第三章滚动轴承及轴箱装置轴箱装置的作用:1、联轮对和侧架(构架)。2、传力(垂直、水平载荷)给轮对。3、保证良好润滑性,减小摩擦、运行阻力。4、限制轮对过大的横向移动。5、防雨水、灰尘异物入、保安全。第一节概况一、滚动轴承的一般知识:(一)、滚动轴承工作原理:1、滚动摩擦:运动物体与支承物之间的接触点是在不断地变化的摩擦。2、组成:内圈:——轴一起转外圈:支承滚动体:自转、公转保持架:避免相邻滚动体直接接触。3、原理:内圈随轴一起转动,同时带动滚动体转动。滚动体:一方面沿内外圈滚道作公转,另一方面绕自身轴心作自转。接触点是在不断变化的,零件之间没有滑动摩擦,摩擦阻力小。(二)滚动轴承的特点:1)运行阻力较小,机车牵引吨数增加。因滚动摩擦系数远小于滑动摩擦系数。提高列车牵引质量和运行速度。2)检修周期延长,维修费用减少。3)承载均匀,燃轴事故少,安全可靠。4)提高运行速度,适应现代化运输。因列车易起动、加速。(二)、滚动轴承的代号:表示轴承的各种规格及特殊要求。GB/T272--1988标准表示法老标准197726T、SKF197726、42726QT、152726QT等例:游精152724QT前段中段后段(一)前段:1、精度等级:轴承的基本尺寸和旋转精度。GEDC普高精密超精铁道轴承用G不标2、游隙系列:基本0,不写辅助1~9,查表铁道特殊,不标。轴承游隙:指轴承组装后,套圈与滚动体间的内部间隙。1)轴向游隙:将内外圈之一固定,另一个沿轴向的最大移动量。作用:减小滚子端磨,保证正常工作不被卡死。2)径向游隙:内外圈滚道与滚子之间的内部间隙。作用:保证滚子受力均匀,转动灵活。注:圆锥滚子轴承只规定了轴向游隙。?A原始游隙:(自由游隙)未安裝前自由狀态下。B配合游隙:安装在轴上后的游隙。因过盈,〈原始。C工作游隙:工作狀态下的游隙。(二)中段:七位数字,轴承基本型号。1、右起一、二位——轴承内径。內径20~495mm,代号×5=D26×5=130mm2、右起第三位——直径系列,轴承外径尺寸。同内不同外,非标准系列。超轻、特轻、轻、中、重系列外径小——————————大3、右起第四位——轴承类型。0、2、7表3-14、右起五、六位——轴承的结构特点。4(15)内圈带固定单挡边(内圈带活动平挡圈19双列双內圈并帯有密封装置5、右起第7位——宽度系列。同内同外高不同。非标特窄、窄、正常、宽、特宽(三)后段:补充代号、结构改变。1、材料的改变:Q:保持架材料青铜,H:黄铜2、特殊技术要求:回火温度T-200度T1-225度T2-250度3、结构改变:形状或尺寸內径3个系列:原形,不标——13042726小0、5K——129、542726K小1K1——12942726K1说明42726QTK、152726QTK1含义.GB/T272—1993标准表示法新标准352226、353130、NJ3226X1、NJP3226X1等由前置代号、基本代号、后置代号构成1、基本代号=类型代号+尺寸系列代号+內径代号①类型代号:3——圆锥滚子轴承N——圆柱滚子轴承表3-6②尺寸系列代号:直径系列、宽度系列32表3-7③內径代号表3-82、前置代号:表轴承的结构形狀等特点。表3-103、后置代号:表轴承尺寸、公差、材料、技术要求有改变时,增加的补充代号。35-双内圈双列圆锥滚子轴承NJP-内圈无挡边但带平挡圈圆柱滚子轴承NJ-内圈单挡边圆柱滚子轴承32-3轴承宽度系列代号,2直径系列代号X1-外圈外圆周形狀为圆柱形说明352226、353130、NJ3226X1K1、NJP3226X1K2的含义.二、铁路车辆滚动轴承的结构特点和种类:(一)客车圆柱滚子轴承:1、结构:1)外圈:外圈与轴箱筒体为间隙配合。GCr18M0轴承钢两侧帯固定挡边。