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内部培训教材一《滚动轴承基本知识》宁波午阳联合轴承有限公司纽尚（宁波）汽车轴承制造有限公司宁波经济技术开发区纽尚进出口有限公司纽尚集团内部资料注意保密2009-11-13冯幸国1前言一、滚动轴承在国民经济中的地位轴承是支承转轴或其他旋转件的零件，它引导旋转运动，并承受传递给支架的载荷。按摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。由于滚动轴承尺寸已国际标准化，具有互换性，不仅使用维修方便，而且便于专业化大批量生产。现已发展为现代化机械的重要精密配件之一，并形成了完整的生产滚动轴承的工业体系。广泛地应用于汽车、拖拉机、机车车辆、船舶、飞机、雷达、机床、电机，以及各种矿山、冶金、石化、农业、轻纺、工程、地质等机械、仪器仪表上。机器的工作性能、寿命、各项经济指标及可靠性，在某种程度上都与滚动轴承有密切的关系，尤其是近代技术的发展，对轴承提出了很多特殊的要求，这些要求又促进了轴承工业的发展，研制和生产出许多特殊种类的轴承，如航空发动机高速高温轴承、陀螺仪用微型轴承、火箭用低温轴承、卫星仪表系统用防磁轴承等等，在国民经济发展和国防建设中起着越来越重要的作用。随着对外贸易事业的发展，滚动轴承不仅装在各种主机上大量出口，而且也单独作为一种产品大量出口，轴承工业的技术水平，已成为反映我国科学技术与工业现代化水平的重要标志之一。二、我国滚动轴承工业发展概况我国的滚动轴承工业是解放后才建立并发展起来的。新中国成立以前，全国仅在瓦房店有一家轴承制造厂。新中国成立以后，1950年建立了我国第二轴承厂——哈尔滨轴承厂，在第一个五年计划期间，又建立了我国第三轴承厂——洛阳轴承厂。从此，我国有了三个大型的轴承企业，初步形成了我国工业的基础，随着我国国民经济的蓬勃发展，先后在各省、市、自治区（除西藏外）又建立了五十四个大中型主要生产厂，特别是改革开放以后，大量合资企业和民营企业的涌现，促进了我国轴承工业的发展。目前，全国已有轴承生产厂近2000家，基本上形成了我国轴承工业生产体系。从生产少数规格的农用球轴承，2009-11-13冯幸国2发展到生产工业和军工用的高精度轴承。目前，我国各类轴承年产量从1949年的13.8万套增加到18亿多套，累计轴承品种从100多个增加到7000多个，规格28000多个，职工人数从不足千人壮大到约50万人（仅273家定点企业统计）。已能生产内径0.6mm的微型轴承，外径达5.44m，重量达11.725吨的大型轴承，套圈最小壁厚为0.275mm的薄壁柔性轴承以及高温、低温、高速、高真空、耐腐蚀、耐辐射等各种特殊工作条件下的轴承，有力地促进了国民经济建设和国防工业的发展。为了发展滚动轴承的设计和生产，适应国民经济和国防建设不断发展的需要，在大型轴承企业（或大公司）内部建立了科研机构。在洛阳建立了轴承研究所，开展轴承科学技术的开发工作。在洛阳工学院还开设了“滚动轴承设计和制造（本科）”专业，以培养发展我国轴承行业所需的高级技术人才。三、轴承工业发展的趋势回顾建国以来，我国轴承工业虽取得了很大成绩，但是，随着科学技术和工业现代化的不断发展，对滚动轴承产品的要求也越来越高。这些要求可以归纳为下列三点：a.由于主机的特殊部位、特殊安装条件、特殊使用要求等需要特殊结构的轴承及其总成。b.由于主机的特殊技术要求，需要轴承的使用性能指标能满足主机的技术要求。c.在数量上满足社会的大量需要。为了满足国民经济各部门、国防建设和科研事业的需要，我国轴承工业当前的任务是十分艰巨的，特别是我国轴承工业总的科研和生产水平与国外先进水平相比，仍有很大差距，需要我们加倍努力，加强轴承结构设计和应用技术的研究，提高轴承产品质量、发展轴承品种，赶上国外先进水平。