滚针轴承知识

发布时间 : 2017-05-05

 

滚动轴承(机械工程学术语)

滚动轴承(rollingbearing)是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。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,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。

 


1.作用

支承转动的轴及轴上零件,并保持轴的正常工作位置和旋转精度,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。


2.结构

滚动轴承的结构由部分组成

1.外圈——装在轴承座孔内,一般不转动

2.内圈——装在轴颈上,随轴转动

3.滚动体——滚动轴承的核心元件

4.保持架——将滚动体均匀隔开,避免摩擦

润滑剂也被认为是滚动轴承第五大件,它主要起润滑、冷却、清洗等作用

滚动轴承特征

1.专业化

轴承零件加工中,大量采用轴承专用设备。如钢球加工采用磨球机、研磨机等设备。专业化的特点还体现在轴承零件的生产上,如专业生产钢球的钢球公司、专业生产微型轴承的微型轴承厂等。

2. 先进性

由于轴承生产的大批量规模要求,使得其使用先进的机床、工装和工艺成为可能。如数控机床、三爪浮动卡盘及保护气氛热处理等。

3.自动化

轴承生产的专业化为其生产自动化提供了条件。在生产中大量采用全自动、半自动化专用和非专用机床,且生产自动线逐步推广应用。如热处理自动线及装配自动线等。

基本特点

好处

(1).节能显著。由于滚动轴承自身运动的特点,使其摩擦力远远小于滑动轴承,可减少消耗在摩擦阻力的功耗,因此节能效果显著。从理论分析及生产实践中,主轴承采用滚动轴承的一般小型球磨机节电达30%~35%,中型球磨机节电达15%~20%,大型球磨机节电可达10%~20%。由于球磨机本身是生产中的耗能大户,这将意味着可节约一笔及其可观的费用。

(2).维修方便,质量可靠。采用滚动轴承可以省去巴氏合金材料的熔炼、浇铸及刮瓦等一系列复杂其技术要求甚高的维修工艺过程以及供油、供水冷却系统,因此维修量大大减少。而且滚动轴承由于是由专业生产厂家制造,质量往往得到保证。也给球磨机使用厂家带来了方便。

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心的性能。

6、适用于大批量生产,质量稳定可靠,生产效率高。

7、传动摩擦力矩比流体动压轴承低得多,因此摩擦温升与功耗较低;

8、起动摩擦力矩仅略高于转动摩擦力矩;

9、轴承变形对载荷变化的敏感性小于流体动压轴承;

10、只需要少量的润滑剂便能正常运行,运行时能够长时间提供润滑剂;

11、轴向尺寸小于传统流体动压轴承;

12、可以同时承受径向和推力组合载荷;

13、在很大的载荷-速度范围内,独特的设计可以获得优良的性能;

14、轴承性能对载荷、速度和运行速度的波动相对不敏感。

缺点

1、噪音大。

2、轴承座的结构比较复杂。

3、成本较高。

4、即使轴承润滑良好,安装正确,防尘防潮严密,运转正常,它们最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。


3.性能

调心性能

轴中心线相对轴承座孔中心线倾斜时,轴承仍能正常工作的能力。双列向心球面球轴承和双列向心球面滚子轴承具有良好的调心性能。滚子轴承和滚针轴承不允许内、外圈轴线有相对倾斜。各类滚动轴承允许的倾斜角不同,如单列向心球轴承为8′~16′,双列向心球面球轴承为2°~3°,圆锥滚子轴承≤2′。

极限转速  在一定载荷和润滑条件下轴承所允许的最高转速。极限转速与轴承类型、 尺寸、精度、 游隙、保持架、负荷和冷却条件等有关。轴承工作转速应低于极限转速。选用高精度轴承、 改善保持架结构和材料、采用油雾润滑、改善冷却条件等,都可以提高极限转速。

轴承润滑

主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高,但摩擦力矩比油润滑大,不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1/2~1/3,否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好,但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.12~0.2厘米/秒。负荷大,工作温度高时宜选用粘度高的油,转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑、滴油润滑、油雾润滑、喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时,油面应不高于最下方的滚动体中心。若按弹性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度,则接触表面将被油膜隔开。这时,在稳定载荷作用下,轴承寿命可提高很多倍。

现代机器、仪器等设备正向高速、重载、精密、轻巧等方面发展,这对滚动轴承提出许多新的要求,如在减小尺寸的同时要求轴承保持甚至提高额定负荷,采用新技术改进工艺,提高制造精度,降低成本。通用滚动轴承已很难满足各式各样的要求,对生产量大的机器设备应设计制造专用轴承,在加强标准化的同时,增加品种,扩大专用轴承的比例。现代工业的发展还需要在特殊工况下工作的特种轴承,如在高速、高温、低温、强磁场或在酸、碱等介质中工作的轴承。


