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    日晟軸承

    滾動軸承

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    一、滾動軸承代號

     

      滾動軸承代號是用字母加數字來表示軸承結構、尺寸、公差等級、技術性能等特征的產品符號。國家標準GB/T272-93規定軸承的代號由三部分組成:

     

      前置代號 基本代號 后置代號

     

      基本代號是軸承代號的基礎。前置代號和后置代號都是軸承代號的補充,只有在遇到對軸承結構、形狀、材料、公差等級、技術要求等有特殊要求時才使用,一般情況可部分或全部省略。 

      基本代號表示軸承的基本類型、結構和尺寸。它由軸承類型代號、尺寸系列代號、內徑代號構成。

     

      類型代號 尺寸系列代號 內徑代號 

    (1)軸承類型代號 用數字或字母表示不同類型的軸承,詳見資料庫。 

    (2)尺寸系列代號 由兩位數字組成。前一位數字代表寬度系列(向心軸承)或高度系列(推力軸承),后一位數字代表直徑系列。尺寸系列表示內徑相同的軸承可具有不同的外徑,而同樣的外徑又有不同的寬度(或高度),由此用以滿足各種不同要求的承載能力。 

    (3)內徑代號 表示軸承公稱內徑的大小,用數字表示。 

    例1 :軸承 2 32 24 

    2-類型代號,調心滾子軸承;32-尺寸系列代號;24-內徑代號,d=120mm; 

    例2: 軸承 6208-2Z/P6 

    6-類型代號,深溝球軸承;2-尺寸系列代號;08-內徑代號,d=40mm; 2Z-軸承兩端面帶防塵罩;P6-公差等級符合標準規定6級。

     

    二、類型構造及型號的選擇

     

    1)機械有各種不同的工況,為滿足這些具體的使用要求,需要有不同類型的軸承來保證實際需要。根據滾動體形狀,滾動軸承大致可分為球軸承和滾子軸承;按其承受負荷的主要方向,則可分為向心軸承和推力軸承。表1為球軸承和滾子軸承的一般特性比較。 表1球軸承和滾子軸承的一般特性比較 根據國家標準GB/T272-93,常用的滾動軸承類型見資料庫。

     

    2)滾動軸承類型的選擇滾動軸承類型多種多樣,選用時可考慮以下方面因素,從而進行選擇。 

      1.載荷的大小、方向和性質:球軸承適于承受輕載荷,滾子軸承適于承受重載荷及沖擊載荷。當滾動軸承受純軸向載荷時,一般選用推力軸承;當滾動軸承受純徑向載荷時,一般選用深溝球軸承或短圓柱滾子軸承;當滾動軸承受純徑向載荷的同時,還有不大的軸向載荷時,可選用深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承及調心球或調心滾子軸承;當軸向載荷較大時,可選用接觸角較大的角接觸球軸承及圓錐滾子軸承,或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起,這在極高軸向載荷或特別要求有較大軸向剛性時尤為適應宜。 

      2.允許轉速:因軸承的類型不同有很大的差異。一般情況下,摩擦小、發熱量少的軸承,適于高轉速。設計時應力求滾動軸承在低于其極限轉速的條件下工作。 

      3.剛性:軸承承受負荷時,軸承套圈和滾動體接觸處就會產生彈性變形,變形量與載荷成比例,其比值決定軸承剛性的大小。一般可通過軸承的預緊來提高軸承的剛性;此外,在軸承支承設計中,考慮軸承的組合和排列方式也可改善軸承的支承剛度。 

      4.調心性能和安裝誤差:軸承裝入工作位置后,往往由于制造誤差造成安裝和定位不良。此時常因軸產生撓度和熱膨脹等原因,使軸承承受過大的載荷,引起早期的損壞。自動調心軸承可自行克服由安裝誤差引起的缺陷,因而是適合此類用途的軸承。 

      5.安裝和拆卸:圓錐滾子軸承、滾針軸承和圓錐滾子軸承等,屬于內外圈可分離的軸承類型(即所謂分離型軸承),安裝拆卸方便。

     

    三、滾動軸承的損傷

     

      滾動軸承拆卸檢查時,可根據軸承的損傷情況判斷軸承的故障及損壞原因。

     

      1.滾道表面金屬剝落軸承滾動體和內、外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用,從而產生周期變化的接觸應力。當應力循環次數達到一定數值后,在滾動體或內、外圈滾道工作面上就產生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大,會使這種疲勞加劇。另外,軸承安裝不正、軸彎曲,也會產生滾道剝落現象。軸承滾道的疲勞剝落會降低軸的運轉精度,使機構發生振動和噪聲。

     