2009-11-13冯幸国3目录第一节滚动轴承的基本结构1.1滚动轴承零件及其在轴承中的作用1.2滚动轴承的特点第二节滚动轴承的分类2.1滚动轴承的分类2.2深沟球轴承的性能2.3角接触球轴承的性能2.4圆锥滚子轴承的性能2.5推力球轴承的性能第三节滚动轴承的代号3.1滚动轴承代号编制规则3.2基本代号3.2.1类型代号3.2.2尺寸系列代号3.2.3内径代号3.3前置代号3.4后置代号3.5轴承代号举例2009-11-13冯幸国4第四节滚动轴承的技术条件4.1滚动轴承公差等级(精度等级)4.1.1尺寸精度4.1.2旋转精度4.2滚动轴承的游隙4.2.1滚动轴承游隙的定义4.2.2滚动轴承游隙的选择4.2.3径向游隙和轴向游隙的关系4.3滚动轴承的振动和噪声4.4滚动轴承的其他技术条件第五节滚动轴承的润滑及润滑材料5.1润滑的作用5.2润滑的类型5.3我公司常用的润滑材料第六节滚动轴承的密封6.1密封的作用6.2密封的形式及选择2009-11-13冯幸国5第七节滚动轴承常用材料7.1套圈、滚动体常用材料7.2保持架常用材料7.3橡胶密封圈材料第八节深沟球轴承套圈及装配生产过程8.1套圈生产过程8.2轴承装配生产过程2009-11-13冯幸国6第一节滚动轴承的基本结构轴承—支承转轴或其他旋转件的零件，它引导旋转运动，并承受传递给支架的负荷。滚动轴承——在承受载荷和彼此相对运动的零件间作滚动（不是滑动）运动的轴承，它包括有滚道的零件和带或不带隔离或引导件的滚动体组。这是国际标准化组织给的定义。滚动轴承是一种通用性很强，标准化、系列化程度很高的基础元件。由于各种机械有着不同的工作条件，对滚动轴承在载荷能力、结构和使用性能等方面都提出了各种不同的要求。为此，滚动轴承就需要有各式各样的结构。但最基本的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。图1-1和图1-2分别给出了深沟球轴承和推力球轴承的结构图。图1-1图1-2外圈内圈保持架滚动体座圈轴圈保持架滚动体2009-11-13冯幸国71.1轴承零件及其在轴承中的作用1.内圈通常与轴紧配合，并与轴一起旋转2.外圈通常与轴承座孔或机械部件壳体配合，起支承作用。但是在某些应用场合，也有外圈旋转，内圈固定，或者内、外圈都旋转的。3.滚动体借助保持架均匀地排列在内圈和外圈之间，保持一定的间隔，并作圆滑的滚动。滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子和球面滚子等，它的形状大小和数量直接影响轴承的载荷能力和使用性能。4.保持架将轴承中的一组滚动体等距离隔开，引导滚动体在正确的轨道上作圆滑的滚动，改善轴承内部载荷分配和润滑性能。保持架有冲压保持架（钢板，铜板）；车制实体保持架（铜、铝、酚醛胶布管）；成形保持架（工程塑料等）；销式保持架等。也有无保持架轴承，如我公司生产的“满球轴承”。但无保持架轴承摩擦阻力大，不适于高速旋转。在推力轴承中，与轴紧配合并一起旋转的称为轴圈（紧圈），与轴承座孔或机械部件壳体配合起支承作用的称为座圈（活圈）。内圈，外圈，轴圈，座圈统称为套圈。套圈上供滚动体滚动的部分称作滚道。其表面称作滚道面。球轴承套圈上的滚道通常叫“沟道”。为了适应某些使用要求，有的轴承会增加或减少一些零件，如无内圈、无外圈，既无内圈又无外圈；或带防尘盖、密封圈及安装调整用的紧定套等。2009-11-13冯幸国81.2滚动轴承的优点滚动轴承与滑动轴承相比，主要优点有：1、滚动轴承的摩擦系数小，因而滚动轴承摩擦阻力及起动摩擦力矩小，功率消耗少，机械效率高；2、外形尺寸已标准化，具有互换性，安装，拆卸和维修都很方便；3、轴向结构紧凑，使机器的轴向尺寸大为减小；4、精度高、磨损小、寿命长，且能在较长时间内保持轴的安装精度；5、具有自动调心特性的轴承，当主轴有轻微挠曲或配合部件有些不同心时仍能正常工作；6、宜于专业化大批量生产，质量稳定、可靠，生产效率高，成本亦较低；但多数滚动轴承不宜承受强大的冲击与振动，运转时有振动和噪声，轴承座结构亦较复杂。复习题：1.滚动轴承的基本结构由哪几种零件组成？它们在轴承中各有什么作用？2.滚动轴承有哪些优缺点？第二节滚动轴承的分类2.1滚动轴承的分类滚动轴承的分类方法很多，本书主要介绍几种常见的分类方法。1.轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分类（1）向心轴承向心轴承包括径向接触轴承和向心角接触轴承2009-11-13冯幸国9径向接触轴承——公称接触角为零度，主要用于承受径向载荷，也能在承受径向载荷的同时，承受轻微的轴向载荷。