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目录前言............................................4一．滚动轴承的简介...................................51.1组成滚动轴承元件常用材料.......................51．1.1滚动轴承构造............................51.1.2常用材料..................................61.2滚动轴承的主要类型及代号.......................71.2.1类型及构造................................71.2.2滚动轴承类型的选择........................71.2.3滚动轴承的代号............................9二．滚动轴承钢的服役条件及失效形式..................112.1滚动轴承钢的服役条件..........................112.2滚动轴承钢失效形式............................11三．滚动轴承的工作特点.............................12四、滚动轴承的要求..................................134.1滚动轴承用钢的基本性能要求....................134.1.1高的接触疲劳性能.........................144.1.2高的耐磨性...............................144.1.3高的弹性极限.............................154.1.4合适的硬度...............................154.1.5一定的韧性...............................164.1.6良好的尺寸稳定性.........................164.1.7一定的防锈性能...........................164.1.8良好的工艺性能...........................174.2轴承用钢冶金质量的基本要求...................174.2.1严格的化学成分要求.......................174.2.2较高的尺寸精度...........................174.2.3特别严格的纯洁度要求.....................184.2.4严格的低倍组织和显微（高倍）组织要求.....184.2.5特别严格的表面缺陷和内部缺陷要求.........184.2.6特别严格的碳化物不均匀性要求.............194.2.7特别严格的表面脱碳层要求.................19五．精密轴承滚动轴承钢（GCr15）中的合金元素的作用..195.1GCr15轴承钢中硅元素的作用....................195.2GCr15轴承钢中铬元素的作用....................20六．轴承的加工路线..................................226.1加工工艺路线.................................226.2预备热处理....................................226.3车削加工......................................226.3.1粗车.....................................226.3.2粗车时效.................................236.3.3成型精车.................................236.4清洗.........................................23七．热处理工艺.....................................237.1热处理工艺介绍................................237.2在金属热处理工艺中各种处理方法及目的..........247.2.1退火.....................................247.2.2正火.....................................247.2.3淬火.....................................257.2.4回火.....................................257.2.5调质.....................................267.2.6.时效....................................267.2.7冷处理...................................277.2.8火焰加热表面淬火.........................277.2.9．感应加热表面淬火.......................287.3滚动轴承钢的热处理工艺.......................287.3.1回火工艺.................................287.3.2淬火工艺...............................29八．精密（GCr15）滚动轴承钢的金相显微组织示意图.....298.1回火金相组织如图所示.........................298.2球化退火金相组织如图所示....................328.3其他金相显微组织示意图如下所示................32九．质量检验.......................................349.1硬度.........................................349.2变形.........................................34毕业设计总结.......................................35致谢...............................................37参考文献...........................................38前言热处理工艺是金属材料工程的重要组成部分。通过热处理可以改变材料的加工工艺性能，充分发挥材料的潜力，提高工件的使用寿命，本毕业设计是在《材料科学基础》《热处理原理》《热处理工艺》和《金属材料学》等课程学习的基础上开设的提高学生工程设计能力。热处理工艺是整个机械加工过程中的一个重要环节，他与工件设计机加工工艺之间存在密切关系。如何实现工件设计时提出的几何行者加工精度，满足设计时所要求的各种性能指标，热处理工艺设计的合理与否，有着至关重要的作用。现代工业的飞速发展对机械零部件，工模具等提出的要求越来越高。热处理不仅对锻造机械加工的顺利进行和保证加工效果超着重要作用，而且在改善或消除加工后的缺陷.提高工件的使用寿命等方面起着重要作用为获得理想的组织和性能，保证零件再生产过程中的质量稳定性和使用寿命，就必须从工件的特点，要求和技术条件入手，认真分析产品在使用过程中的受力状况和可能的失效形式，正确选择材料；在根据生产规模、现场条件、热处理设备提出几种可行的热处理方案，最后根据其经济性方便性质量稳定性和便于管理、降低成本等因素，确定出一种最佳方案。编写过程中，参考了大量的相关文献，尤其是在本书例举的参考文献，在此对相关文献作者深表感谢。由于本人水平和经验有限，对内容的选择和描述难免有欠妥和不当之处，恳请老师提出宝贵意见。一．滚动轴承的简介图1滚动轴承1.1组成滚动轴承元件常用材料1．1.1滚动轴承构造：滚动轴承一般是由内圈1、外圈2、滚动体3和保持架4组成，如图1。内圈装在轴颈上（在推力轴承中称为轴圈），配合较紧；外圈装在机座或零件的轴承孔内，通常配合较松。内外圈上有滚道，当内外圈相对旋转时，滚动体将沿滚道滚动。滚动体是实现滚动摩擦的滚动元件，除自转外，还绕轴线公转。形状有球形、圆柱形、锥柱形、滚针、鼓形等，如图17-2。保持架的作用是把滚动体均匀的隔开。为适应某些使用要求，有的轴承可以无内圈或无外圈、或带防尘、密封圈等结构。图21.1.2常用材料：滚动体与内外圈的材料要求有高的硬度和接触疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性。一般用含铬合金钢制造，常用材料有GCr15、GCr15SiMn、GCr6、GCr9等，经热处理后硬度可达HRC61-65。保持架一般用低碳钢板冲压而成，高速轴承多采用有色金属（如黄铜）或塑料保持架。1.2滚动轴承的主要类型及代号1.2.1类型及构造机械有各种不同的工况，为满足这些具体的使用要求，需要有不同类型的轴承来保证实际需要。根据滚动体形状，滚动轴承大致可分为球轴承和滚子轴承；按其承受负荷的主要方向，则可分为向心轴承和推力轴承。表1为球轴承和滚子轴承的一般特性比较。表1球轴承和滚子轴承的一般特性比较1.2.2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。1.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应宜。2．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。3．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。4．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。5．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6．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。1.2.3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。1．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。类型代号尺寸系列代号内径代号（1）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。（2）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