SKF可靠系统轴承基本知识SKF可靠系统球轴承和滚子轴承系列深沟球轴承滚子轴承+角接触自调心圆柱圆锥滚针球面SKF可靠系统SKF纵览SKF可靠系统代表什么?SKF的名称?SKF可靠系统SvenskaKugellagerFabriken瑞典轴承制造商SKF的名称SKF可靠系统课程宗旨目标:学员将学到轴承在旋转机械中的安装技巧及维护的必要技能SKF可靠系统具体目标•了解基本滚动元素轴承的概念•识别需要更换的轴承•如何选择正确的轴承拆卸方法•确定相关组件的使用性•选择正确的轴承安装方法•正确安装并润滑轴承•已安装轴承的维护•普通轴承问题的故障解决•轴承根本原因失效分析•轴承的日常维护介绍SKF可靠系统学员自我介绍请简短地介绍一下自己:–姓名、职务、专业年龄–对课程中覆盖内容的期望–告诉我们你在自己的工厂中希望改善的具体方面SKF可靠系统预期收获•在课程结束时,你会理解到:–在你的应用中提高轴承寿命–增加机器可靠性(运转寿命更长)–降低成本•减少一次维修获得三大好处–结果:提高客户满意度•内部客户:更多的净利润•外部客户:更好的质量、更快的服务、最优的成本SKF可靠系统现有的维护操作•在北美一半的工厂实行被动式维修•三分之一实行预防性维修•六分之一实行预测性维修•一项研究表明策略性资产管理政策可:–提高25到60%的利润–减少30%的维修成本SKF可靠系统远古时代的轴承SKF可靠系统古代轴承的复原图SKF可靠系统轴承的变革19001950200019071919193919721995SKF可靠系统轴承的基本功能•承受、传递负荷•辅助作用–轴支撑–轴定位SKF可靠系统轴承负荷径向负荷联合负荷轴向负荷SKF可靠系统轴承的工作原理(书与桌实验)直尺铅笔SKF可靠系统轴承的工作原理(书与桌实验)SKF可靠系统滚子和球的滚道接触SKF可靠系统轴承组成(深沟球轴承)密封件滚动元件内环外环保持架密封件SKF可靠系统滚动体的类型球面滚子(非对称形)圆锥滚子球面滚子(对称形)滚针圆柱滚子滚珠SKF可靠系统SKF滚动轴承的材料轴承环和滚动元件淬火钢碳铬钢含有大约•1%碳,和•1.5%铬表面硬化钢铬镍合金钢及锰铬合金钢含有•大约0,15%碳SKF可靠系统热处理优点贝氏硬化结构坚固自动尺寸稳定性压缩剩余表面压力表面硬化表面坚硬、内质柔软可防止裂纹的产生最高的压缩剩余表面压力马氏硬化成本低可使用固定器件减少形变缺点贝氏硬化比马氏硬化的成本稍高硬度级别较低表面硬化时间消耗较大、成本较高马氏硬化表面裂纹蔓延的风险最高SKF可靠系统轴承的热稳定性直径变化(µm/100mm)200°C(392°F)时的保持时间小时马氏硬化贝氏硬化SKF可靠系统轴承的热稳定性等级稳定性级别运行温度硬度HRCSNS0S1S2S3S4高达120°C(248°F)59到63高达150°C(302°F)高达200°C(392°F)高达250°C(482°F)高达300°C(572°F)高达350°C(662°F)58到6257到6156到6054到5850到54SKF可靠系统硬化过程:硬化效果马氏硬化标准应用标准轴承贝氏硬化重型负荷轴承球面滚子轴承钢化超重型负荷轴承(+冲击负荷)大型轴承特殊应用带有配合游隙的轴承(轧钢机)表面硬化特殊应用轮毂单元、旋转环SKF可靠系统不同热处理的效果马氏硬化材料(穿透淬火)贝氏硬化材料(穿透淬火)延展压力50–100MPa压缩压力50–100MPa压缩压力200–400MPa60HRC60HRC59HRC35HRC59HRC58HRC:延展压力:压缩压力表面硬化材料SKF可靠系统轴承接触角单列圆柱滚子角接触圆锥滚子球面滚子径向负荷联合负荷SKF可靠系统内径内径表面外径表面外径轴承术语SKF可靠系统球轴承和滚子轴承系列深沟球轴承滚子轴承+角接触自调心圆柱圆锥滚针球面SKF可靠系统负荷承载能力负荷承载能力表示为基本额定动载荷SKF可靠系统相对极限速度之比较油润滑速度级别油脂润滑速度级别r/minSKF可靠系统轴承术语SKF可靠系统保持架功能•分隔和引导滚动体–也称为分隔器.