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1、陈明炜陈明炜培训要求培训要求了解滚动轴承的磨损形式与更换原则了解预加负荷的目的与方法掌握定向装配的要点与方法一、滚动轴承的结构一、滚动轴承的结构内圈、外圈、滚动体、内圈、外圈、滚动体、保持架。保持架。内圈内圈：（含铬合金钢）：（含铬合金钢）装配在轴上与轴一起转装配在轴上与轴一起转动。动。外圈外圈：（含铬合金钢）：（含铬合金钢）装配在轴承座或机械部装配在轴承座或机械部件壳体中，起固定支承件壳体中，起固定支承作用。作用。滚动体滚动体：（含铬合金：（含铬合金钢）在内、外圈的滚道钢）在内、外圈的滚道中中滚动。（中中滚动。（各种滚子各种滚子形状形状）保持架保持架：（低碳钢或：（低碳钢或有色金属或塑料）将
2、滚有色金属或塑料）将滚动体均匀隔开，改善轴动体均匀隔开，改善轴承内部负荷分配。承内部负荷分配。1.疲劳剥落疲劳剥落2.非自然剥落非自然剥落3.磨损磨损4.破裂破裂5.腐蚀腐蚀6.其它损伤其它损伤二、滚动轴承的损伤二、滚动轴承的损伤轴承工作表面因滚动疲劳引起鳞片状的剥落轴承工作表面因滚动疲劳引起鳞片状的剥落1.疲劳剥落疲劳剥落滚动轴承工作时，滚动体与内外圈受交变负荷滚动体与内外圈接触面积小，接触应力很大，在交变接触应力多次反复作用下，金属会发生疲劳开始，在应力集中的部位产生微小裂纹，由于润滑油的作用和金属的腐蚀，裂纹逐渐扩大，最终表层金属产生剥落，形成类似麻点的小凹坑。由人为因素引起的发生在轴承
3、使用中期或早期的剥落由人为因素引起的发生在轴承使用中期或早期的剥落2.非自然剥落非自然剥落轴承类型选择不当引起的剥落在有较大轴向负荷的情况下选用深沟球轴承，就可能发生滚道早期剥落预防措施：按轴承的工作条件合理选择轴承类型安装不当引起的剥落轴和外壳的挡肩对配合面不垂直，滚动表面接触应力过大，导致剥落外圈座孔不圆造成滚道不规则变形，会增加接触应力，导致滚道和滚动体早期剥落圆柱滚子轴承安装歪斜或敲击时用力过大使内或外圈滚道受伤深沟球轴承在轴上过盈安装时，施力不当使压力经过滚子传递，会在滚道接触钢球的地方造成凹坑，产生剥落之源轴承安装过紧、过松或调整不当，也会造成早期剥落滚动轴承工作中主要是滚动摩擦，
4、磨损并不严重，剧滚动轴承工作中主要是滚动摩擦，磨损并不严重，剧烈磨损主要由于杂质侵入、润滑不良或使用不当造成烈磨损主要由于杂质侵入、润滑不良或使用不当造成3.磨损磨损沙粒、脏物等杂质侵入造成磨料磨损磨损时，滚道失去光泽，并出现不均匀的划痕，内外圈与滚动体之间的游隙显著增大润滑油不足或变质由于轴承工作中产生的热量不能通过润滑油带走，轴承会因过热而丧失原来的机械性能，硬度大大降低，迅速磨损使用不当轴承使用中应保证轴承密封装置的可靠性，对轴承工作状况及润滑状况进行系统检测，保证轴承在良好的润滑状态下工作滚动轴承破裂主要有二种：滚动轴承破裂主要有二种：4.破裂破裂疲劳引起的破裂滚动轴承零件承受极大的交
