軸承基礎知識培訓教材

軸承基礎知識培訓教材一、軸承的功能：軸承基礎知識減少摩擦承受負荷傳動導向

第2頁,共106頁，2024年2月25日，星期天遠古時代的軸承第3頁,共106頁，2024年2月25日，星期天遠古時代軸承的復原圖第4頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的工作原理直尺鉛筆第5頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的工作原理第6頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承負荷徑向負荷聯(lián)合負荷軸向負荷第7頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承分類：滑動軸承：面接觸（無數(shù)個點的點接觸）適用于極高速、極低速（負荷大）軸是懸浮的，油壓很重要。滾動軸承：球軸承：點接觸：輕載高速；滾子軸承：線接觸：重載高速；第8頁,共106頁，2024年2月25日，星期天滾動軸承的基本組成（四大件）：1、外

圈2、滾動體3、保持架4、內

圈第9頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的術語內徑內徑表面外徑表面外徑第10頁,共106頁，2024年2月25日，星期天用游標卡尺粗略測量軸承內徑第11頁,共106頁，2024年2月25日，星期天用游標卡尺粗略測量軸承外徑第12頁,共106頁，2024年2月25日，星期天用游標卡尺粗略測量軸承寬度（注意測量手法）第13頁,共106頁，2024年2月25日，星期天游標卡尺粗略讀數(shù)：34-35毫米之間，偏近35第14頁,共106頁，2024年2月25日，星期天滾動軸承類型：1、按照承受負荷的方向：徑向軸承：主要承受徑向負荷；推力軸承：只承受軸向負荷。第15頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承承受軸向負荷的能力：接觸角：a＝0°Fa＝0a≠0°Fa≠0amax＝90°Fa＝FamaxFaFr第16頁,共106頁，2024年2月25日，星期天2、按照滾動體的形狀：球面滾子

(非對稱形)圓錐滾子球面滾子

(對稱形)滾針圓柱滾子滾珠第17頁,共106頁，2024年2月25日，星期天球軸承類型雙列角

接觸球

軸承(DRACBB)四點角

接觸球

軸承(FPACBB)單列深溝球軸承(DGBB)單列角接觸球軸承(SRACB)自調心球軸承(SABB)第18頁,共106頁，2024年2月25日，星期天深溝

角接觸

自調心

徑向負荷

軸向負荷

速度

允許

承載能力

承載能力

能力

偏心

球軸承的性能第19頁,共106頁，2024年2月25日，星期天單列深溝球軸承可承受徑向、軸向和聯(lián)合負荷推力負荷限制是額定徑向負荷的25%有防止污染的防護罩或密封設計可承受輕微的偏心現(xiàn)象10弧分(1/6度)第20頁,共106頁，2024年2月25日，星期天自調心球軸承第21頁,共106頁，2024年2月25日，星期天單列角接觸球軸承構成第22頁,共106頁，2024年2月25日，星期天接觸角的變化第23頁,共106頁，2024年2月25日，星期天負荷能力第24頁,共106頁，2024年2月25日，星期天角接觸球軸承的常用排列單列串聯(lián)背對背面對面第25頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸向游隙

CA–小于常規(guī)距離的軸向游隙

CB–常規(guī)軸向游隙

CC–大于常規(guī)距離的軸向游隙軸向預負荷

GA–輕型預負荷

GB–中型預負荷

GC–重型預負荷單列角接觸球軸承第26頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承預負荷、彈簧負荷加載彈簧的面對面布局加載彈簧的背對背布局第27頁,共106頁，2024年2月25日，星期天風機軸定位端第28頁,共106頁，2024年2月25日，星期天雙列角接觸球軸承32A,33A32E,33E52A,53A,54A52E,53E第29頁,共106頁，2024年2月25日，星期天四點接觸球軸承

(QJ軸承)第30頁,共106頁，2024年2月25日，星期天螺桿式壓縮機定位端第31頁,共106頁，2024年2月25日，星期天四點角接觸球軸承的命名例如：QJ217N2MA/C3QJ -四點角接觸球軸承(0)2 -輕型軸承；（寬度）直徑系列17 -*5得到毫米單位的內徑數(shù)據(jù)