      2..軸承燒傷燒傷的軸承其滾道、滾動體上有回火色。燒傷的原因一般是潤滑不足、潤滑油質量不符合要求或變質,以及軸承裝配過緊等。

     

      3.塑性變形軸承的滾道與滾子接觸面上出現不均勻的凹坑,說明軸承產生塑性變形。其原因是軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下,工作表面的局部應力超過材料的屈服極限,這種情況一般發生在低速旋轉的軸承上。

      4.軸承座圈裂紋軸承座圈產生裂紋的原因可能是軸承配合過緊,軸承外圈或內圈松動,軸承的包容件變形,安裝軸承的表面加工不良等。

     

      5.保持架碎裂其原因是潤滑不足,滾動體破碎,座圈歪斜等。

     

      6.保持架的金屬粘附在滾動體上可能的原因是滾動體被卡在保持架內或潤滑不足。

     

      7.座圈滾道嚴重磨損可能是座圈內落入異物,潤滑油不足或潤滑油牌號不合適。影響滾動軸承的主要因素為:載荷情況、潤滑情況、裝配情況、環境條件及材質或制造精度等。

     

    四、軸承運轉中檢查與故障處理

     

    運轉中的檢查項目有軸承的滾動聲、振動、溫度、潤滑的狀態等,具體情況如下:

     

    1.軸承的滾動聲 

    采用測聲器對運轉中的軸承的滾動聲的大小及音質進行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會發出異常音和不規則音,用測聲器能夠分辨。 

     

    2.軸承的振動 

    軸承振動對軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動測量中反映出來,所以,通過采用特殊的軸承振動測量器(頻率分析器等)可測量出振動的大小,通過頻率分析可推斷出異常的具體情況。測得的數值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對每臺機器的測量值進行分析比較后確定判斷標準。

     

    3.軸承的溫度 

    軸承的溫度,一般有軸承室外面的溫度就可推測出來,如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫度,則更加合適。通常,軸承的溫度隨著運轉開始慢慢上升,1-2小時后達到穩定狀態。軸承的正常溫度因機器的熱容量,散熱量,轉速及負載而不同。如果潤滑、安裝部合適,則軸承溫都會急驟上升,會出現異常高溫,這時必須停止運轉,采取必要的防范措施。

     

    4.潤滑

    4.1軸承潤滑的作用 

    潤滑對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動等有重要影響,沒有正常的潤滑,軸承就不能工作。分析軸承損壞的原因表明,40%左右的軸承損壞都與潤滑不良有關。因此,軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外,軸承的潤滑還有散熱,防銹、密封、緩和沖擊等多種作用,軸承潤滑的作用可以簡要地說明如下: 

    a. 在相互接觸的二滾動表面或滑動表面之間形成一層油膜把二表面隔開,減少接觸表面的摩擦和磨損。 

    b. 采用油潤滑時,特別是采用循環油潤滑、油霧潤滑和噴油潤滑時,潤滑油能帶走軸承內部的大部分摩擦熱,起到有效的散熱作用。

    c. 采用脂潤滑時,可以防止外部的灰塵等異物進入軸承,起到封閉作用。 

    d. 潤滑劑都有防止金屬銹蝕的作用。 

    e. 延長軸承的疲勞壽命。

     

    4.2脂潤滑和油潤滑的比較 

    軸承的潤滑方法大致分為脂潤滑和油潤滑兩種。為了充分發揮軸承的功能,重要的是根據使用條件和使用目的,采用潤滑方法。

    4.3脂潤滑:潤滑脂是由基礎油,增稠劑及添加劑組成的潤滑劑。當選擇時,應選擇非常適合于軸承使用條件的潤油脂,由于商標不同,在性能上也將會有很大的差別,所以在選擇的時候,必須注意。軸承常用的潤滑脂有鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂等。軸承中充填潤滑脂的數量,以充滿軸承內部空間的1/2-1/3為適宜。高速時應減少至1/3。過多的潤滑脂使溫度升高。

     

    4.4潤滑脂的選擇:按照工作溫度選擇潤滑脂時,主要指標應是滴點,氧化安定性和低溫性能,滴點一般可用來評價高溫性能,軸承實際工作溫度應低于滴點10-20℃。合成潤滑脂的使用溫度應低于滴點20-30℃。根據軸承負荷選擇潤滑脂時,對重負荷應選針入度小的潤滑脂。在高壓下工作時除針入度小外,還要有較高的油膜強度和極壓性能。根據環境條件選擇潤滑脂時,鈣基潤滑脂不易溶于水,適于干燥和水分較少的環境。

     