5、变载荷。由于材料缺陷或其它原因，使某个部位发生应力集中，应力超过强度极限时，该处就会产生细小裂纹。交变载荷的持续作用和润滑油的油楔作用，使裂纹不断扩大，最后演变成破裂安装不当引起的破裂拆装时硬性敲击硬质微粒杂质侵入轴承内部结果：内外圈及保持架破裂圆锥滚子轴承间隙调整过紧，通常滚柱大端发生破裂；间隙过大，通常滚柱小端发生破裂挡边被敲坏的轴承安装不当引起的损坏在轴承表面形成暗黑色的斑点和溃烂。主要原因有：在轴承表面形成暗黑色的斑点和溃烂。主要原因有：5.腐蚀腐蚀湿气或水分浸入轴承内部使用性质不佳的润滑剂也能引起锈蚀接触锈蚀，主要发生在不旋转的内外圈和滚动体的接触表面上锈蚀锈蚀6.其它损伤其它损伤火
6、花熔融如电流通过轴承，在滚道和滚动体接触点上，电流通过很薄的油膜引起火花，造成局部熔融，使滚道上出现坑疤，随着磨损逐渐扩大，直至整个轴承破坏滑动、氧化、研磨当轴承不旋转受到附近冲床、空压机等振动或运输中防护不好，在滚动体与内外圈之间产生反复微小的滑动，表面脱落一些小颗粒，经氧化后就成为研磨剂，加速接触面的磨损设计不合理如在轴承座上用定位螺钉紧固外圈或在轴承上磨槽，引起局部应力集中，使滚道断裂保持架损坏保持架磨损、破碎及折断残磁吸附残磁造成金属碎屑的吸附，使轴承受损保持架断裂保持架断裂1.妥善保管，切忌雨淋及潮湿，以免锈蚀，严禁磕碰伤妥善保管，切忌雨淋及潮湿，以免锈蚀，严禁磕碰伤2.根据负荷大小
7、、方向及性质合理选用轴承类型、配置根据负荷大小、方向及性质合理选用轴承类型、配置及精度及精度3.根据轴承在机器上的使用情况，合理选用轴承与轴承根据轴承在机器上的使用情况，合理选用轴承与轴承座、轴承与轴的配合性质及公差等级座、轴承与轴的配合性质及公差等级4.避免电流通过轴承产生电蚀避免电流通过轴承产生电蚀5.重要的精密轴承防止附近冲床等的强烈振动对轴承的重要的精密轴承防止附近冲床等的强烈振动对轴承的振蚀振蚀6.对有残磁的轴承进行消磁对有残磁的轴承进行消磁7.避免轴承内外圈与接触部件的相对滑动引起摩擦发热避免轴承内外圈与接触部件的相对滑动引起摩擦发热三、滚动轴承损伤的预防三、滚动轴承损伤的预防8.
8、做好装配前的准备工作做好装配前的准备工作根据轴承类型、结构、尺寸和配合性质，选择适当的装配方法和工具检查轴承装配表面的加工质量，去除锈蚀、碰伤不允许把轴承当量规去测量轴颈或轴承座孔新轴承装配前仔细清洗，并避免污染或生锈9.严格按照轴承装配规则进行装配严格按照轴承装配规则进行装配装配时，使轴与轴承孔的中心线重合不允许用手锤直接敲打轴承外圈、内圈加热装配大过盈量的大中型轴承，避免轴承直接与高温的箱底接触，以免局部过热而退火1.精密机床主轴部件上的滚动轴承，主要考虑轴承精度精密机床主轴部件上的滚动轴承，主要考虑轴承精度能否满足主轴部件旋转精度要求，对使用过的轴承还能否满足主轴部件旋转精度要求，对使用
9、过的轴承还要考虑寿命能否满足一个大修周期的使用要求；还要要考虑寿命能否满足一个大修周期的使用要求；还要整体鉴定轴承有无损伤整体鉴定轴承有无损伤2.其它部位轴承要进行整体鉴定，不能达到正常技术状其它部位轴承要进行整体鉴定，不能达到正常技术状态的需更换态的需更换深沟球轴承的鉴定内外圈滚道无剥落和严重磨痕，呈光亮的圆弧沟槽；所有钢球都是正圆形，表面无斑点、裂纹和剥落；保持架完好；转动灵活，感觉不到间隙，无噪声四、滚动轴承的更换原则四、滚动轴承的更换原则圆锥滚子轴承的鉴定轴承外圈可分离，滚子落在外圈的中间滚道上，滚子长度中心与外圈宽度的中心重合，磨损后两中心不应相差太多；内外圈滚道无明显裂纹和剥落；保
