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1、 滚动轴承使用知识讲座引言滚动轴承属于精密机械基础件；随着社会的发展进步，滚动轴承的应用已经遍佈到工业生产和社会生活的方方面面。滚动轴承之所以广泛应用、与滚动轴承的特性密切相关。一、 滚动轴承与滑动轴承优缺点比较与滑动轴承相比，滚动轴承的优点与滑动轴承相比滚动轴承的缺点：1、一般条件下，滚动轴承的效率和液体动力润滑轴承相当，但较混合润滑轴承要高一些；1、承受冲击载荷能力较差；2、径向游隙比较小，向心角接触轴承可用预紧可用预紧力消除游隙，运转精度高；2、高速重载载荷下轴承寿命较低；3、对于同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑；3、振动及噪声较大；4、大多数滚动轴承能同
2、时受径向和轴向载荷，故轴承组合结构简单；4、径向尺寸比滑动轴承大；5、消耗润滑剂少，便于密封，易于维护；6、不需要或较少使用有色金属；7、标准化程度高，可大批量生产，成本低；滚动轴承与滑动轴承相比，主要有下列优点：启动灵活、摩擦阻力小、效率高、轴向结构紧凑、润滑简便及易于互换等，所以应用广泛。它的缺点是：抗冲击能力差，高速时有噪声，工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承。二、 滚动轴承基本知识1、滚动轴承的主要功能：在保证轴承有足够寿命条件下，用以支承旋转（或摆动）零件，传递负 荷，减少运动副之间的摩擦，使之旋转（或摆动）灵活。2、对轴承的基本要求：能够满足工作条件所要求的负荷、转速、工作精度、动态性
3、能（噪声、振动）、环境温度和使用寿命。3、滚动轴承的基本结构：由内圈、外圈、滚动体和保持架（俗称四大件）组成。内圈与轴、外圈与轴承座孔装配在一起。当内圈或外圈为旋转套圈时采用的是紧配合，不是旋转套圈时采用的是过渡配合。滚动体（钢球、滚子或滚针）是滚动轴承的核心零件，当内外圈相对转动时，滚动体在内外圈的滚道之间滚动。滚动体的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。保持架的作用是使滚动体均匀分布、引导滚动体旋转。4、滚动轴承的材料套圈和滚动体材料必须具有的特性：接触疲劳强度高；硬度高；纯洁度高；耐磨性好；组织稳定性好；机械加工性能好。常用的轴承材料（套圈和滚动体）有：高碳鉻轴承钢： GC
4、r15 、 GCr15SiMn 等含鉻合金钢，热处理硬度一般为 60 65HRC 。是目前使用最广泛的轴承材料。渗碳轴承钢： 20CrMo 、 20CrNiMo 等，渗碳热处理后表面硬度一般为 59 64HRC ，心部硬度一般为 30 45HRC 。韧性好，能够承受较大冲击负荷。保持架根据要求可以采用 08 # 或 10 # 钢板冲压保持架、 HPb59-1 黄铜实体保持架、 GRPA66 工程塑料保持架等。5、轴承的游隙滚动轴承的径向游隙系指一个套圈固定不动，而另一个套圈在垂直于轴承轴线方向，由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动量。轴承游隙的选择正确与否，对机械运转精度、轴承寿命、摩擦阻
5、力、温升、振动与噪声等都有很大的影响。6、滚动轴承的公差等级和配合特点 滚动轴承的公差等级分为 0（普通），6x，6，5，4，2级精度等级。等级由0(普通)级2级依次提高。其中6x级是针对圆锥滚子轴承所采用的介于0（普通）级与6级之间的公差等级，一般情况下的轴承所采用的是0（普通）级的公差等级。公差等级以P6、P5等形式在轴承代号中表示，0（普通）级在代号中不表示。滚动轴承是机械零件中标准化、系列化程度很高的零件之一，适宜大批量生产。轴承与其它零部件的配合时，规定轴承内径与轴的配合采用基孔制公差配合，轴承外径与轴承座孔的配合采用基轴制公差配合。都是以轴承的内、外径为基准来选择配合的松紧。 本培
6、训讲座就大家所感兴趣的轴承选用和轴承失效形态作重点介绍，希望大家喜欢并在工作中应用交流。第一讲 滚动轴承选用能否正确选用滚动轴承，对主机能否获得良好的工作性能，延长使用命；对企业能否缩短维修时间，减少维修费用，提高机器的运转率，都有着十分重要的作用。因此，不论是生产制造单位，还是使用单位，在选择滚动轴承时都必须高度重视。一般来说，选择轴承可以按以下步骤进行： 一、 根据轴承载荷方向确定轴承结构类型滚动轴承的类型结构按所承受载荷的方向可分为向心轴承：主要承受径向载荷 深沟球轴（ 6） 圆柱滚子轴承（N）向心推力轴承：承受双向联合载荷 角接触球轴承（7） 圆锥滚子轴承（3）推力轴承：只能承受轴向载
7、荷 推力球轴承（5）常用轴承类型和结构54123 NAN2976 .轴承受力分析示例 a）向心轴承 b）推力轴承 c）向心推力轴承不同类型轴承的承载情况 径向载荷R（6、1、N） 轴向载荷A（5） 角向载荷 R+ A（7、3） 滚动轴承类型选择原则若轴承承受纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承若所承受的纯轴向载荷，可选用推力球轴承或推力滚子轴承；当轴承在承受径向载荷的同时，还承受不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构，分别承担径向载荷
