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技術知識

看完這些軸承知識,你就成“專家”了!

文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2018/10/19     瀏覽次數:    

軸承是當代機械設備中一種重要的零部件,我國軸承工業飛速發展,軸承品種由少到多,產品質量和技術水平從低到高,行業規模從小到大,已經形成了產品門類基本齊全、生產布局較為合理的專業生產體系。然而,你對軸承的了解有多少?今天就和小編一起來學習吧~

軸承知識_深溝球_安徽中南


5大件都有啥作用呢?

①內圈通常與軸緊配合,并與軸一起旋轉。

②外圈通常與軸承座孔或機械部件殼體配合,起支承作用。但是在某些應用場合,也有外圈旋轉,內圈固定,或者內、外圈都旋轉的。

③滾動體借助保持架均勻地排列在內圈和外圈之間。它的形狀大小和數量直接影響軸承的承載能力和使用性能。

④保持架將滾動體均勻隔開,引導滾動體在正確的軌道上運動,改善軸承內部載荷分配和潤滑性能。

⑤用于機械的摩擦部分,起潤滑和密封作用。也用于金屬表面,起填充空隙和防銹作用。

五大件以及構成原理

一、軸承套圈

?軸承套圈結構

1. 內圈 inner ring

滾道在外表面的軸承套圈。

2. 外圈 outer ring

滾道在內表面的軸承套圈。

3. 圓錐內圈 cone

圓錐滾子軸承的內圈。

4. 圓錐外圈 cup

圓錐滾子軸承的外圈。

5. 雙滾道圓錐內圈 double cone

有雙滾道的圓錐滾子軸承內圈。

6. 雙滾道圓錐外圈 double cup

有雙滾道的圓錐滾子軸承外圈。

7. 寬內圈 extended inner ring

在一端或兩端加寬的軸承內圈,以便改善軸在其內孔的引導或安裝緊固件或密封件提供補充位置。

8. 鎖口內圈 stepped inner ring

一個肩全部或部分被去掉的溝型球軸承內圈。

9. 鎖口外圈 counterbored outer ring

一個肩全部或部分被去掉的溝型球軸承外圈。

10. 沖壓外圈 drawn cup

由薄金屬板沖壓,一端封口(封口沖壓外圈)或兩端開口的套圈,一般指向心滾針軸承的外圈。

11. 凸緣外圈 flanged outer ring

有凸緣的軸承外圈。

12. 調心外圈 aligning outer ring

有球形外表面的外圈,以適應其軸心線與軸承座軸心線間產生的永久角位移。

13. 調心外座圈 aligning housing ring

用于調心外圈與座孔間的套圈,有一個與外圈的球形外表面相配的球形內表面。

14. 外球面 spherical outside surface

軸承外圈外表面是球表面的一部分。

15. 圓錐外圈前面擋邊 cup front face rib

圓錐外圈滾道前面上的擋邊,用以引導滾子及承受滾子大端面的推力。

16. 中擋圈 centre rib

具有雙滾道的軸承套圈,例如雙滾道圓錐內圈的中間整體擋邊。

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?軸承套圈的生產步驟

①鍛造:鍛造過程中若產生過燒、過熱、內裂成網狀碳化物等都會降低套圈的韌性和強度。所以必須始終嚴格控制加工溫度、循環加熱和鍛后散熱條件(如噴霧冷卻)等,特別是地較大品種套圈終鍛后,溫度在700℃以上的,不得堆積擺放。

②熱處理:對熱處理設備密切監控是車間一項重要工作。監測設備的可靠性。對儀表、熱電偶等重要溫控器具須密切監控,確保測量數據準確可靠;對誤差超標的要及時更換,嚴禁帶病運行。

③磨削工序的監控。成品進口軸承套圈不允許有磨削燒傷和磨削裂紋存在,特別是內圈改錐度的配合面上不得有燒傷。套圈若酸洗后應進行全檢,剔出燒傷產品,嚴重燒傷的不能返修或返修不合格的應予報廢,不允許有磨削燒傷的套圈進入裝配工序。

④標識管理。鋼材入庫后到套圈磨削前,各工序必須嚴格管理,嚴格區分GCR15和GCR15SIMN兩種不同材質材料和產品。

?軸承套圈的安裝

在安裝軸承套圈時要特別注意安裝順序,精密軸承還要注意正反端,裝反的話會造成動不平衡,影響軸承的性能。

二、滾動體

滾動體是滾動軸承中的核心元件,由于它的存在,相對運動表面間才有滾動摩擦。滾動體的種類有球,圓柱滾子,圓錐滾子,滾針等。滾動軸承的滾動體主要有鋼球和滾子2類。

軸承知識_軸承組裝_安徽中南

?滾動軸承的基本結構

以滑動軸承為基礎發展起來的滾動軸承,其工作原理是以滾動摩擦代替滑動摩擦,一般由兩個套圈,一組滾動體和一個保持架所組成的通用性很強、標準化、系列化程度很高的機械基礎件。由于各種機械有著不同的工作條件,對滾動軸承在負荷能力、結構和使用性能等方面都提出了各種不同要求。為此,滾動軸承需有各式各樣的結構。但是,最基本的結構是由內圈、外圈、滾動體和保持架所組成。