10、持架能将滚子牢固地收拢在内圈上，且无破裂；轴承转动灵活圆柱滚子轴承的鉴定内外圈滚道和滚子无破碎、麻点及较深的磨损痕迹；保持架不变形、不破碎，能将滚子收拢在内圈上止推球轴承的鉴定两个滚道垫圈无剥落和严重磨损；钢球无麻点和裂纹；保持架不变形，不与两个滚道垫圈接触，保持架能将滚子牢固地收拢在一起选择选择适宜的轴承游隙，适宜的轴承游隙，可使可使载荷在载荷在滚动体间滚动体间合理分布；合理分布；能限制轴（或外壳）的轴向和径向位移以保证轴的旋转精能限制轴（或外壳）的轴向和径向位移以保证轴的旋转精度；使轴承在要求的温度下能正常工作；可减少轴承工作度；使轴承在要求的温度下能正常工作；可减少轴承工作时的振动和噪声
11、等。由此可见，轴承游隙时的振动和噪声等。由此可见，轴承游隙对对轴承的载荷分轴承的载荷分布、振动、噪声、摩擦、使用寿命和机械的运动精度等有布、振动、噪声、摩擦、使用寿命和机械的运动精度等有很大的很大的影响，是影响，是决定轴承能否正常工作的一个重要因素决定轴承能否正常工作的一个重要因素。因此，必须因此，必须根据使用条件，选择适宜的轴承游隙。根据使用条件，选择适宜的轴承游隙。使用经验表明，对于球轴承最适宜的工作游隙近似为零；使用经验表明，对于球轴承最适宜的工作游隙近似为零；对于滚子轴承最适宜的工作状况应保持少量的工作游隙。对于滚子轴承最适宜的工作状况应保持少量的工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中（
12、例如机床主轴），也可以在要求支承刚性良好的部件中（例如机床主轴），也可以有一定数值的预紧，因少量的预载荷对轴承没有损伤性的有一定数值的预紧，因少量的预载荷对轴承没有损伤性的影响。影响。五、滚动轴承的游隙及检测五、滚动轴承的游隙及检测1).按方向分按方向分径向游隙轴承一个套圈不动，另一个套圈在垂直于轴承轴线方向，由一个极限位置到另一个极限位置的移动量轴向游隙轴承一个套圈固定不动，另一个套圈沿轴向由一个极端位置到另一个极端位置的移动量1、游隙分类、游隙分类径向游隙径向游隙轴向游隙轴向游隙深沟球轴承、调心球轴承以及圆锥滚子轴承径、轴向游隙的关系表达式深沟球轴承、调心球轴承以及圆锥滚子轴承径、轴向游隙
13、的关系表达式如下：如下：1、深沟球轴承、深沟球轴承a=0.4（rDw）1/2式中式中a轴向游隙轴向游隙r径向游隙径向游隙Dw钢球直径钢球直径2、调心球和调心滚子轴承（近似表达式）、调心球和调心滚子轴承（近似表达式）a=1.5（r/e）3、圆锥滚子轴承、圆锥滚子轴承a=0.75（r/e）式中式中e系数取决于轴承接触角系数取决于轴承接触角，e=1.5tg，各型号轴承，各型号轴承e值可由滚动轴值可由滚动轴承样本或机械设计手册中查得。承样本或机械设计手册中查得。由径、轴向游隙对应关系可以看出，当径向游隙增大时，轴向游隙也随由径、轴向游隙对应关系可以看出，当径向游隙增大时，轴向游隙也随之增大，反之亦然。