，不包括內徑尺寸小于20毫米的應用N2–外圈中配有防旋轉凹槽(2)MA–黃銅保持架C3–大于普通軸向游隙其他相關后綴：TN9–尼龍6.6保持架（加固的玻璃纖維制成）第32頁,共106頁，2024年2月25日，星期天滾子軸承類型CARB軸承球面滾子推力軸承圓柱滾子軸承球面滾子軸承圓錐滾子軸承第33頁,共106頁，2024年2月25日，星期天圓柱滾子軸承的構成非固定半固定全固定非固定第34頁,共106頁，2024年2月25日，星期天圓柱滾子軸承的命名類型圓柱滾子軸承系列列數(shù)N=單列NN=雙列NNN=三列內徑第35頁,共106頁，2024年2月25日，星期天滿滾子園柱滾子軸承第36頁,共106頁，2024年2月25日，星期天精密圓柱滾子軸承第37頁,共106頁，2024年2月25日，星期天圓錐滾子軸承的系列設計單列軸承雙列軸承四列軸承背對背排列名稱后綴

DB面對面布排列名稱后綴

DFTDO配置TDI配置TQO配置TQI配置第38頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸向和徑向負荷影響QR=外部徑向負荷QA=內部產生的軸向負荷第39頁,共106頁，2024年2月25日，星期天球面滾子軸承（調心滾子軸承）可以承受偏心，而不影響使用壽命軸變形軸承座變形傾斜偏移第40頁,共106頁，2024年2月25日，星期天VA405

抗振動軸承VA405設計SKFVA405設計:

抗振動

高承載力

耐磨損

低運行溫度第41頁,共106頁，2024年2月25日，星期天例如：22217CCK/C3W332–雙列球面滾子軸承22–寬度和直徑系列17-*5得到內徑在20毫米到480毫米之間的毫米單位內徑數(shù)據(jù)CC–無法蘭內圈，沖壓鋼保持架設計K-1:12圓錐內孔C3–大于普通軸向游隙W33–外圈中間有潤滑槽和三個小孔其他相關后綴：E–優(yōu)化設計的新版本(省略W33)

球面滾子軸承的命名第42頁,共106頁，2024年2月25日，星期天球面滾子推力軸承第43頁,共106頁，2024年2月25日，星期天球面滾子推力軸承類型

球面滾子推力軸承系列內徑第44頁,共106頁，2024年2月25日，星期天CARB?滾子軸承能力可適應偏心的情況使用

從而延長了使用壽命

允許軸向位移減小了內部摩擦

具更高徑向負荷承載能力

提高可靠性第45頁,共106頁，2024年2月25日，星期天CARB?

可在以下條件下運行正常軸彎曲不對中軸向位移第46頁,共106頁，2024年2月25日，星期天滾動軸承類型的選擇：

1）可容空間；

2）負荷（徑向Fr、軸向Fa、復合載荷Fr+Fa）；

3）對中誤差；

4）精度；

5）轉速；

6）支撐剛度和安裝要求；

7）公差、游隙要求等等。

第47頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承保持架：1、保持架作用：1）防止?jié)L動體間的直接接觸以減少摩擦和產生熱量；2）滾動體作導向；3）提供潤滑空間；4）在安裝或卸裝可避免滾動體散個。第48頁,共106頁，2024年2月25日，星期天2、保持架材料：第49頁,共106頁，2024年2月25日，星期天尼龍保持架

窗式沖壓鋼保持架黃銅保持架保持架類型：第50頁,共106頁，2024年2月25日，星期天–運行溫度

<+120°C+重量輕+彈性強+良好的滑動性能良好的邊際潤滑性能+尼龍保持架第51頁,共106頁，2024年2月25日，星期天+重量輕+高強度高度防震抗加速無運行溫度限制++對不良潤滑敏感-窗式沖壓鋼保持架第52頁,共106頁，2024年2月25日，星期天+強度極高+適合與循環(huán)油潤滑相關的超高速運轉–相對（非常）

昂貴極高的防震抗加速性能+窗式黃銅保持架第53頁,共106頁，2024年2月25日，星期天保持架被引導類型：1）內引導保持架：

即保持架靠近內圈。

2）外引導保持架：

即保持架靠近外圈。

3）滾動體引導保持架：

即保持架“懸空”，只接觸滾動體。第54頁,共106頁，2024年2月25日，星期天密封結構：防護罩（鐵蓋）。注：不帶蓋叫開式。第55頁,共106頁，2024年2月25日，星期天非接觸式密封（膠蓋）第56頁,共106頁，2024年2月25日，星期天接觸式密封（膠蓋）第57頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的精度：滾動軸承是一種精密產品1μμ有多大?人的一根頭發(fā)0,06毫米標準高精度軸承精密軸承普通65