    4.5油潤滑:在高速、高溫的條件下,脂潤滑已不適應時可采用油潤滑。通過潤滑油的循環,可以帶走大量熱量。粘度是潤滑油的重要特性,粘度的大小直接影響潤滑油的流動性及摩擦面間形成的油膜厚度,軸承工作溫度下潤滑油的粘度一般是12-15cst。轉速愈高應選較低的粘度,負荷愈重應選較高的粘度。常用的潤滑油有機械油、高速機械油、汽輪機油、壓縮機油、變壓器油、氣缸油等。

    油潤滑方法包括:

     

    a. 油浴潤滑:油浴潤滑是最普通的潤滑方法,適于低、中速軸承的潤滑,軸承一部分浸在油槽中,潤滑油由旋轉的軸承零件帶起,然后又流回油槽,油面應稍低于最低滾動體的中心。 

     

    b. 滴油潤滑:滴油潤滑適于需要定量供應潤滑油的軸承部件,滴油量一般每3-8秒一滴為宜,過多的油量將引起軸承溫度增高。

     

    c. 循環油潤滑:用油泵將過濾的油輸送到軸承部件中,通過軸承后的潤滑油再過濾冷卻后使用。由于循環油可帶走一定的熱量,使軸承降溫,故此法適用于轉速較高的軸承部件。 

    d. 噴霧潤滑:用干燥的壓縮空氣經噴霧器與潤滑油混合形成油霧,噴射軸承中,氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質侵入。此法適于高速、高溫軸承部件的潤滑。

     

    e. 噴射潤滑:用油泵將高壓油經噴嘴射到軸承中,射入軸承中的油經軸承另一端流入油槽。在軸承高速旋轉時,滾動體和保持架也以相當高的旋轉速度使周圍空氣形成氣流,用一般潤滑方法很難將潤滑油送到軸承中,這時必須用高壓噴射的方法將潤滑油噴至軸承中,噴嘴的位置應放在內圈和保持架中心之間。

     

    五、滾動軸承油的選用

     

    使用滾動軸承的主軸軸承潤滑油,一般按照軸承內徑d與主軸轉速n的乘積即速度因數dn、軸承工作溫度T、軸承所承受的負荷P等參數綜合考慮。

    下面給出了推薦用于滾動軸承用潤滑油牌號的選擇。潤滑油的品種可選用FC或FD軸承油、HL液壓油、TSA汽輪機油、DAD壓縮機油、汽油機油或汽缸油等,根據產品品種、工況條件和粘度等級而定

     

    1. 軸承工作溫度-30-0℃,普通負荷(3MPa)適用油粘度(40℃)18-32mm2/s,粘度等級22、32;重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)18-50mm2/s,粘度等級32、46。

     

    2. 軸承工作溫度0-60℃,速度因數(dn值)15000mm.r/min以下,普通負荷適用油粘度(40℃)32-70mm2/s,粘度等級32、46、68,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)70-192mm2/s,粘度等級68、100、150;速度因數(dn值)15000-75000mm.r/min,普通負荷適用油粘度(40℃)32-50mm2/s,粘度等級32、46,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)42-90mm2/s,粘度等級46、68、100;速度因數(dn值)75000-150000mm.r/min,普通負荷適用油粘度(40℃)15-32mm2/s,粘度等級15、32,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)32-42mm2/s,粘度等級32;速度因數(dn值)150000-300000mm.r/min,普通負荷適用油粘度(40℃)9-12mm2/s,粘度等級5、7、10,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)18-32mm2/s,粘度等級15。 

     

    3. 軸承工作溫度60-100℃,速度因數(dn值)15000mm.r/min以下,普通負荷適用油粘度40℃110-192mm2/s(100℃9.3-12.5mm2/s),粘度等級150,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)195-240mm2/s(100℃15-24mm2/s),粘度等級150;速度因數(dn值)15000-75000mm.r/min,普通負荷適用油粘度40℃70-120mm2/s(100℃5.6-9.3mm2/s),粘度等級68、100,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)110-192mm2/s,粘度等級150;速度因數(dn值)75000-150000mm.r/min,普通負荷適用油粘度40℃50-90mm2/s(100℃5.6-9.3mm2/s),粘度等級46、68、100,重負荷或沖擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)70-120mm2/s,粘度等級100

     

    六、影響軸承振動的主要因素

     

    1. 由軸承結構設計參數所確定的剛度,柔度,質量,阻尼等所構成的振動系統在運轉條件下將產生與其力學相適應的振動

     

    2. 制造加工中的偏差引起的振動,偏差越小,振動越小。鋼球表面的圓度、波紋度、表面粗糙度是各軸承零件中對振動影響最大的因素,其次為內圈及外圈溝道的形狀誤差及表面粗糙度,再次是軸承清潔度和潤滑劑質量等。

     

    3. 運轉條件如安裝條件,轉速,軸向所承受的載荷方向,量值等。

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