14、之增大，反之亦然。2).按按状态不同状态不同分分原始游隙轴承未安装前自由状态下的游隙装配游隙轴承装到轴和孔座上以后的游隙工作游隙轴承在工作状态下的游隙装配游隙永远小于原始游隙；工作游隙一般大于装配游隙。装配游隙永远小于原始游隙；工作游隙一般大于装配游隙。当工作游隙为微负值时，轴承的疲劳寿命最长但随着负游当工作游隙为微负值时，轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。因此，选择轴承的游隙时，隙的增大疲劳寿命同显著下降。因此，选择轴承的游隙时，一般使工作游隙为零或略为正为宜。一般使工作游隙为零或略为正为宜。1、原始游隙、原始游隙2、安装游隙、安装游隙3、工作游隙、工作游隙3).按可否
15、调整分按可否调整分可调整型轴承的游隙角接触轴承、圆锥滚子轴承及止推球轴承均为可调整型轴承。其游隙通过安装或使用过程中，调整轴承套圈相互位置来确定不可调整型轴承的游隙深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承及调心滚子轴承的游隙，制造时已按标准规定调好，安装时一般不能再调整。但有圆锥孔的轴承，安装时利用在锥度轴颈上的移动量，也可微量调整游隙对于调心滚子轴承的径向游隙，通常采用塞尺测量方法。下面介绍用塞尺测量调心滚子轴承径向游隙的方法：2.滚动轴承径向游隙的检测滚动轴承径向游隙的检测A.将轴承竖起来，合拢要点：轴承的内圈与外圈端面平行，不能有倾斜。将大拇指按住内圈并摆动23次，向下按紧，使内圈和滚动体定
16、位入座。定位各滚子位置，使在内圈滚道顶部两边各有一个滚子，将顶部两个滚子向内推，以保证它们和内圈滚道保持合适的接触。B.根据游隙标准选配好塞尺要点：由轴承的内孔尺寸查阅游隙标准中相对应的游隙数值，根据其最大值和最小值来确定塞尺中相应的最大和最小塞尺片。C.选择径向游隙最大处测量要点：轴承竖起来后，其上部外圈滚道与滚子之间的间隙就是径向游隙最大处D.用塞尺测量轴承的径向游隙要点：转动套圈和滚子保持架组件一周，在连续三个滚子能通过，而在其余滚子上均不能通过时的塞尺片厚度为最大径向游隙测值；在连续三个滚子上不能通过，而在其余滚子上均能通过时的塞尺片厚度为最小径向游隙测值。取最大和最小径向游隙测值的算
17、术平均值作为轴承的径向游隙值。在每列的径向游隙值合格后，取两列的游隙值的算术平均值作为轴承的径向游隙。3.滚动轴承轴向游隙的检测滚动轴承轴向游隙的检测1).百分表检测安装好百分表，用撬杠撬动轴向两个极限位置，同时观察百分表的摆差，极限摆差即轴承的轴向游隙。注意：加于撬杠的力量不宜过大3).通过感觉检测当轴承采用封闭式结构或无法采用上述方法检测时，只能根据旋转的灵活程度进行检查。轴应能借惯性转动几圈，不得有制动现象。如果轴承装有摩擦式密封装置时，不宜采用。对于高精度和高速机械设备，在安装时往往采用预紧的方对于高精度和高速机械设备，在安装时往往采用预紧的方式，预先给予轴承一定的径向或轴向载荷，消除