•基于应用要求的广泛材料系列SKF可靠系统保持架的功能•防止与滚动元件的直接接触,使摩擦和热量生成降到最低•引导滚动体•提供润滑空间•在安装或卸装可分离设计的轴承时,固定滚动元件SKF可靠系统保持架材料SKF可靠系统保持架类型尼龙保持架窗式冲压钢保持架黄铜保持架SKF可靠系统尼龙保持架–运行温度+120°C+重量轻+弹性强+良好的滑动性能良好的边际润滑性能+SKF可靠系统窗式冲压钢保持架+重量轻+高强度高度防震抗加速无运行温度限制++对不良润滑敏感-SKF可靠系统窗式黄铜保持架+强度极高+适合与循环油润滑相关的超高速运转–相对(非常)昂贵极高的防震抗加速性能+SKF可靠系统密封结构:防护罩SKF可靠系统非接触式密封RZSKF可靠系统接触式唇型密封RS1SKF可靠系统工厂偍供的轴承润滑油SKF可靠系统轴承是如何制成的•轴承零件的加工过程•内、外圈被经过锻造或车削后粗磨成大致的尺寸然后进行热处理•内、外圈进行最后的细、终磨然后超精成最终尺寸•钢球和滚子由冲压成型后,然后进行热处理,再用机械加工而成•保持球由冲裁成型后,然后进行精整加工而成SKF可靠系统轴承是如何制成的(续)•轴承装配过程•各种零件进行退磁、清洗,然后将零件选别、分组,最后合套、铆合,包装入库•小型轴承使用自动化生产,大型轴承需要人工装配•轴承的清洁度在5m以下SKF可靠系统轴承的基本知识•测量标准回顾:常用的测量单位•米尺的长度稍长–39.37英寸=1米–1英寸=25.4毫米–1毫米=0.03937英寸(约为一英寸的千分之四十)–人的头发约为75m–1毫寸=0.001英寸•轴承的尺寸一般用公制单位表示–美国安装的产品、专业轴承的镗孔直径是一个例外(6203镗孔5/8”)SKF可靠系统滚动轴承是一种精密产品1µµ有多大?人的一根头发0,06毫米标准高精度轴承精密轴承普通P6P5SPP4AUPPA9APA9B公差级别0/-15µm0/-12µm0/-9µm0/-7µm0/-2,5µmSKF可靠系统精度等级精度等级:美国与世界的等级设定ABECISO1普通3P65P57P49P3–一般来说,轴承的精度级别不超过配合精度的一级以上–如配合不良的部件,即使采用更高精度的轴承也没有好处SKF可靠系统径向游隙轴向游隙内部游隙SKF可靠系统轴承的基本知识C1-小于C2游隙C2-小于常规游隙(CN,C0)-常规游隙(一般不标出)C3-大于常规游隙(“标准”)C4-大于C3游隙C5-大于C4游隙例如:一个6210/C3球轴承的径向内部游隙为18-36µm(微米)或0.0007”-0.0014”SKF可靠系统轴承轴向内部游隙例如:一个5210/C3球轴承具有33-54µm(微米)或0.0013”–0.0021”的轴向内部游隙SKF可靠系统温度对轴承游隙的影响游隙压缩扩张冷热SKF可靠系统内部径向游隙游隙范围C1游隙小于C2C2游隙小于常规游隙C3游隙大于常规游隙C4游隙大于C3C5游隙大于C4冷热减小的径向游隙扩张压缩SKF可靠系统预负荷与游隙寿命预负荷游隙SKF可靠系统内部预负荷及游隙对轴承寿命的影响相对寿命基本级别L10,%预负荷游隙SKF可靠系统由于游隙变化引起的负荷分布SKF可靠系统•负荷-方向、数量和工作周期•速度-运行的快慢–热生成和负荷确定速度级别–速度一般受到保持架最大承受力的限制•环境-轴承密封与设备防护罩•润滑-方式与润滑剂•不对心-安装、使用时的工况•安装和拆卸考虑选择轴承的原则SKF可靠系统选择轴承的因素运行条件现有空间不对心速度寿命负荷/方向SKF可靠系统选择轴承的原则(续)温度精度成本经验球轴承:高速轻载滚子轴承:重载低速SKF可靠系统举例:目录选择基本尺寸动态负荷值疲劳速度级别重量型号动态静态负荷润滑带有一个带有两个限制润滑脂润滑油防护罩防护罩dDBCC0PummNNr/minkg–25471211200655027515000180