4

2公差級別0/-15μm0/-12μm0/-9μm0/-7μm0/-2,5μm?100第58頁,共106頁，2024年2月25日，星期天灰塵雜質對軸承的影響：沙粒的（莫氏）硬度比軸承高，軸承劃傷處容易損壞并擴展

金剛石10

剛玉8

沙粒7.5

銼刀7

軸承鋼6.5

鋼保持架4.5

銅保持架3.5

石墨1第59頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

循環(huán)疲勞的概念

滾動體與滾道接觸區(qū)域的周期性微小彈性變形

搟餅效應：滾動體相當于搟面杖，內圈或外圈相當于餅，軸或軸承座相當于案板

最大應力在表面的下層約0.5毫米

疲勞剝落的概念：麻點、起層、擴展

軸承壽命公式L10=(C/P)^3

式中：L10---軸承90%可靠性時的壽命（百萬轉）

C---軸承額定動負荷（kN)

P---軸承所受當量動負荷(kN)

第60頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

沖擊能量對軸承的損害

沖擊能量概念舉例：釘木板

振動及共振對軸承的損害

安裝時敲擊過重對軸承的損害

第61頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承生產環(huán)境的苛刻要求

裝配車間全封閉潔凈要求，20攝氏度加減1度

不準聽到明顯的軸承碰撞聲音

即：無塵、無聲、無溫度變化

軸承關鍵尺寸及精度100%檢驗第62頁,共106頁，2024年2月25日，星期天ABEC ISO SKF RHP FAG FAFNIR NTN

1 N (N) (N) (N) (N) (N)

3 6 P6 P6 P6 M P6

5 5 P5 EP5 P5 P5/B5

7 4 P4 EP7 P4 MM P4/B7

9 (2) PA9 EP9 T9 MMX B9

– – P4A EP7/9 HG – –精度等級應用于：

(a)外部尺寸（互換性）

(b)運行準確性相對的精度等級第63頁,共106頁，2024年2月25日，星期天徑向游隙軸向游隙軸承的內部游隙第64頁,共106頁，2024年2月25日，星期天十、軸承內部游隙：內部游隙：C1:小于C2游隙

C2:小于常規(guī)游隙

CN:常規(guī)游隙

C3:大于常規(guī)游隙

C4:大于C3游隙

C5:大于C4游隙軸承內部游隙（原始游隙）、安裝后游隙、運行游隙e.g.一個6210/C3球軸承的徑向內部游隙為

18-36μm（微米）或0.0007”-0.0014”第65頁,共106頁，2024年2月25日，星期天冷熱減小的

徑向游隙擴張壓縮軸承游隙第66頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承游隙與壽命關系

在實驗室狀況下，輕微的負間隙時，軸承的壽命最高，但如果軸承安裝配合及溫度狀況不確定，總是推薦選用較大游隙。

（寧稍大勿過?。?/p>

軸承游隙第67頁,共106頁，2024年2月25日，星期天游隙變化引起的負荷分布第68頁,共106頁，2024年2月25日，星期天負荷承載能力表示

為基本額定動載荷軸承負荷承載能力1、調心（球面）滾子軸承；2、圓錐軸承；3、圓柱滾子軸承

4、角接觸球軸承；5、深溝球軸承；6、調心球軸承第69頁,共106頁，2024年2月25日，星期天油潤滑速度級別油脂潤滑速度級別r/min軸承相對極限轉速之比較第70頁,共106頁，2024年2月25日，星期天八、軸承材料：（內外圈和滾動體）1、整體淬硬鋼：馬氏體硬化/貝氏體硬化碳鉻鋼：包含約1%的碳和1.5%的鉻2、表面淬硬鋼：鉻鎳合金鋼：包含約0.15%的碳錳鉻合金鋼第71頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的熱處理優(yōu)點

貝氏硬化

結構堅固

自動尺寸穩(wěn)定性

壓縮剩余表面壓力

表面硬化

表面堅硬、內質柔軟

可防止裂紋的產生

最高的壓縮剩余

表面壓力

馬氏硬化

成本低

可使用固定器件減少形變

缺點

貝氏硬化

比馬氏硬化的成本稍高

硬度級別較低

表面硬化

時間消耗較大、成本較高

馬氏硬化

表面裂紋蔓延的風險最高

第72頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的使用位置選擇：

軸承使用位置一般分：定位端和浮動端深溝球軸承為定位端，圓柱滾子為浮動端第73頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承的使用位置選擇：