18、其原始游式，预先给予轴承一定的径向或轴向载荷，消除其原始游隙，使轴承体和内外圈产生弹性变形，从而防止工作时内隙，使轴承体和内外圈产生弹性变形，从而防止工作时内外圈之间产生相对运动。外圈之间产生相对运动。六、滚动轴承的预加负荷（预紧）六、滚动轴承的预加负荷（预紧）目的：目的：提高主轴的旋转精度提高主轴的旋转精度加强主轴的刚性加强主轴的刚性提高使用寿命提高使用寿命降低噪音降低噪音1.预加负荷的原则预加负荷的原则1).主轴载荷小、旋转精度高及转速低，可取较大的预加负荷2).工作载荷大、转速高的，容易发热膨胀，取较小的预加负荷1).径向预加负荷径向预加负荷通常使内圈胀大，或通过通常使内圈胀大，或通过移
19、动轴承内锥孔的轴向位移动轴承内锥孔的轴向位置实现预紧置实现预紧2、预加负荷的分类及方法、预加负荷的分类及方法2).轴向预加负荷轴向预加负荷修磨垫圈厚度法修磨垫圈厚度法调整内外隔圈厚度法调整内外隔圈厚度法弹簧预紧法弹簧预紧法磨窄成对使用的轴承内圈磨窄成对使用的轴承内圈或外圈法或外圈法螺钉挡盖调整法螺钉挡盖调整法止推环调整法止推环调整法1).测量法测量法将轴承放在圆座体上，上将轴承放在圆座体上，上加重量加重量A0（预加负荷量）。（预加负荷量）。轴承在压重作用下，消除轴承在压重作用下，消除了游隙并使滚珠与滚道产了游隙并使滚珠与滚道产生一定的弹性变形。用千生一定的弹性变形。用千分表测出轴承两端的内外分
20、表测出轴承两端的内外圈高度差圈高度差K1和和K2（每（每隔隔120测一次，取平均值）测一次，取平均值），即可知轴承端面应加垫，即可知轴承端面应加垫圈的厚度值或轴承端面应圈的厚度值或轴承端面应磨窄的量值磨窄的量值3、预加负荷的测定、预加负荷的测定2).感觉法感觉法将两个成组配对的轴承按将两个成组配对的轴承按其安装方式填好内外隔圈，其安装方式填好内外隔圈，事先在外隔圈的外圆上相隔事先在外隔圈的外圆上相隔120钻三个钻三个23的小孔，的小孔，轴承内圈上预加负荷，用直轴承内圈上预加负荷，用直径等于或小于径等于或小于1.5的小棒顺的小棒顺次通过三个小孔触动内隔圈，次通过三个小孔触动内隔圈，检查内外隔圈在
21、两轴承端面检查内外隔圈在两轴承端面间的阻力，要求感觉阻力相间的阻力，要求感觉阻力相似似用左手两个手指消除两个用左手两个手指消除两个轴承的全部游隙压紧（轴承的全部游隙压紧（50N左右预加负荷），用右手手左右预加负荷），用右手手指分别拨动内外隔圈，检查指分别拨动内外隔圈，检查其阻力是否相似，否则研磨其阻力是否相似，否则研磨隔圈的端面至要求隔圈的端面至要求以双手大拇指及食指消除以双手大拇指及食指消除消除两个轴承的全部游消除两个轴承的全部游隙，隙，另以一只中指伸入轴承内孔另以一只中指伸入轴承内孔拨动拨动内隔圈内隔圈，检查其阻力，检查其阻力是是否与外隔圈相似否与外隔圈相似使轴承内圈的偏心（径向圆跳动）与
22、轴颈的偏心、轴使轴承内圈的偏心（径向圆跳动）与轴颈的偏心、轴承外圈的偏心与轴承座孔的偏心，都分别配置于同一承外圈的偏心与轴承座孔的偏心，都分别配置于同一轴向截面内，并按一定的方向装配。轴向截面内，并按一定的方向装配。目的：目的：抵消一部分相配尺寸的加工误差，提高主轴的旋抵消一部分相配尺寸的加工误差，提高主轴的旋转精度转精度需要先测出滚动轴承及相配需要先测出滚动轴承及相配零件的径向圆零件的径向圆跳动和跳动和方向方向七、滚动轴承的定向装配七、滚动轴承的定向装配1).装配误差分析装配误差分析成批生产中，事先将一批主轴和轴承按轴颈和轴承内成批生产中，事先将一批主轴和轴承按轴颈和轴承内圈的实测圈的实测径
