滚动轴承安装与维修

2020/2/181滚动轴承安装与维修王同举董元宏王定峰2020/2/182本文编写背景介绍•首电近几年关于轴承问题造成的相关设备出现的异常较多•各专业在轴承基本知识、轴承安装使用、后期维护、轴承故障等方面认识程度相差较大2020/2/183内容简介一、轴承概述1.滚动轴承的结构与特性参数2.轴承的分类、特点及使用范围二、轴承的标准规定、滚动轴承游隙测量方法1.轴承的标准规定2.滚动轴承游隙测量方法及测量误差分析三、滚动轴承的选择1.选择的方法和步骤2.类型选择3.游隙选择内容简介四、滚动轴承的安装1.轴与壳体孔的检修2.滚动轴承的安装要点3.滚动轴承的间隙调整4.轴承安装后检验五、滚动轴承的安装与拆卸应注意的事项六、轴承的识别与保管1.轴承的识别2.轴承的保管七、轴承的润滑八、轴承失效形式分析与对策一、轴承概述第一节、滚动轴承的结构与特性参数一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。内圈装在轴颈上，外圈装在机座或轴承孔内；内外圈上有滚道，以限制滚动体侧向移位；保持架用于均匀分隔滚动体，减小它们的摩擦和磨损。滚动轴承具有：公称接触角、角偏位、游隙、极限转速等特性参数，以反映滚动轴承的承载能力、安装要求、运行条件轴承结构第一节、滚动轴承的结构与特性参数•滚动轴承的代号•根据国标GB/T272-93之规定，滚动轴承的代号由前置代号、基本代号和后置代号三部分构成，以字母或数字表示，反映滚动轴承的类型、规格、结构特性。•前置代号：用字母表示，以说明成套轴承部件特点的补充代号，一般轴承无需说明，无此代号。•表1常用的滚动轴承前置代号及其含义特性参数代号含义代号含义L可分离轴承的内圈或外圈K滚子和保持架组件R不带可分离内圈或外圈的轴承（滚针轴承仅适用于NA型）WS推力圆柱滚子轴承轴圈GS推力圆柱滚子轴承座圈第一节、滚动轴承的结构与特性参数特性参数•基本代号：轴承代号的主体内容，依序完整反映轴承类型、轴承宽度（向心轴承）或高度（推力轴承）、外圈直径、内圈直径，一般最多为5位数，其中，轴承类型为左起第1位数字，轴承宽度或高度系列号为左起第2位数字，轴承外圈直径系列号为左起第3位数字，轴承内圈直径为左起第4、5位数字。若轴承类型代号采用字母表示时，其基本代号由字母＋4位数表示。•表2常用滚动轴承类型及代号轴承名称类型代号主要特性双列角接触球轴承0能同时承受径向和双向的轴向载荷。调心球轴承1主要承受径向载荷，也可同时承受少量双向的轴向载荷，不宜承受纯轴向载荷。具有自动调心性能。调心滚子轴承2特性与调心球轴承相同，但具有较大承载能力。圆锥滚子轴承3能承受较大的径向载荷和单向轴向载荷，内、外圈可分离，可调整径向和轴向游隙。双列深沟球轴承4主要承受径向载荷，也可承受一定量的双向轴向载荷，推力球轴承5只能承受轴向载荷，且作用线必须与轴线相重合。深沟球轴承6主要承受径向载荷，也可承受少量双向的轴向载荷，但承受冲击载荷能力差。第一节、滚动轴承的结构与特性参数特性参数轴承名称类型代号主要特性角接触球轴承7能同时承受径向与单向的轴向载荷，成对使用。双向推力角接触球轴承可以承受径向与双向的轴向载荷。推力圆柱滚子轴承8只能承受轴向载荷推力圆锥滚子轴承9能承受较大的轴向载荷和单向的径向载荷，内、外圈可分离，可调整轴向和径向游隙。圆柱滚子轴承（外圈无挡边）N只能承受径向载荷，内、外圈可以分离。滚针轴承NA只能承受径向载荷，套圈外径最小，内、外圈可以分离，允许内外圈有少量的轴向游隙。四点接触球轴承QJ是一种双向单列角接触球轴承，内、外圈沟道与球有两点接触，可以承受径向载荷和较大的双向轴向载荷，尤其能承受加速状态下产生的轴向推力，适合于高速条件下的运转，如飞机发动机主轴；但高速条件下，必须防止外圈旋转。表3轴承套圈内径代号第一节、滚动轴承的结构与特性参数特性参数轴承公称内径/mm内径代号示例10到171012151700010203深沟球轴承：6200内径d=10mm20到480（22、28、32除外）公称内径值除以5的商数，商数为个位时需在商数前加“0”调心滚子轴承：23209内径d=45mm大于和等于500以及22、28、32用公称毫米数直接表示，但在与外径系列号间用“/”分开调心滚子轴承：230/500内径d=500mm注：轴承公称内径d10mm时，查阅GB/T272-93后置代号：以字母或字母＋数字表示，以说明轴承结构特性的补充代号；代号及其含义随技术内容不同而异。