各種零件在軸承中的作用分別是:

對于向心軸承,內圈通常與軸緊配合,并與軸一起運轉,外圈通常與軸承座或機械殼體孔成過渡配合,起支承作用。但是,在某些場合下,也有外圈運轉,內圈固定起支承作用或者內圈、外圈都同時運轉的。對于推力軸承,與軸緊配合并一起運動的稱軸圈,與軸承座或機械殼體孔成過渡配合并起支承作用的稱座圈。滾動體(鋼球、滾子或滾針)在軸承內通常借助保持架均勻地排列在兩個套圈之間作滾動運動,它的形狀、大小和數量直接影響軸承的負荷能力和使用性能。保持架除能將滾動體均勻地分隔開以外,還能起引導滾動體旋轉及改善軸承內部潤滑性能等作用。

軸承知識_深溝球_安徽中南

?滾動軸承分類

1.按滾動軸承結構類型分類

一、 軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同,分為:

①向心軸承----主要用于承受徑向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同,又分為:徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承:向心角接觸軸承----公稱接觸角大于0到45的向心軸承。

② 推力軸承----主要用于承受軸向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為: 軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承:推力角接觸軸承----公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。

二、 軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同,分為:

①向心軸承----主要用于承受徑向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角從0到45。按公稱接觸角不同,又分為:徑向接觸軸承----公稱接觸角為0的向心軸承:向心角接觸軸承----公稱接觸角大于0到45的向心軸承。

② 推力軸承----主要用于承受軸向載荷的滾動軸承,其公稱接觸角大于45到90。按公稱接觸角不同又分為: 軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承:推力角接觸軸承----公稱接觸角大于45但小于90的推力軸承。

2、軸承按其滾動體的種類,分為:

(1)、 球軸承----滾動體為球:

① 滾子軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類,又分為:圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的軸承,圓柱滾子的長度與直徑之比小于或等于3 ;

②滾針軸承----滾動體是滾針的軸承,滾針的長度與直徑之比大于3,但直徑小于或等于5mm;

③圓錐滾子軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承;調心滾子軸承一一滾動體是球面滾子的軸承。

(2)、軸承按其工作時能否調心,分為:

①調心軸承----滾道是球面形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承;

② 非調心軸承(剛性軸承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸承。

(3)、 軸承按滾動體的列數,分為:

① 單列軸承----具有一列滾動體的軸承;

② 雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承;

③ 多列軸承----具有多于兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。

(4)、軸承按其部件能否分離,分為:

①可分離軸承----具有可分離部件的軸承;

②不可分離軸承----軸承在最終配套后,套圈均不能任意自由分離的軸承。

三、按滾動軸承尺寸大小分類 軸承按其外徑尺寸大小,分為:

①微型軸承----公稱外徑尺寸范圍為26mm以下的軸承;

②小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為28-55mm的軸承;

③ 中小型軸承----公稱外徑尺寸范圍為60-115mm的軸承;

④中大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為120-190mm的軸承

⑤大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為200-430mm的軸承;

⑥ 特大型軸承----公稱外徑尺寸范圍為440mm以上的軸承。

?滾動軸承的基本生產過程

由于滾動軸承的類型、結構型式、公差等級、技術要求、材料及批量等的不同,其基本生產過程也不完全相同。

一、各種軸承主要零件的加工過程:

①套圈的加工過程: 軸承內圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中車加工前的工序可分為下述三種,整個加工過程為: 棒料或管料(有的棒 料需經鍛造和退火、正火)----車加工----熱處理----磨加工----精研或拋光----零件終檢----防銹----入庫----(待合套裝配〉

②鋼球的加工過程,鋼球的加工同樣依原材料的狀態不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分為下述三種,熱處理前的工序,又可分為下述二種,整個加工 過程為: 棒料或線材冷沖(有的棒料冷沖后還需沖環帶和退火)----挫削、粗磨、軟磨或光球----熱處理----硬磨----精磨----精研或研磨----終檢分組----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。

③滾子的加工過程滾子的加工依原材料的不同而有所不同,其中熱處理前的工序可分為下述兩種,整個加工過程為: 棒料車加工或線材冷鐓后串環帶及軟磨----熱處理----串軟點----粗磨外徑----粗磨端面----終磨端面----細磨外徑----終磨外徑----終檢分組----防銹、包裝----入庫(待合套裝配〉。