000,0806005-Z6005-2Z521514000780033512000150000,136205-Z6205-2Z6217225001160049011000140000,236305-Z6305-2Z30551313300830035512000150000,126006-Z6006-2Z6216195001120047510000130000,206206-Z6206-2Z721928100160006709000110000,356306-Z6306-2Z356214159001020044010000130000,166007-Z6007-2Z721725500153006559000110000,296207-Z6207-2Z802133200190008158500100000.466307-Z6307-2Z40681516800116004909500120000,196008-Z6008-2Z801830700190008008500100000,376208-Z6208-2Z902341000140001020750090000,636308-Z6308-2Z45751620800146006409000110000,256009-Z6009-2Z85193320021600915750090000,416209-Z6209-2Z1002552700315001340670080000,836309-Z6309-2ZD≤110mm带有一个防护罩的轴承D≤110mm带有两个防护罩的轴承D110mm的轴承D110mm的轴承SKF可靠系统轴承尺寸的小型化趋势SKF可靠系统确定轴承寿命即使是进行正确维护的轴承也会出现失效在负荷下,轴承材料受到循环的压应力金属疲劳:长时间的重复应力SKF可靠系统轴承寿命——疲劳磨损轴承什么时候出现“失效”?–疲劳失效始于剥落现象的出现–“剥落”是从滚动体和滚道中分裂出来的金属碎片–疲劳失效是由里向外发生的–表面的裂缝会向滚道方向蔓延–裂缝最终发展成剥落SKF可靠系统轴承疲劳故障SKF可靠系统确定轴承寿命轴承可能在疲劳或重大故障出现前就不能使用或不能运转例如:磨损可严重损坏轴承机器可继续运行直到影响到其他相关组件SKF可靠系统测算轴承寿命•设计者研究应用然后进行设计以达到预期寿命–真空吸尘器的寿命可为1000小时•典型工业应用的寿命约为40,000小时,或4-5年左右•较昂贵的机器一般设计的使用寿命较长–造纸机轴承设计的使用寿命为10-20万小时(10-20年)SKF可靠系统ISO/ABMA寿命级别C只根据宏观几何条件z=滚子数量i=列数Dw=滚子尺寸la=有效滚子长度SKF可靠系统负荷能力基本额定动态负荷CL10=基本额定寿命,百万次旋转C=基本额定动态负荷,NP=相应的动态轴承负荷,Np=寿命公式的指数当负荷P=C时L10寿命将为1百万次旋转基本额定静态负荷C0s0=静态安全因素P0=相应的静态轴承负荷,NC0=基本额定静态负荷,N当负荷P0=C0时静态安全因素s0将为1静态安全因素ISO寿命等式SKF可靠系统轴承寿命•目录(C)值指出每运转一百万转就会有10%的故障几率–若轴承在目录值负荷下运转了一百万转,其他90%的轴承还将继续运行•这也称为“L10”寿命(基本额定寿命)•平均轴承寿命(L50)是L10的五倍SKF可靠系统轴承寿命SKF可靠系统轴承寿命•何为一百万次运转?老式唱机有两种速度:33-1/3和78RPM。–在33-1/3RPM的速度下,在达到一百万次运转前,需要运行多少小时?•一百万次运转除以33-1/3转数每分钟=30000分钟=500小时•这可为合格寿命:50周每周10小时或更少就是500小时–符合一年的担保要求SKF可靠系统计算轴承寿命L10=(C/P)pp=3or10/33用于球轴承10/3用于滚子轴承轴承SKF可靠系统L10h=1,000,000x(C/P)p(60xn)计算轴承寿命S