NJ3226X1、NJP3226X1的外圈可以互换。外圈标志打在外圈外端面:NJ3226X1、制造厂代号、制造年月2)內圈:与轴颈过盈配合。GCr18M0NJ3226X1有固定单挡边NJP3226X1没有固定单挡边,设活动平挡圈。按內径大小分为三个级别表3-123)滚子:GCr15外径母线—曲线—防应力集中。4)保持架:整体拉孔,一体式。耐磨性可靠性好。保持滚子沿滚道均匀分布,不发生偏斜。注:1)轴承的轴向负荷:通过内外圈挡边和滚子端面承受。2)保持架、滚子和内外圈组合成一个组件,与外圈可分离,如何拆分?3)组装:滚子从保持架兜孔外侧放入向內移一段距离,套上外圈,装进內圈,使轴承成为一个整体。2、型号:成对裝配表3-1142724QT—152724QT—RC3、RC414个42726QT—152726QT—RD3、RD414个滚子(2001、1、1停止生产,用完为止)新型轴承:NJ3226X1—NJP3226X114个滚子外型尺寸与原轴承相同3、特点:1)结构简单,成本低廉,制造和检修方便。2)滚子的滚动表面承受全部径向负荷(处轴颈水平中心线上侧时受力,下侧时不受力),不能承受轴向负荷。3)轴向摆动带来的负荷只能由滚子端面与挡边来承受。(二)、货车密封式双列圆锥滚子轴承:1、组成:外圈1个、內圈2个、滚子、保持架、中隔圈1个、密封装置前后各一套。2、型号:197720、197726、197730SKF197726352226、353130进口TBU150、TAROL150第二节车辆滚动轴承轴箱形式二、无轴箱圆锥滚动轴承装置:密封式双列圆锥滚子轴承:组成:外圈1个、內圈2个、滚子、保持架、中隔圈1个、密封装置前后各一套。结构:1、外圈:內圆面——滚道两端设牙口、油沟——嵌入密封罩,防脱落。2、內圈:2个,双挡边结构。小端相对安装。小、大挡边——端面锥面,与滚子接触点在中央外圆面——斜滚道內圆面——轴颈过盈配合,两端设倒角,防拉伤轴颈注:内外圈都由渗碳钢制成,提高表面耐磨性,使内部保持较高韧性,提高抗压强度和冲击韧性。2、滚子:GCr15,圆锥体,2度20分磷化处理,防锈蚀,提高润滑性两端均帯弧坡——使滚子表面接触应力分布均匀,免应力集中。3、保持架:10号低碳钢冲压而成,表面磷化处理4、中隔圈:45#,隔离、通过宽度,调整轴承轴向间隙。5、密封装置:防尘土雨雪及内部油脂流失。密封罩、密封圈、密封座1)密封罩:A、δ2、2厚钢板压成台阶式,磷化处理,凸缘嵌入外圈牙口油沟內。B、大端外径——(过盈)牙口油沟,防脱落。C、另一端压装油封。2)油封:A、钢骨架:1、5厚钢板压型与耐油丁晴橡胶硫化,提高油封的强度。B、橡胶油封:两个唇口与密封座过盈。主唇口——防油脂付唇口——防雨水砂尘侵入C、自紧弹簧:直径0、5碳素钢丝绕制成环形再对接成圆形,使油封主唇口与密封座有1、0~2、0过盈量,保证唇口有稳定的密封性。3)密封座:GCr15,两个圆阶孔小圆孔——过盈0、02轴颈大圆孔——4个油孔,供加油时油脂进出、排气之用。与轴颈表面的缝隙形成进油与排气通路与內圈接触一端外径——一段锥形——避免组装时在插入油封过程中,使付唇口翻边或磨损。无轴箱圆锥滚动轴承装置:RD21、197726型轴承。2、后挡:过盈——防尘板座后內圈端面——后密封座的轴向支承凸棱——遮住密封罩后端、保护。通气栓孔(堵或取消)——通气栓和罩3、前盖:30号或Q235钢模锻加工,磷化处理。1)3个螺栓——固定在轴端——随轴一起旋转。2)压紧前密封座:使轴承有正常的轴向游隙。3)防松片:在前盖外侧与螺栓之间,厚1、5钢板压制。螺栓紧固后,将止耳撬起,挡住螺栓头,防松动。4、承载鞍:铸钢,轴承与侧架连接部件,承受、传载1)导槽——与侧架导框配合。2)內圆面——轴承外圈配合。