④保持架的加工過程 保持架的加工過程依設計結構及原材料的不同,可分為下述兩類:

板料→剪切[1]→沖裁→沖壓成形→整形及精加工→酸洗或噴丸或串光→終檢→防銹、包裝→入庫(待合套裝配)

實體保持架的加工過程: 實體保持架的加工,依原材料或毛壞的不同而有所不同,其中車加工前可分為下述四種毛坯型式,整個加工過程為: 棒料、管料、鍛件、鑄件----車內徑、外徑、端面、倒角----鉆孔(或拉孔、鏜孔)----酸洗----終檢----防銹、包裝----入庫〈待合套裝配〉。

二、滾動軸承的裝配過程:

滾動軸承零件如內圈、外圈、滾動體和保持架等,經檢驗合格后,進入裝配車間進行裝配,其過程如下:

零件退磁、清洗→內、外滾〈溝〉道尺寸分組選別→合套→檢查游隙→鉚合保持架→終檢→退磁、清洗→防銹、包裝→入成品庫(裝箱、發運〉。

?滾動軸承的特點

滾動軸承與滑動軸承相比,具有下列優點:

1.滾動軸承的摩擦系數比滑動軸承小,傳動效率高。一般滑動軸承的摩擦系數為0.08-0.12,而滾動軸承的摩擦系數僅為0.001-0.005;

2.滾動軸承已實現標準化、系列化、通用化,適于大批量生產和供應,使用和維修十分方便;

3.滾動軸承用軸承鋼制造,并經過熱處理,因此,滾動軸承不僅具有較高的機械性能和較長的使用壽命,而且可以節省制造滑動軸承所用的價格較為昂貴的有色金屬;

4.滾動軸承內部間隙很小,各零件的加工精度較高,因此,運轉精度較高。同時,可以通過預加負荷的方法使軸承的剛性增加。這對于精密機械是非常重要的;

5.某些滾動軸承可同時承受徑向負荷和軸向負荷,因此,可以簡化軸承支座的結構;

6.由于滾動軸承傳動效率高,發熱量少,因此,可以減少潤滑油的消耗,潤滑維護較為省事;

7.滾動軸承可以方便地應用于空間任何方位的鈾上。

一切事物都是一分為二的,滾動軸承也有一定的缺點,主要是:

1. 滾動軸承承受負荷的能力比同樣體積的滑動軸承小得多,因此,滾動軸承的徑向尺寸大。所以,在承受大負荷的場合和要求徑向尺寸小、結構要求緊湊的場合〈如內燃機曲軸軸承),多采用滑動軸承;

2. 滾動軸承振動和噪聲較大,特別是在使用后期尤為顯著,因此,對精密度要求很高、又不許有振動的場合,滾動軸承難于勝任,一般選用滑動軸承的效果更佳;

3. 滾動軸承對金屬屑等異物特別敏感,軸承內一旦進入異物,就會產生斷續地較大振動和噪聲,亦會引起早期損壞。此外,滾動軸承因金屬夾雜質等也易發生早期損壞的可能性。即使不發生早期損壞,滾動軸承的壽命也有一定的限度??傊?滾動軸承的壽命較滑動軸承短些。

滾動軸承與滑動軸承相比較,各有優缺點,各占有一定的適用場合,因此,兩者不能完全互相取代,并且各自向一定的方向發展,擴大自己的領域。但是,由于滾動軸承的突出優點,頗有后來者居上的趨勢。滾動軸承已發展成為機械的主要支承型式,應用愈來愈廣泛。

三、保持架

保持架(cage),即軸承保持架,又稱軸承保持器,指部分地包裹全部或部分滾動體,并隨之運動的軸承零件,用以隔離滾動體,通常還引導滾動體并將其保持在軸承內。

軸承知識_滾珠保持器_安徽中南

保持架材料:

滾動軸承在工作時,由于滑動摩擦而造成軸承發熱和磨損,特別在高溫運轉條件下,慣性離心力的作用加劇了摩擦、磨損與發熱,嚴重時會造成保持架燒傷或斷裂,致使軸承不能正常工作。因此,要求保持架的材料除具有一定強度外,還必須導熱性好、摩擦因數小、耐磨性好、沖擊韌性強、密度較小且線脹系數與滾動體相接近。此外,沖壓保持架需經受較復雜的沖壓變形,還要求材料具有良好的加工性能。在一些要求極高的保持架上面有的還會渡一層銀。

保持架的材質的類型有:低碳鋼/不銹鋼保持架,膠木/塑料(尼龍)保持架,黃銅/青銅/鋁合金保持架等。

?保持架制造方法分類:

1、壓鑄保持架

壓鑄保持架的原材料為鋁合金、黃銅,將原材料熔化后澆入壓鑄機的壓鑄模內,一次將保持架壓鑄成形。鑄件澆口在車床上車去。此方的工藝特點是:

①保持架直接壓鑄成型,能獲得良好的幾何形狀和尺寸精度,無需機械加工,生產效率高。

②壓鑄成形后,金屬結晶凝固,組織精密,表面質量好并耐磨。

③材料利用率高,降低成本。

壓鑄鋁合金保持架時,需大噸位設備,模具設計與制造復雜,壓鑄時容易使保持架兜孔拉傷。在軸承承受沖擊、震動和速度多變的條件下,需要進一步提高壓鑄保持架的質量。

2、塑鑄法制造保持架

將真空干燥粒狀的工程塑料置于料桶內,經過電阻絲加熱熔化成半液體狀態,借助柱塞或移動螺桿加壓,使半液態原料從噴咀注入注塑成機的成形模具內,經過保溫、冷卻后獲得所需要的保持架。他的工藝特點是:

①保持架一次塑注成形,能獲得精確的幾何形狀和尺寸精度及低表面粗糙度值,無需機械加工,生產效率高。

②模具和塑鑄成形簡單,軸承裝配方便,容易實現自動化控制。

③塑料保持架具有耐磨、防磁和低摩擦等良好性能。

由于塑料本身所存在的熱變形、老化和脆裂等缺點,以及保持架結構和塑注工藝上的一些問題,使塑鑄保持架的應用受到限制。

四、潤滑脂

潤滑脂英文名:lubricating grease;grease 稠厚的油脂狀半固體。用于機械的摩擦部分,起潤滑和密封作用。也用于金屬表面,起填充空隙和防銹作用。主要由礦物油(或合成潤滑油)和稠化劑調制而成。


軸承知識_深溝球潤滑脂_安徽中南

根據稠化劑可分為皂基脂和非皂基脂兩類。皂基脂的稠化劑常用鋰、鈉、鈣、鋁、鋅等金屬皂,也用鉀、鋇、鉛、錳等金屬皂。非皂基脂的稠化劑用石墨、炭黑、石棉還有合成的(如聚脲基、膨潤土),根據用途可分為通用潤滑脂和專用潤滑脂兩種,前者用于一般機械零件,后者用于拖拉機、鐵道機車、船舶機械、石油鉆井機械、閥門等。主要質量指標是滴點、針入度、灰分和水分等。用來評價潤滑脂膠體穩定性的指標為分油試驗、滾動軸承性能試驗等。滾筒試驗是測試滾壓作用下稠度變化的試驗方法。

流動性試驗是評價在低溫下潤滑脂可泵送性的試驗方法??顾苄栽囼炇窃u價潤滑脂對水淋洗出的抵抗能力的試驗方法。膠體安定性是潤滑脂在貯存和使用中保持膠體穩定,液體礦油不從脂中析出的性能。機械安定性是表示潤滑脂在機械工作條件下抵抗稠度變化的性能。滾珠軸承扭矩試驗是評價潤滑脂低溫性能的一種試驗方法。

潤滑脂是將稠化劑分散于液體潤滑劑中所組成的一種穩定的固體或半固體產品,其中可以加入旨在改善潤滑脂某種特性的添加劑及填料。潤滑脂在常溫下可附著于垂直表面不流失,并能在敞開或密封不良的摩擦部位工作,具有其它潤滑劑所不可替代的持點。一般而言,相同皂基的潤滑脂相容性較好。有機粘土基與其他基不相容。因此,在汽車和工程機械上的許多部位都使用潤滑脂作為潤滑材料,即我們常說的黃油!

?潤滑脂的作用主要是:

潤滑、保護和密封。絕大多數潤滑脂用于潤滑,稱為減摩潤滑脂。減摩潤滑脂主要起降低機械摩擦,防止機械磨損的作用.同時還兼起防止金屬腐蝕的保護作用,及密封防塵作用。有一些潤滑脂主要用來防止金屬生銹或腐蝕,稱為保護潤滑脂。例如工業凡士林等有少數潤滑脂專作密封用,稱為密封潤滑脂,例如螺紋脂。潤滑脂大多是半固體狀的物質,具有獨特的流動性。

潤滑脂的工作原理是稠化劑將油保持在需要潤滑的位置上,有負載時,稠化劑將油釋放出來,從而起到潤滑作用。在常溫和靜止狀態時它象固體,能保持自己的形狀而不流動,能粘附在金屬上而不滑落。在高溫或受到超過一定限度的外力時,它又象液體能產生流動。潤滑脂在機械中受到運動部件的剪切作用時,它能產生流動并進行潤滑,減低運動表面間的摩擦和磨損。

當剪切作用停止后,它又能恢復一定的稠度,潤滑脂的這種特殊的流動性,決定它可以在不適于用潤滑油的部位進行潤滑。此外,由于它是半固體狀物質,其密封作用和保護作用都比潤滑油好。

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