8、和轴向载荷。二、由载荷和预期寿命选择轴承尺寸1、轴承寿命的定义 轴承在承受负荷旋转时，由于套圈滚道面及滚动体滚动面不断地受到交变负荷的作用，即使使用条件正常，也会因材料疲劳使滚道面及滚动面出现鱼鳞状损伤（称做剥离或剥落）。出现这种滚动疲劳损伤之前的总旋转数称做轴承的“（疲劳）寿命”。 即使是结构、尺寸、材料、加工方法等完全相同的轴承，在同样条件下旋转时，轴承的（疲劳）寿命仍会出现较大的差异。这是因为材料疲劳本身即具有离散性，应从统计的角度来考虑。 于是就将一批相同的轴承在同样条件下分别旋转时，其中90%的轴承不出现滚动疲劳损伤的总旋转数称做“轴承的基本额定寿命”（即可靠性为90%的寿命）。2、
9、基本额定动负荷与当量动负荷基本额定动负荷 基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力（即负荷能力），是指大小和方向一定的纯径向负荷（对于向心轴承）或纯轴向负荷（对于推力轴承），在内圈旋转外圈固定（或内圈固定外圈旋转）的条件下，该负荷下的基本额定寿命可达100万转。向心轴承与推力轴承的基本额定动负荷分别称做径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr与Ca表示，其数值规定在手册（样本）中。手册（样本）中给出的载荷单位为N（牛顿） 1 N（牛顿）=0.1020Kgf（公斤力）1k N（千牛顿）=102Kgf（公斤力）当量动负荷 轴承实际工作情况承受的负荷并不是纯径向负荷或纯轴向负荷，而是二者的合成负
10、荷，且负荷条件多种多样。因此，不可能将轴承的实际负荷直接与基本额定动负荷比较。 这时，则将实际负荷换算成通过轴承中心，且大小和方向一定的假想负荷来进行分析比较，轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下相同的寿命。 这样的假想实际负荷称做当量动负荷，用表示。 当量动负荷的计算 承受大小和方向一定的合成负荷的向心轴承与推力轴承（a不等于90度）的当量动负荷可由下式计算： P=XFr+YFa这里，：当量动负荷，NkgfFr:径向负荷，Nkgf对于向心轴承，表示为Pr:径向当量动负荷Fa:轴向负荷，Nkgf对于推力轴承，表示为Pa:轴向当量动负荷 X:径向负荷系数 Y:轴向负荷系数 负荷系数与载于机械设
11、计手册中 对于单列向心轴承，当Fa/Fr=e时，取X=1、Y=0，因此，这时当量动负荷为Pr=Fr。 对于单列角接触球轴承及圆锥滚子轴承，由于承受径向负荷时会产生轴向分力(Fac)，因此，轴向分力可由下式计算：Fac=Fr/2Y）推力调心滚子轴承的当量动负荷由下式计算：Pa=Fa+1.2Fr 这里Fr/Fa=13,Fa/Fr1。对于常规轴承材料，a=1。（）使用条件系数a 轴承在直接影响寿命的条件下（尤其是润滑条件）下使用时，用系数a进行修正。 润滑条件正常时，可取a3=1,润滑条件特别良好时，可取a1。但在以下条件下，取a表深沟球轴承（圆柱孔）的径向游隙 单位um轴承公称内径d mm游隙C2
12、标准C3C4C5超过到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.5610182430405065801012014016010200225250280315355 610182430 40506580 100120140160 18020022525028031535540000001111112222222223377910111111515182023232530354045556070 22 3 5 566810121518182025253035404555 131318202020232830364148536171859510511512514588111313151823253
13、0364146536375859010011013023232528283336435158668191102117140160170190210240-14182023283038465361718191107125145155175195225-293336414651617184971141130147163195225245270300340-20252830404555657590105120135150175205225245275315-37454853647390105120140160180200230265300340370410460表调心球轴承的径向游隙（）圆柱孔轴承单位 um 轴承公称内径d mm游隙C2标准(CN)C3C4C5超过到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.56101418243040506580100120140 6101418243040506580100120140160 12234566789101015 89101214161819212427313844 566810111314161822253035 1517192123242931264048566880 1012131517192325303542506070 202526283035404450607083100120