左端不加擋圈為浮動端（外徑小間隙配合）右端加擋圈為定位端第74頁,共106頁，2024年2月25日，星期天九、滾動軸承代號舉例第75頁,共106頁，2024年2月25日，星期天十、決定軸承自身壽命的三大因素1、材料（要點：真空冶煉純凈鋼）2、熱處理（要點：真空熱處理、按規(guī)定換油）3、精度（要點：用設備Cpk及工藝保證）第76頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承自身技術質量因素

1、設計（優(yōu)化設計，一般用E表示）

2、材料（真空脫氣鋼或純凈鋼，耐疲勞）

3、熱處理（真空或保護氣氛防止脫碳。定期檢測換油，保證硬度均勻。整體或表面滲碳）。

4、精度（尺寸、旋轉）。

5、外觀（裂紋、凹坑、劃傷、銹蝕等）。

6、包裝（內包裝材料、密封及防碰隔離。外包裝材料、方式、標志、完好）。

第77頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承非自身技術質量問題

1、存儲運輸（摔碰傷、銹蝕）。

2、設備設計制造（配合面精度差、結構不合理、環(huán)境不合理：高溫、腐蝕性、防塵防水較差）。

3、設備磨損（配合軸表面或軸承座孔表面磨損）。

4、軸承選型（結構或游隙不合適、功能不對）。

5、安裝及拆卸（方式方法：造成磕碰傷污染及加熱不均等，工具選用等）。

6、維護保養(yǎng)（潤滑選型及添加方式周期等）。第78頁,共106頁，2024年2月25日，星期天有關軸承常見問題問答

一、問：為什么軸承會生銹？怎樣防止軸承生銹？

答：因為軸承是由軸承鋼制造的，而軸承鋼自身不具備防銹功能，只要軸承鋼直接接觸到空氣中的氧分子和水分子就會在表面產生電化學反應，從而產生銹蝕（氧化鐵）。因此需要用防銹劑來防銹。第79頁,共106頁，2024年2月25日，星期天防銹劑一般分為兩種：防銹油和氣相防銹劑。防銹油一般直接涂滿軸承的所有表面，即使打開包裝，在一定時間內也不會生銹。而氣相防銹劑一般涂在塑料包裝袋或包裝紙的內側。軸承只有在包裝狀態(tài)下才能受到氣相防銹劑的保護。一旦離開包裝或包裝有破損就容易生銹。因此儲存和運輸軸承要注意防潮，在使用之前不要過早拆卸包裝。第80頁,共106頁，2024年2月25日，星期天軸承外徑表面有嚴重銹蝕第81頁,共106頁，2024年2月25日，星期天二、問：為什么軸承會產生異響和噪聲？

答：導致軸承會產生異響和噪音的因素很多，一般主要由以下幾個因素造成：

1、有雜質異物進入軸承內部，當軸承運轉時雜質異物會墊在滾動體和滾道之間，影響轉動的平穩(wěn)性，從而產生異響和噪音。因軸承出廠之前經過嚴格清洗，這主要是：⑴裝配之前和裝配過程中有臟東西污染造成的；⑵潤滑油脂不清潔所造成的；⑶軸承內部生銹造成的。第82頁,共106頁，2024年2月25日，星期天2、滾動體和滾道上面有磕碰傷。軸承制造時滾動體和滾道表面都經過超精加工粗糙度極低（光潔度極高）。軸承在搬運過程中有跌落，或在安裝過程中有敲擊現(xiàn)象就會使軸承的滾動體與滾道相碰撞，而產生磕碰傷。當軸承旋轉時處就會引起滾動體波動，從而產生異響和噪音。

第83頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

3、由于安裝軸尺寸過大、不圓、配合面墊有鐵屑毛刺等異物使安裝游隙大小不均勻，整個圓周或局部有輕微過盈現(xiàn)象或使內圈產生橢圓，導致轉動不平穩(wěn)，有異響和噪音產生。同樣，外圈安裝不好產生橢圓也會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。第84頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

4、有帶防塵蓋或密封圈的軸承，如果在安裝過程中不慎將防塵蓋或密封圈碰變形，在軸承內部就會與保持架相接觸，在運行過程中這種接觸就會摩擦產生異常聲音。

如果密封軸承存放時間過長，其中潤滑脂發(fā)干，用手旋轉時可能會聽到異常聲音。第85頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