所谓径向载荷，是指轴承载荷的作用方向垂直于轴承的轴心线；所谓轴向载荷，是指轴承载荷的作用方向平行于轴承的轴心线。向心角接触轴承——公称接触角大于0度小于45度的向心轴承，能承受径向和轴向同时作用的联合载荷，一般以承受径向载荷为主，个别情况下，也可以承受纯轴向载荷。（2）推力轴承推力轴承包括轴向接触轴承和推力角接触轴承。轴向接触轴承——公称接触角为90度的推力轴承，仅用于承受轴向载荷。推力角接触轴承——公称接触角大于45度但小于90度的推力轴承，主要用于承受轴向载荷，也能在承受轴向载荷的同时承受较小的径向载荷。2.轴承按其滚动体的种类分类（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形状不同，又分为（a）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，或长度与直径之比大于3、但直径大于5mm。（b）滚针轴承——滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之大于3，但直径小于或等于5mm。（c）圆锥滚子轴承——滚动体是圆锥滚子的轴承。（d）调心滚子轴承——滚动体是球面滚子的轴承2009-11-13冯幸国102009-11-13冯幸国113.轴承按其工作时能否调心分类：（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。4.轴承按滚动体列数分类：（1）单列轴承——具有一列滚动体的轴承；（2）双列轴承——具有二列滚动体的轴承；（3）多列轴承——具有多于两列滚动体的轴承。如：三列、四列轴承。5.轴承按其部件能否分离分类：（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。6.轴承按其外径尺寸大小分类：（1）微型轴承D26mm（2）小型轴承26mm≤D60（3）中小型轴承60mm≤D120mm（4）中大型轴承120≤D200mm（5）大型轴承200mm≤D400mm（6）特大型轴承400mm≤D2000mm（7）重大型轴承D≥2000mm7.滚动轴承最常用的分类，是按轴承所能承受的载荷方向和滚动体种类，综合分类可分为：（见图2-5）（1）向心轴承（2）推力轴承8.按照特殊的使用情况又分为：汽车轴承、铁路轴承、军工轴承、农机轴承、纺织机械轴承等。2009-11-13冯幸国122009-11-13冯幸国132009-11-13冯幸国14滚动轴承向心滚动轴承推力滚动轴承向心球轴承向心滚子轴承推力球轴承推力滚子轴承深沟球轴承角接触球轴承四点接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承滚针轴承圆锥滚子轴承调心滚子轴承推力球轴承推力角接触球轴承推力圆柱滚子轴承推力滚针轴承推力圆锥滚子轴承推力调心滚子轴承2009-11-13冯幸国152009-11-13冯幸国162.2深沟球轴承的性能深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大、应用范围最广的一类轴承。主要用以承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具有角接触球轴承的功能，可承受较大的轴向载荷。与尺寸相同的其它类型轴承比较，此类轴承磨擦系数小，极限转速高。在转速较高不宜采用推力球轴承的情况下可用该类轴承承受纯轴向载荷。此类轴承广泛应用于汽车、拖拉机、机床、水泵、农业机械、纺织机械等。其产量占轴承总产量的60%—70%，是我国产量最高，使用最普遍而且价格最便宜的一类轴承。主要结构形式：（1）基本型深沟球轴承60000型（俗称：开式）对安装、密封、配合无特殊要求的部件，均可采用此种结构。（2）带防尘盖深沟球轴承带单面防尘盖（后置代号为Z）和带双面防尘盖（后置代号为2Z）的深沟球轴承，采用08或10钢制防尘盖，与内圈挡边之间存在径向间隙，极限转速与基本