轴承(bearing)是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说,当其它机件在轴上彼此产生相对运动时,用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。
轴承(西方人写作“Bearing”,日本人称“轴受”)是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。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。按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。
分为:
(1) 微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承;
(2) 小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承;
(3) 中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承;
(4) 中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承
(5) 大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承;
(6) 特大型轴承----公称外径尺寸范围为440-2000mm轴承。
(7) 重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。
也有按孔径区分的,如孔径10mm以下为微型轴承
载荷方向
可分为:①径向轴承,又称向心轴承,承受径向载荷。②止推轴承,又称推力轴承,承受轴向载荷。③径向止推轴承,又称向心推力轴承,同时承受径向载荷和轴向载荷。按轴承工作的摩擦性质不同可分为滑动摩擦轴承(简称滑动轴承)和滚动摩擦轴承(简称滚动轴承)两大类。
角接触轴承
球与套圈公称接触角大于0°,而小于90°的滚动轴承。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。在轴向力作用下,接触角会增大。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。若是成对双联安装,使一对轴承的外圈相对,即宽端面对宽端面,窄端面对窄端面。这样即可避免引起 附加轴向力,而且可在两个方向使轴或外壳限制在轴向游隙范围内。
外球面轴承
有外球面和带锁紧件的宽内圈的向心滚动轴承。主要供简单的外壳使用。
直线运动轴承
两滚道在滚动方向上有相对直线运动的滚动轴承。
球轴承
滚动体是球的滚动轴承。
深沟球轴承
每个套圈均具有横截面大约为球的周长三分之一的连续沟型滚道的向心球轴承,适用于精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车及一般机械等,是机械工业中使用最为广泛的一类轴承。结构简易,使用维护方便。主要用来承受径向负荷、也可承受一定的轴向负荷,当轴承的径向游隙加大时,具有角接触球轴承的性能,可承受较大的轴向负荷。该类轴承摩擦系数小,极限转速高,尺寸范围与形式变化多样。坚实耐用,通用性强及低噪音运行,可在高速下运转和易于安装。单列深沟球轴承另有密封型设计,可以无须再润滑和无需保养。单列带装球缺口和双列球轴承,适用于重载工况。
推力球轴承
滚动体是球的推力滚动轴承。
属可分离型轴承,接触角90°,可以分别安装,只能承受轴向负荷。极限转速低。钢球加离心力挤向滚道外侧,易于擦伤,但不适于高速运转。单向轴承可承受单向轴向负荷,双向轴承可承受双向轴向负荷。带球面座圈的推力球轴承具有调心性能,可消除安装误差的影响。
只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上,例如起重机的吊钩、立时水泵、立时离心机、千斤顶、低速减速器等。轴承的轴圈、座圈和滚动体是分离的,可以分别装拆。
滚子轴承
滚动体是滚子的滚动轴承。
圆柱滚子轴承
滚动体是圆柱滚子的向心滚动轴承,属分离型 轴承 ,安装与拆卸非常方便。圆柱滚子轴承 分为单列、双列和四列。