3)顶部——沿轴颈方向制成R2000圆弧——垂直载荷均匀布于轴承。4)承载鞍的轴向挡肩与轴承外圈端面接触,承受和传递轴向载荷。注:哪些零部件与轴一起旋转?內圈、中隔圈、密封座、后挡、前盖、保持架、滚子特点:1、滚子表面既承受径向载荷,又能承受轴向载荷。2、挡边能承受轴向负荷。3、本身具有密封装置,不使用轴箱。4、检修周期长,故障少,寿命长。(组装时,把油脂抺足,用5年,不存在加油脂问题)三、铁路车辆滚动轴承的润滑脂.(一)、特点:由润滑稠化剂及添加剂组成的膏狀混合物1.油膜强度高,能承受较高负荷.2.缓冲性能好,能承受大的冲击和振动.3.粘附性能好,在低中速时,不易流失.4.密封和防护性能好,防灰尘水入5.粘温性能好,受温度变化的影响较小.(二)、对润滑脂性能要求:1.具有较好的机械安定性:因机械剪切,脂变稀,失去附着能力。2.具有良好的胶体安定性:不应发生油皂分离,析出润滑油,变硬、不润滑。3.具有良好的氧化安定性:与金属微粒氧化作用——产生帯酸性的氧化物。使脂变硬,失效,腐蚀轴承。4.有一定的抗乳化性:抗水性,不因混入水而乳化变稀。5.具有良好的温度特性:耐高温,不会变稀,漏泄。耐低温,粘度不会高,增加运行阻力。(三)、技术标准:3号锂基脂,工型锂基脂——Ⅱ型润滑脂(货)5年内不需换脂.Ⅲ型润滑脂(96、7、1客车)表3-151.滴点:耐热性,滴下第一滴脂的温度。2.游离碱3.游离有机酸:4.水分5.分油量6.相似粘度7.杂质含量.货车SKF197726型滚动轴承北京南口斯凯孚铁路轴承有限公司2001、1铁道部运输局发《铁路货车SKF197726型滚动轴承压装和检修规则》一.组成结构:1.外圈:2.内圈:3.滚子:球基面4.密封座:5.中隔圈:6.密封罩组件:7.塑钢保持架:二、主要特点:1、优化结构参数,适用于提速。2、保质期长,首次裝用可达8年。3、塑钢保持架不裂损、不磨耗滚子。出现异常,保持架熔化可作润滑剂,确保再运行300KM。4、滚子端面采用球基面。第二节车辆滚动轴承轴箱形式一、圆柱滚动轴承轴箱装置:(一)橡胶油封密封式轴箱装置:(88年始)1、轴箱体:作用:组装支承各零部件,连接构架,传载。特点:1)铸钢筒体形,两侧铸托盘——弹簧。2)前后盖——各四个轴箱耳。3)筒与外圈间隙配合。2、后盖:1)內圆面——橡胶油封(压装)。2)內侧凸缘——支承内侧轴承外圈。3)外圆周面的根部——密封圈的槽。3、防尘挡圈:过盈——防尘板座,支承內轴承內圈端面。4、橡胶油封:耐油橡胶钢骨架硫化,增加刚度。5、压板:支承外侧轴承內圈端面(平挡圈)三个螺栓固定在轴端,下装防松片。6、前盖:內侧凸起缘嵌入筒內——支承外侧轴承外圈內圆周面根部密封圈槽——安密封圈。注:组装时,前盖外缘与箱前端面留0、5~1、5间隙?——压紧外侧轴承端面。作用原理:1、间隙—膨胀减压效应:轴箱在作呼吸运动时,空气从小间隙——较大空间腔体时,空气压力减小,流速减慢,防止了空气帯入灰尘。2、变向阻尼效应:空气流通的方向会不断地改变,产生运动阻力,同样起防止外部灰尘和水进入轴箱的作用。(二)金属迷宫式轴箱装置:1、轴箱体:1)后端:设迷宫槽(无后盖)——防尘挡圈配合。2)后端筒內设台阶——支承內侧轴承的外圈。3)轴温报警器安装孔。2、防尘挡圈:过盈——防尘板座,外圈设迷宫槽內圆端面支承內侧轴承內圈3、密封原理:靠轴箱与防尘挡圈形成间隙很小的迷宫槽配合,起密封作用——无接触式密封。配合径向间隙1、6~2、2配合轴向间隙:內侧面2、04~4,外侧面2、04~4、08(三)转臂式轴箱定位装置:(CW-2型准高速客转)金属迷宫式密封轴箱装置。轴箱体:一侧铸:弹簧托盘、垂直油压减振器安装孔、轴箱定位销孔另一侧铸:弹性定位套孔——与构架上的定位座相连注: