滚动轴承及安装知识
将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件,叫滚动轴承(rolling bearing)。滚动轴承一般由外圈,内圈,滚动体和保持架组成。其中内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转,外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用,滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命,保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。滚动轴承使用维护方便,工作可靠,起动性能好,在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减振能力较差,高速时寿命低,声响较大。滚动轴承中的向心轴承(主要承受径向力)通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转,外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时,滚动体即在内外圈的滚道上滚动,它们由保持架隔开,避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60~65。保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
滚动轴承的基本特点
优点
1 摩擦阻力小,功率消耗小,机械效率高,易起动.
2、尺寸标准化,具有互换性,便于安装拆卸,维修方便.
3、结构紧凑,重量轻,轴向尺寸更为缩小.
4、精度高,转速高,磨损小,使用寿命长.
5、部分轴承具有自动调新的性能.
6、适用于大批量生产,质量稳定可靠,生产效率高.
自行车的前轴、中轴和后轴上都装有滚动承轴。
缺点
1、噪音大.
2、轴承座的结构比较复杂.
3、成本较高.
滚动轴承的分类
1.按滚动轴承结构类型分类
轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同,分为:
向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承,其公称接触角从0到45。按公称接触角不同,又分为:径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承:向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。
推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承,其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为: 轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承:推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴
轴承按其滚动体的种类,分为:
1) 球轴承----滚动体为球:
2) 滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类,又分为:圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承,圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ;滚针轴承----滚动体是滚针的轴承,滚针的长度与直径之比大于3,但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。
轴承按其工作时能否调心,分为:
1) 调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。
2) 非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
轴承按滚动体的列数,分为:
1) 单列轴承----具有一列滚动体的轴承。
2) 双列轴承----具有两列滚动体的轴承。
3) 多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、 四列轴承。
轴承按其部件能否分离,分为:
1)可分离轴承----具有可分离部件的轴承;
2)不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。
轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。
2.按滚动轴承尺寸大小分类
轴承按其外径尺寸大小
(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440mm以上的轴承。
滚动轴承类型的选择
滚动轴承类型多种多样,选用时可考虑以下方面因素,从而进行选择。
a.载荷的大小、方向和性质
球轴承适于承受轻载荷,滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时,一般选用推力轴承;当滚动轴承受纯径向载荷时,一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承;当滚动轴承受纯径向载荷的同时,还有不大的轴向载荷时,可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承;当轴向载荷较大时,可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承,或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起,这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适宜。
b.允许转速
因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下,摩擦小、发热量少的轴承,适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。
c.刚性
轴承承受负荷时,轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形,变形量与载荷成比例,其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性;此外,在轴承支承设计中,考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。
d.调心性能和安装误差
轴承装入工作位置后,往往由于制造误差造成安装和定位不良。此时常因轴产生捞度和热膨胀等原因,使轴承承受过大的载荷,引起早期的损坏。自动调心轴承可自行克服由安装误差引起的缺陷,因而是适合此类用途的轴承。
e.安装和拆卸
圆锥滚子轴承、滚针轴承和圆锥滚子轴承等,属于内外圈可分离的轴承类型(即所谓分离型轴承),安装拆卸方便。
f.市场性
即使是列入产品目录的轴承,市场上不一定有销售;反之,未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而,应清楚使用的轴承是否易购得。
滚动轴承的代号
滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。国家标准GB/T272-93规定轴承的代号由三部分组成:前置代号、基本代号、后置代号。基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代号的补充,只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求时才使用,一般情况可部分或全部省略。
a. 基本代号
基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。
a1、轴承类型代号 用数字或字母表示不同类型的轴承,详见资料库。
a2、尺寸系列代号 由两位数字组成。前一位数字代表宽度系列(向心轴承)或高度系列(推力轴承),后一位数字代表直径系列。尺寸系列表示内径相同的轴承可具有不同的外径,而同样的外径又有不同的宽度(或高度),由此用以满足各种不同要求的承载能力。
a3、内径代号 表示轴承公称内径的大小,用数字表示。
例:轴承 2 32 24
2-类型代号,调心滚子轴承;32-尺寸系列代号;24-内径代号,d=120mm;
例:轴承 6208-2Z/P6
6-类型代号,深沟球轴承;2-尺寸系列代号;08-内径代号,d=40mm;
2Z-轴承两端面带防尘罩;P6-公差等级符合标准规定6级
滚动轴承安装常见知识问答
一,对安装表面和安装场所要求吗?
是的。如果轴承内有铁屑、毛刺、灰尘等异物进入,将使轴承在运转时产生噪声与振动,甚至会损伤滚道和滚动体。所以,在安装轴承前,您必须确保安装表面和安装环境的清洁。
二,轴承安装前必须清洗吗?
轴承表面涂有防锈油,您必须用清洁的汽油或煤油仔细清洗,再涂上干净优质或高速高温的润滑油脂方可安装使用。清洁度对轴承寿命和振动噪声的影响是非常大的。但我们要特别提醒您的是:全封闭轴承不须清洗加油。
三,如何选择润滑脂?
润滑对轴承的运转及寿命有极为重要的影响,这里向您简要介绍选择润滑脂的一般原则。润滑脂由基础油、增稠剂及添加剂制成,不同种类和同一种类不同牌号的润滑脂性能相差很大,允许的旋转极限不同,在选择时务必注意。润滑脂的性能主要由基础油决定,一般低粘度的基础油适用于低温、高速,高粘度的适用于高温、高负荷。增稠剂也关系着润滑性能,增稠剂的耐水性决定润滑脂的耐水性。原则上,牌子不同的润滑脂不能混合,而且,即使是同种增稠剂的润滑脂,也会因添加剂不同相互带来坏影响。
四,在润滑轴承时,油脂涂的越多越好吗?
润滑轴承时,油脂涂的越多越好,这是一个常见的错误概念。轴承和轴承室内过多的油脂将造成油脂的过度搅拌,从而产生极高的温度。轴承充填润滑剂的数量以充满轴承内部空间1/2~1/3为宜,高速时应减少到1/3。
五,如何安装和拆卸?
安装时勿直接锤击轴承端面和非受力面,应以压块、套筒或其它安装工具(工装)使轴承均匀受力,切勿通过滚动体传动力安装。如果安装表面涂上润滑油,将使安装更顺利。如配合过盈较大,应把轴承放入矿物油内加热至80~90℃后尽快安装,严格控制油温不超过100℃,以防止回火效应硬度降低和影响尺寸恢复。在拆卸遇到困难时,建议您使用拆卸工具向外拉的同时向内圈上小心的浇洒热油,热量会使轴承内圈膨胀,从而使其较易脱落。
六,轴承的径向游隙越小越好吗?
不是所有的轴承都要求最小的工作游隙,您必须根据条件选用合适的游隙。国标4604-93中,滚动轴承径向游隙共分五组-2组、0组、3组、4组、5组,游隙值依次由小到大,其中0组为标准游隙。基本径向游隙组适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合;在高温、高速、低噪声、低摩擦等特殊条件下工作的轴承则宜选用大的径向游隙;对精密主轴、机床主轴用轴承等宜选用较小的径向游隙;对于滚子轴承可保持少量的工作游隙。另外,对于分离型的轴承则无所谓游隙;最后,轴承装机后的工作游隙,要比安装前的原始游隙小,因为轴承要承受一定的负荷旋转,还有轴承配合和负荷所产生的弹性变形量。
七,滚动轴承与滑动轴承的区别
滚动轴承和滑动轴承的区别首先表象在结构上,滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的,因而接触部位是一个点,滚动体越多,接触点九越多;滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的,因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同,滚动轴承的运动方式是滚动;滑动轴承的运动方式是滑动,因而摩擦形势上也就完全不相同。
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