根据轴承装用滚动体的列数不同,圆柱滚子轴承可分为单列、双列和多列圆柱滚子轴承。其中应用较多的是有保持架的单列 圆柱滚子轴承。此外,还有单列或双列满装滚子等其它结构的 圆柱滚子轴承。
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,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,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。
圆柱滚子轴承 主要用于电机、机床、石油、轧机装卸搬运机械和各类产业机械。
圆锥滚子轴承
滚动体是圆锥滚子的向心滚动轴承。
可以分离,由内圈与滚子、保持架一起组成的组件和外圈可以分别安装。滚子和滚道接触处修正的接触线可以减少应力集中。圆锥滚子轴承可以承受大的径向载荷和轴向载荷。由于圆锥滚子轴承只能传递单向轴向载荷,因此,为传递相反方向的轴向载荷就需要另一个与之对称安装的圆锥滚子轴承。
圆锥滚子轴承中用量最多的是单列圆锥滚子轴承。在轿车的前轮轮毂中,近年来也用上了小尺寸的双列圆锥滚子轴承。四列圆锥滚子轴承用在大型冷、热轧机等重型机器中。
滚针轴承
滚动体是滚针的向心滚动轴承。
球面滚子轴承
滚动体是凸球面或凹面滚子的调心向心滚动轴承。有凸球面滚子的轴承,外圈有一球面形滚道;有凹面滚子的轴承,其内圈有一球面形滚道。
推力滚子轴承
滚动体是滚子的推力滚动轴承。
推力圆柱滚子轴承
滚动体是圆柱滚子的推力滚动轴承。
推力圆锥滚子轴承:滚动体是圆锥滚子的推力滚动轴承。
推力球面滚子轴承
滚动体是凸球面或凹面滚子的调心推力滚动轴承。有凸球面滚子的轴承座圈的滚道为球面形,有凹球面滚子的轴承轴圈的滚道为球面形。
带座轴承
向心轴承与座组合在一起的一种组件,在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。
关节轴承
滑动接触表面为球面,主要适用于摆动运动、倾斜运动和旋转运动的球面滑动轴承。
组合轴承
一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。
其他轴承:除上述以外的其他结构的滚动轴承。
滑动轴承:滑动轴承不分内外圈也没有滚动体,一般是由耐磨材料制成。常用于低速,重载及加注润滑油及维护困难的机械转动部位。
轧机轴承
轧机轴承一般只用来承受径向负荷,与相同尺寸的深沟球轴承相比,有较大的径向负荷能力,极限转速接近深沟球轴承,但与这类轴承配合的轴﹑壳体孔的加工要求较高,允许内圈轴线与外圈轴线倾斜度很小(2°-4°),两轴线倾斜如超越限度,滚子与套圈滚道的接触情况将要恶化,严重影响轴承的负荷能力,降低轴承的使用寿命。所以该类轴承如需要安装在承受轴向负荷作用的主机部件中,只有在同时使用其他类型轴承去承受轴向负荷的前提下,才可使用。 外球面球轴承包括种类
带座外球面球轴承
带立式座外球面球轴承
带方形座外球面轴承
带菱形座外球面球轴承
带凸台圆形座外球面球轴承
带环形座外球面球轴承
带滑块座外球面球轴承
带悬吊式座外球面球轴承
带悬挂式座外球面球轴承
带可调菱形座外球面球轴承
带冲压座外球面球轴承
带其他座的外球面球轴承
进口轴承
推力角接触球轴承
推力角接触球轴承接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承,主要用于精密机床主轴,一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用,可承受双向轴向载荷,具有精度高,刚性好,温升低,转速高,装拆方便等优点。
深沟球轴承
在结构上深沟球轴承的每个套圈均具有横截面大约为球的赤道圆周长的三分之一的连续沟型滚道。深沟球轴承主要用于承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙增大时,具有角接触球轴承的性质,可承受两个方向交变的轴向载荷。与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,精度高,是用户选型时首选的轴承类型。深沟球轴承结构简单,使用方便,是生产批量最大,应用范围最广的一类进口轴承。例如(6000)
推力圆锥滚子轴承
由于推力圆锥滚子轴承中的滚动体为圆锥滚子,在结构上滚动母线与垫圈的滚道母线均汇交于轴承的轴心线上某一点,因而滚动表面可形成纯滚动、极限转速高于推力圆柱滚子轴承。特点:推力圆锥滚子轴承可承受单向的轴向载荷。推力圆锥滚子轴承的类型代号为90000型。
4、进口轴承中的双列圆锥滚子轴承的结构、性能特点
双列圆锥滚子轴承结构繁多,最大量的是35000型,有一个双滚道外圈和两个内圈,两内圈之间有一隔圈,改变隔圈的厚度可调整游隙。这类轴承在承受径向载荷的同时可承受双向轴向载荷,可在轴承的轴向游隙范围内限制轴和外壳的轴向位移。圆锥滚子轴承的结构特点。圆锥滚子轴承的类型代号为30000,圆锥滚子轴承为分离型轴承。圆锥滚子轴承主要用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷。与角接触球轴承相比、承载能力大,极限转速低。圆锥滚子轴承能够承受一个方向的轴向载荷,能够限制轴或外壳一个方向的轴向位移。
使用注意事项
与一般的机械零件相比,滚动轴承的精度较高,因此使用时也相应地应小心谨慎。
1) 保持轴承及其周围的清洁
2) 使用时仔细认真
若使用时粗心大意给轴承以强烈冲击,会使轴承出现伤痕、压痕、断裂等伤。
3) 使用合适的工具
4) 注意轴承的防锈
避免在潮湿的场所使用,而且为不使汗水沾上,应戴手套。
5) 使用者应熟悉轴承
6) 制定轴承使用的作业规范
a、轴承的保管
b、轴承及其周边的清洗
c、安装部位的尺寸与加工质量的检验
d、安装作业
e、安装后的检查
f、拆卸作业
g、维护保养(定期检查)
h、润滑剂的补充
如何辨别轴承的质量优劣
外包装是否明晰
一般情况下,正规厂家生产的品牌都有自己专门的设计人员对外包装进行设计,并且安排生产条件过关的工厂进行制作生产,因此,产品的包装无论从线条到色块都应该是非常清晰,毫不含糊。
钢印字是否清晰
每一个轴承产品都会在轴承产品体上印有其品牌字样、标号等。虽然字体非常小,但是正规厂家生产的产品都采用了钢印技术印字,而且在未经过热处理之前就进行压字,因此其字体虽然小,但是凹得深,非常清晰。而通常情况下,仿冒产品的字体非但模糊,由于印字技术粗糙,字体浮于表面,有些甚至轻易地就可以用手抹去或者手工痕迹严重。
是否有杂响
左手握住轴承体内套,右手拨动外套使其旋转,听轴承运转过程中是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中轴承体内难免会掺进灰尘、沙子一类的杂质,所以在轴承旋转的时候会出现杂响或者运行不顺畅的现象。这一点是判断产品是否出自生产标准严格,并且用机器操作的正规厂商的品牌产品的关键。
表面是否有浑浊的油迹
表面是否有浑浊的油迹这需要我们在购买进口轴承时应该特别注意。由于国内目前的防锈技术与国外先进制造国还有一定的差距,因此对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹,用手接触时感觉粘粘稠稠的,而国外原装进口的轴承上几乎看不到任何防锈油的痕迹。据业内人士介绍,特别细心的人可以在进口轴承上闻到一种特殊的味道,这就是防锈油的味道。
倒角是否均匀
所谓轴承的倒角,也就是横面与竖面的交接处,仿冒的轴承产品由于生产技术的限制,在这些边边角角的部位处理得不尽人意,这一点我们可以轻松辨别。
保管
轴承在出厂时均涂有适量的防锈油并用防锈纸包装,只要该包装不被破坏,轴承的质量将得到保证。
但长期存放时,拟在湿度低于65%、温度为20℃左右的条件下,存放在高于地面30cm的架子上为宜。另外,保管场所应避开直射阳光或与寒冷的墙壁触。
安装前注意事项
1) 轴承的准备
由于轴承经过防锈处理并加以包装,因此不到临安装前不要打开包装。
另外,轴承上涂布的防锈油具有良好的润滑性能,对于一般用途的轴承或充填润滑脂的轴承,可不必清洗直接使用。但对于仪表用轴承或用于高速旋转的轴承,应用清洁的清洗油将防锈油洗去,这时轴承容易生锈,不可长时间放置。
2) 轴与外壳的检验
安装轴承前,在检验合格的轴与外壳的各配合面涂布机械油。
轴承的安装方法
轴承的安装方法因轴承类型及配合条件而有所不同。
由于一般多为轴旋转,因此内圈与外圈可分别采用过盈配合与间隙配合,而外圈旋转时,则外圈采用过盈配合。
(1) 压入安装
压入安装一般利用压力机,也可利用螺栓与螺母,不得已时可利用手锤进装。
(2) 热套安装
将轴承在油中加热使其膨胀后再安装在轴上的热套方法可以使轴承避免受不必要的外力,在短时间内完成安装作业。