5、有些新軸承，由于缺少潤滑油，用手旋轉時可能會聽到異常聲音，這是因為軸承滾動體與保持架之間輕微碰撞產生的。這時正常的，加上潤滑劑聲音會自動消失或減為極弱。第86頁,共106頁，2024年2月25日，星期天三、問：為什么軸承會沿外圈或內圈橫截面斷裂？

答：有三方面的原因：

1、軸承內圈或外圈配合過松，軸承在轉動過程中內圈或外圈有蠕動現(xiàn)象，蠕動變形會使軸承沿截面方向產生疲勞（伴隨噪音產生），疲勞一定時間會產生裂紋，最終導致斷裂。

第87頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

2、軸承內圈配合過緊，導致軸承內圈沿圓周方向拉應力過大，當軸承在旋轉情況下，在有外部沖擊力作用（或多或少不可避免）下導致局部應力集中疊加。使軸承產生裂紋（伴隨噪音產生），經進一步擴展最終導致斷裂。

3、動平衡不好。由于動平衡不好導致軸承偏重端橫截表面的一個局部區(qū)域循環(huán)應力最大，此處疲勞最快（伴隨噪音產生），疲勞一定時間會產生裂紋，最終導致斷裂。4、極個別的新軸承有摔裂現(xiàn)象。第88頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承外徑表面有裂紋第89頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承內滾道表面有裂紋及嚴重疲勞剝落現(xiàn)象第90頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸表面有蠕動磨損現(xiàn)象第91頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承內圈有橫斷裂紋現(xiàn)象第92頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承內徑表面有蠕動腐蝕現(xiàn)象第93頁,共106頁，2024年2月25日，星期天四、問：軸承為什么會燒毀或抱死？

答：1、軸承游隙選擇不當。例如：應該選用C3組游隙而實際選用了普通組游隙。由于軸承工作時會不斷累積熱量，軸徑與內圈及滾動體都會膨脹，外圈因為散熱條件好膨脹相對較小，總的來說軸承游隙變小了，甚至出現(xiàn)了較大的負游隙。此時，滾動體與滾道之間的壓應力增大，潤滑狀況下降，會出現(xiàn)邊界潤滑現(xiàn)象甚至阿會出現(xiàn)局部鋼對鋼的干摩擦，于是溫度繼續(xù)上升，潤滑脂中的基礎油逐漸揮發(fā)，如此惡性循環(huán)導致軸承過熱燒毀，滾動體退火變成藍黑顏色，這時軸承摩擦力劇增滾動體出現(xiàn)停轉擠壞保持架使軸承抱死。

第94頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

2、軸承座孔尺寸偏差過小或軸的尺寸偏差過大，擠壓軸承套圈變形使得游隙變小。從而產生燒毀抱死現(xiàn)象。

3、軸承外徑與軸承座孔之間或軸承內徑與軸表面之間墊有異物，如鐵屑、毛刺、砂粒、棉線等。也會擠壓軸承變形使得游隙變小。從而產生燒毀抱死現(xiàn)象。

4、潤滑脂選用不當造成的。例如考慮軸承速度要用n.dm值確定等。第95頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

鋼球因高溫而燒變顏色及保持架嚴重損壞第96頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

第97頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承抱死高溫燒結第98頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

軸承抱死高溫燒結第99頁,共106頁，2024年2月25日，星期天五、問：銷售軸承時有關技術方面應注意那些事項？

1、招標書中有關技術方面的資料必須完整：包括品牌、軸承型號（全部）、技術圖紙（至少與軸承直接有關的部分）、特殊技術要求等?；蛴姓掌?、示意圖等信息。然后雙方銷售及技術人員反復進行確認直至準確無誤。

2、需要品牌替換的必須提供原品牌、型號等基本數(shù)據(jù)，以及希望所替代的品牌。然后雙方銷售及技術人員反復進行確認直至準確無誤。第100頁,共106頁，2024年2月25日，星期天

3、銷售產品時，必須提醒客戶外包裝上印的廠商網(wǎng)站即為產品說明，在安裝使用之前必須認真閱讀，如有疑問及時與技術中心的技術工程師聯(lián)系。

4、制定相應售前、售中和售后服務計劃，以便有所準備、