主要标注的代号有：内部结构代号、公差等级代号、径向游隙代号。第一节、滚动轴承的结构与特性参数特性参数表4滚动轴承部分后置代号及其含义公差等级普通（0）级高于普通级高于P6、P6x级高于P5级高于P4级代号/P0/P6/P6x/P5/P4/P2公称接触角α15º25º40º代号CACB游隙1组2组0组3组4组5组国内厂商代号及国外品牌代号第一节、滚动轴承的结构与特性参数特性参数国内厂商代号及国外品牌代号厂商代号厂商代号国外品牌（厂）名代号万马WM长治HI瑞典SKF公司SKF瓦轴ZWZ东莞TR日本精工公司NSK哈轴HRB振华SX日本东洋轴承公司NTN洛轴LYC万向QC德国乔治·沙弗公司FAG上滚SG向明XZ日本光洋精工公司KOYO新中浦SCP托林顿TWB日本KYK社渚QX飞虹SFH日本不二越公司NACHI合肥HF海红HH日本IKO浙滚TMB常州NF日本EASE南安FK西北NXZ日本IJK上微SW日本EZO一、轴承的功用：支承轴或轴上回转件；对转动件轴线定位，保持其旋转精度；通过自身润滑条件，减少与轴之间的摩擦及磨损。二、轴承的分类轴承总的可以分为滑动轴承和滚动轴承两类。1、滚动轴承结构类型分类：(1)轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角度的不同，分为：a、向心轴承——主要用于承受承受经向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0º到45º。按公称接触角不同，又分为：1）、径向接触轴承——公称接触角为0º的向心轴承。2）、角接触向心轴承——公称接触角大于0º到45º的轴承。b、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45º到90º。按公称接触角的不同，又分为：1）、轴向接触轴承——公称接触角为90º的推力轴承。2）、角接触推力轴承——公称接触角大于45º但小于90º的推力轴承。(2)轴承按滚动体的种类，分为：a、球类轴承——滚动体为球。b、滚子轴承——滚动体为滚子。按滚子种类，又分为：1）、圆柱滚子轴承——滚动体是圆柱滚子的轴承。2）、滚针轴承——滚动体是滚针的轴承。3）、圆锥滚子轴承——滚动体是圆锥滚子的轴承。4）、调心滚子轴承——滚动体是球面滚子的轴承。(3)轴承按其能否调心，分为：a、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。b、非调心轴承（刚性轴承）——能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。第二节、轴承的分类、特点及使用范围(4)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——具有多于两列的滚动体并承受同一方向载荷的轴承。(5)轴承按其部件能否分离，分为：a、可分离轴承——具有可分离部件的轴承。b、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。表格较大可参照《滚动轴承应用手册》中的表1－20常用轴承的结构与分类2、滚动轴承尺寸大小分类：a、微型轴承——公称外经尺寸范围为26mm的轴承。b、小型轴承——公称外经尺寸范围为28-55mm的轴承。c、中小型轴承——公称外经尺寸范围为60-115mm的轴承。d、中大型轴承——公称外经尺寸范围为120-190mm的轴承。e、大型轴承——公称外经尺寸范围为200-430mm的轴承。f、特大型轴承——公称外经尺寸范围为440mm以上的轴承。3、专用性的选择：轴承的类型选择：尽管单机容量不一样，但在轴承类型的选择上，大体是一致的，轴承用量较多的类型有：深沟球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、双列圆锥滚子轴承、推力调心滚子轴承等六个类型。