加热注意事项
1) 一般油脂润滑轴承加热不要超过80℃,加油润滑轴承加热温度不要超过120℃。
2) 不允许轴承接触油槽底部。
另外热套安装还可以利用感应加热装置将轴承加热使其膨胀后再安装在轴上。
拆卸
定期检查或更换零件时,需要拆卸轴承。
维护保养
为使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能,必须切实做好定期维护保养(定期检查)。
通过适当的定期检查,做到早期发现故障,防止事故于未然,对提高生产率和经济性十分重要。
1、清洗
将轴承拆下检查时,先用摄影等方法做好外观记录。另外,要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。
a、轴承的清洗分粗洗和精洗进行,并可在使用的容器底部放上金属网架。
b、粗洗时,在油中用刷子等清除润滑脂或粘着物。此时若在油中转动轴承,注意会因异物等损伤滚动面。
c、精洗时,在油中慢慢转动轴承,须仔细地进行。
通常使用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油,根据需要有时也使用温性碱液等。不论用哪种清洗剂,都要经常过滤保持清洁。
清洗后,立即在轴承上涂布防锈油或防锈脂。
2、检查与判断
为了判断拆下的轴承能否重新使用,要着重检查其尺寸精度、旋转精度、内部游隙以及配合面、滚道面、保持架和密封圈等。
关于检查结果,可由用惯轴承或精通轴承者进行判断。
判断的标准根据机械性能和重要度以及检查周期等而有所不同。如有以下损伤,轴承不得重新使用,必须更换。
1) 轴承零部件的断裂和缺陷。
2) 滚道面物滚动面的剥离。
常见故障
轴承磨损是轴承在使用过程中常见的设备问题,主要是由轴承的金属特性造成的:金属虽然硬度高,但是退让性差(变形后无法复原)、抗冲击性能差、抗疲劳性能差,因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。大部分的轴承磨损不易察觉,只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时,才会引起察觉,但是到人们发觉时,多数轴承都已磨损,从而造成机器停机。
包装
轴承包装分内包装和外包装。
内包装
①微型轴承:每10~15套轴承装入一个塑料筒,每5~10个塑料筒装进一个纸盒(或袋装、卷包)。
②中、小型轴承:
多套轴承内用聚乙烯薄膜、外用牛皮纸或聚乙烯复合纸进行卷包;
多套轴承装入一个塑料筒(盒);
单套轴承用聚乙烯薄膜袋包装,折叠或密封袋口后再装入一个纸盒。
③大型轴承:
用聚乙烯薄膜或聚乙烯复合纸单套包装后,再装入一个纸盒;
用聚乙烯薄膜袋,单套包装折叠袋口后,再装入一个纸盒;
单套装入特制塑料盒;
单套三层缠裹包装:内层用聚乙烯薄膜带或复合纸带,中层用紧固带,外层用防水渗透塑料带。
④特大型轴承:
单套三层缠裹 包装(同上);
单乘四层缠裹包装:在上述三层缠裹包装后,最外层再缠裹一层麻布带。
对外径≥150mm的可分离型圆锥滚子轴承,在包装前内、外组件之前应衬垫聚乙烯薄膜,或内、外组件分开单独包装。
对外径≥150mm的可互换圆柱滚子轴承,因成套包装容易磕伤,一般可采用内外组件分开单独包装。
国内三大优秀厂商
HRB即哈尔滨轴承
ZWZ即瓦房店轴承
LYC即洛阳轴承
国外优秀厂商
SKF:瑞典 SKF集团总部设立于瑞典哥特堡,是轴承科技与制造的领导者。SKF轴承就是SKF所生产的轴承,在全球的轴承行业,保持领导地位
NSK:日本 日本精工株式会社(NSK LTD.)成立于1916年,是日本国内第一家设计生产轴承的厂商。几十年来,NSK开发出无数新型轴承,满足世界各地用户的需求,并为产业发展和技术进步做出了极大的贡献。
FAG:德国 FAG轴承长久以来一直被公认为滚动轴承技术先驱,今天,FAG轴承已成为在机械制造业、汽车工业和航空航天技术中的领导品牌之一。在世界主要工业国家,都有FAG轴承的公司、分支机构和销售代理。
TIMKEN: 美国 1895年,TIMKEN铁姆肯公司的创办人亨利·铁姆肯先生为当时的车轴发明了一种使用圆锥形滚子的轴承,即是圆锥滚子轴承(Tapered Roller Bearings),公司由此成立。
NTN: 日本 NTN是世界综合性精密机械制造厂家之一,该公司于1918年成立于日本,总部设在大阪市西区,