脂可泵送性的試驗(yàn)方法?？顾苄栽囼?yàn)是評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂對(duì)水淋洗出的抵抗能力的試驗(yàn)方法。膠體安定性是潤(rùn)滑脂在貯存和使用中保持膠體穩(wěn)定，液體礦油不從脂中析出的性能。機(jī)械安定性是表示潤(rùn)滑脂在機(jī)械工作條件下抵抗稠度變化的性能滾珠軸承扭矩試驗(yàn)是評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂低溫性能的一種試驗(yàn)方法。潤(rùn)滑脂