4.分类

按结构类型分类

1、轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为

滚动轴承

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°的推力轴承。

2、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。

3、轴承按其工作时能否调心,分为:

滚动轴承

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:

a.单列轴承----具有一列滚动体的轴承。

b.双列轴承----具有两列滚动体的轴承。

c.多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、 四列轴承。

4、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。

按尺寸大小分类

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440-2000mm的轴承。

(7) 重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。


5.辨别轴承

辨别设备轴承的质量,我们通常从以下几个方面进行

外包装是否明晰 双列圆锥滚子轴承一般情况下,正规厂家生产的品牌都有自己专门的设计人员对外包装进行设计,并且安排生产条件过关的工厂进行制作生产,因此,产品的包装无论从线条到色块都应该是非常清晰,毫不含糊。

钢印字是否清晰

每一个轴承产品都会在轴承产品体上印有其品牌字样、标号等。虽然字体非常小,但是正规厂家生产的产品都采用了钢印技术印字,而且在未经过热处理之前就进行压字,因此其字体虽然小,但是凹得深,非常清晰。而通常情况下,仿冒产品的字体非但模糊,由于印字技术粗糙,字体浮于表面,有些甚至轻易地就可以用手抹去或者手工痕迹严重。

是否有杂响

左手握住轴承体内套,右手小幅度的往复拨动外套使其旋转,听轴承运转过程中是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中轴承体内难免会掺进灰尘、沙子一类的杂质,所以在轴承旋转的时候会出现杂响或者运行不顺畅的现象。这一点是判断产品是否出自生产标准严格,并且用机器操作的正规厂商的品牌产品的关键。

表面是否有浑浊的油迹

表面是否有浑浊的油迹这需要我们在购买进口轴承时应该特别注意。由于国内的防锈技术与国外先进制造国还有一定的差距,因此对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹,用手接触时感觉粘粘稠稠的,而国外原装进口的轴承上几乎看不到任何防锈油的痕迹。据业内人士介绍,特别细心的人可以在进口轴承上闻到一种特殊的味道,这就是防锈油的味道。

倒角是否均匀

所谓轴承的倒角,也就是横面与竖面的交接处,仿冒的轴承产品由于生产技术的限制,在这些边边角角的部位处理得不尽人意,这一点我们可以轻松辨别。

轴承包装

包装分内包装和外包装轴承在制造完毕并经检验合格后,即进行清洗和防锈处理,再放入内包装中,以达到防水、防潮、防尘、防冲击、维护轴承的质量和精度以及方便使用和销售的目的。

轴承内包装按防锈期分为三类:

①短防锈期包装:防锈期3~6个月,适用于大批量发货到同一订户,短期内便投入使用的轴承。经双方协议,以方便使用为原则,采用简易包装。

②一般防锈期包装:防锈期一年,适用于一般用途的轴承。

③长防锈期包装:防锈期二年,适用于专用和精密轴承。

轴承内包装材料有聚乙烯塑料筒(盒)、牛皮纸、平纹和皱纹聚乙烯复合纸、纸盒、聚乙烯或聚乙烯塑料膜、尼龙紧固带或塑料编制紧固带、防水高强度塑料带、麻布袋等。以上材料均需保证材料的耐腐蚀性能试验合格。


6.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

滚动轴承

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

7.轴承行业在中国的发展

随着中国改革开放政策的对外执行,大批国外先进技术领域的轴承产品相继走进中国,由于在新中国成立初期受到政治方面的影响,曾经国外民用轴承技术的传播和产品销售也都一度受到过阻塞,不过终其因为中国庞大的消费市场和民族工业的兴起,国外大多数知名的轴承品牌都在中国设立了子公司乃至生产工厂。虽然国内轴承产业有了显著的进步和提升,不过在技术质量,产品售后维护理念的推广上依旧有着不小的差距,总体来说,商业产值相比国外轴承有着先天的弱势,高端轴承国内工业产业的知名度有待扩充和发展。

由于中国国内发展所处的特殊时期,市场经济体制下轴承类产品的买卖就显得尤为混乱,在中国从事各类进口和国产类轴承的大小经销商数量众多,由于市场需求量大,各行各业都离不开轴承,也就铸成了中国国内奇特的轴承产品”对号入座“现象,根据不同企业(除军队外)的需要,在中国,从进口的高质量轴承产品到一般性国产轴承,市场价格都有着极其巨大的差异和抖动变化。

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