23、向圆径向圆跳动量分成几组，取跳动量分成几组，取径向圆径向圆跳动量跳动量相近的轴颈与轴承分组装配，并将各自的偏心部位相近的轴颈与轴承分组装配，并将各自的偏心部位按相反方向安装按相反方向安装为了减小主轴径向圆跳动量，为了减小主轴径向圆跳动量，前后两组（或两个）轴承内前后两组（或两个）轴承内环的环的径向圆径向圆跳动的最高点，跳动的最高点，应装在同一方向，并与主轴应装在同一方向，并与主轴锥孔中心线偏差量的最高点锥孔中心线偏差量的最高点相反。否则总相反。否则总径向圆径向圆跳动误跳动误差因产生叠加而增大。差因产生叠加而增大。后后轴承的精度应比前轴承低轴承的精度应比前轴承低一级，否则主轴的一级，否则主轴的径
24、向圆跳径向圆跳动动量反而加大。量反而加大。按图按图a装配，装配，径向圆跳动径向圆跳动量最量最小小2).装配要点装配要点测出滚动轴承内、外圈、主轴轴颈配合表面及壳体测出滚动轴承内、外圈、主轴轴颈配合表面及壳体孔的孔的径向圆跳动径向圆跳动量和方向量和方向滚动轴承内圈径向圆跳动的测量滚动轴承内圈径向圆跳动的测量测量时，外圈固定不转，内圈端面上加以均匀的测量测量时，外圈固定不转，内圈端面上加以均匀的测量负荷负荷F（不同于滚动轴承实现预紧时的预加负荷），（不同于滚动轴承实现预紧时的预加负荷），F的数值参考下表。使内圈旋转一周以上，用千分表的数值参考下表。使内圈旋转一周以上，用千分表测得测得内圈内孔径向内
25、圈内孔径向圆圆跳动量及其方向跳动量及其方向轴颈径向圆跳动的测量轴颈径向圆跳动的测量将主轴将主轴1的两轴颈放在一对等高的精密的两轴颈放在一对等高的精密V形块形块2上，在上，在主轴锥孔插入量棒主轴锥孔插入量棒3，转动主轴转动主轴，用千分表测得量棒，用千分表测得量棒圆周圆周径向径向圆圆跳动量及其方向，量棒上的最高点对应主跳动量及其方向，量棒上的最高点对应主轴轴颈最低点轴轴颈最低点滚动轴承外圈滚动轴承外圈径向圆跳动的测量径向圆跳动的测量测量测量时内圈时内圈固定不转固定不转，外圈，外圈端面上加以均匀的测量负端面上加以均匀的测量负荷荷F（见前表）。使外圈（见前表）。使外圈旋转一周以上，用千分表测旋转一周以
26、上，用千分表测得得外圈的径向外圈的径向圆圆跳动误差及其跳动误差及其方向方向轴承座孔径向圆跳动的测量轴承座孔径向圆跳动的测量将轴承座（壳体）将轴承座（壳体）1的两端放在一对等高的精密的两端放在一对等高的精密V形块形块2上，上，转动壳体，用千分表测得两端内孔的转动壳体，用千分表测得两端内孔的径向径向圆圆跳跳动量及其方向动量及其方向3).装配步骤装配步骤使滚动轴承内圈的最高点与主轴轴颈的最低点相使滚动轴承内圈的最高点与主轴轴颈的最低点相对应对应使滚动轴承外圈使滚动轴承外圈的最高点与的最高点与壳体孔壳体孔的最低点相对的最低点相对应应前后两前后两个个滚动轴承的径向圆跳动量不等时，应使滚动轴承的径向圆跳动量不等时，应使前轴承前轴承的径向圆跳动的径向圆跳动量比后轴承小量比后轴承小谢谢！谢谢！