第二节、轴承的分类、特点及使用范围（1）公差等级——按国标《GB/T272-93》滚动轴承代号方法的规定，共五个精度等级：P0、P6、P5、P4、P2。P0为标准级，在轴承代号中不标出，P2为最高级。（2）游隙——按国标《GB4604-93》滚动轴承径向游隙标准规定共有六个，组别：“1、2、3、4、5组”，“1”组游隙最小，“5”组游隙最大，“0”组为基本组游隙，轴承代号中不标出。（3）配置——按国标《GB/T272-93》滚动轴承代号方法的规定，共七种配置方法：B—背对背，F—面对面，T—串联，BT—背对背和串联，FT—面对面和串联，BC—成对串联的背对背，FC—成对串联的面对面。（4）其它特性——仅介绍振动、润滑。a、振动——轴承分加速度级极值组别，共3组：Z1、Z2、Z3。b、润滑——可归纳为四个方面：外圈有润滑油孔；外圈有润滑油槽和润滑油孔，轴承内充特殊润滑脂；轴承内润滑脂装脂量不同于标准值。二、轴承的标准规定、滚动轴承游隙测量方法第一节、轴承的标准规定（一）、滚动轴承游隙：滚动轴承的径向游隙指一个套圈固定不动，而另一个套圈在垂直于轴承轴线方向，由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动力量。简单的说游隙就是轴承内、外套圈滚沟道与滚动体之间的间隙。（二）、轴承游隙按其生产、安装、使用分：1.原始游隙：即出厂时按国标规定制定的游隙。2.安装游隙：使用单位按公差配合要求，选择轴承游隙或游隙组别。3.工作游隙：由于转速，承载的负荷，工作环境等因素产生一定的热量，轴承游隙继续变小，运转一定的时间因工作表面磨损消耗又将使游隙不断增大。（三）、轴承游隙按承载的负荷方面分：1.径向游隙：如深沟球轴承，调心球轴承，园柱滚子轴承，调心滚子轴承等主要承受径向负荷。2.轴向游隙：如推力球轴承，推力滚子轴承等主要承受轴向负荷。（四）、轴承游隙按标准规定分：1.基本组游隙：代号“0”在轴承型号中不标出。2.辅助组游隙：用数字表示在轴承型号中标出。如：22326/c3、N326/P63，其排列方法为1、2、0、3、4、5组，其中1、2组游隙小于基本组，3、4、5组游隙大于基本组，5组游隙最大。3.非标准游隙：在轴承型号中用/C9表示。如：N326/C9该轴承游隙不执行标准，根据用户要求制造。第二节、滚动轴承游隙测量方法及测量误差分析（五）、滚子轴承径向游隙的测量方法：1.简要说明：测量时，轴承中心线与轴道素线平行，食指背轻低滚子小端面，使大端面靠向内圈中档边，塞尺伸进长度应超过滚子的最大直径。在滚道与滚子间沿圆周方向切割，手法要轻而缓，不得带动滚子转动。2.评定方法：采用仪器测量时应旋转120º，至少测三点取其算术平均值，采用塞尺测量应取其最大和最小径向游隙测值的算术平均值。3.径向游隙的理论计算方法：径向游隙=外滚（沟）道尺寸-内滚（沟）道尺寸-2×滚动体直径尺寸(六)、滚子轴承径向游隙测量方法的误差分析：1.用塞尺检测，主要有以下几点应注意：a、塞尺厚度（尺寸）的准确度。b、用塞尺检测时的测力。c、检测时塞尺的位置，塞尺伸进的长度应超过滚子最大直径并平行于滚动体母线。2.用压铅方法检测，主要有以下几点应注意：a、压铅时滚动的冲击力。b、压铅后铅丝的变形量。c、千分尺是否经过定期检定。3.压铅后用磁力表座百分表检测，验证前两种方法的误差，应注意以下几点：a、百分表安装在磁力表座上，磁力表座固定在平台上，应牢固。b、百分表是否鉴定合格。c、测量铅丝压痕最低点的厚度。第二节、滚动轴承游隙测量方法及测量误差分析三、滚动轴承的选择第一节、选择的方法和步骤能否正确选用滚动轴承，对主机能否获得良好的工作性能，延长使用寿命；对企业能否缩短维修时间，减少维修费用，提高机器的运转率，都有着十分重要的作用。因此，不论是设计制造单位，还是维修使用单位，在选择滚动轴承时都必须高度重视。一般来说，选择轴承的步骤可概括为：1.根据轴承工作条件（包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、安装和维修环