轴承

概述

轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数(friction coefficient),并保证其回转精度(accuracy)。

按运动元件摩擦性质的不同,轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化,但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大,价格也较高。

滚动轴承一般由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成,严格的说是由外圈、内圈、滚动体、保持架、密封、润滑油 六大件组成。简单来说,只要具备外圈、内圈、滚动体就可定义为滚动轴承。按滚动体的形状,滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。


应用

究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。轴承快易优自动化选型有收录。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的话根本就不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。

当前我国轴承行业主要面临三大突出问题:分别是行业生产集中度低、研发和创新能力低、制造技术水平低。

第一,行业生产集中度低。在全世界轴承约300亿美元的销售额中,世界8大跨国公司占75%~80%。德国两大公司占其全国总量的90%,日本5家占其全国总量的90%,美国1家占其全国总量的56%。而我国瓦轴等10家最大的轴承企业,销售额仅占全行业的24.7%,前30家的生产集中度也仅为37.4%。

  第二,研发和创新能力低。全行业基础理论研究弱,参与国际标准制订力度弱,少原创技术,少专利产品。

  当前我们的设计和制造技术基本上是模仿,产品开发能力低,表现在:虽然对国内主机的配套率达到80%,但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承,基本上靠进口。

  第三,制造技术水平低。我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢,车加工数控率低,磨加工自动化水平低,全国仅有200多条自动生产线。对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备,如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低,许多技术难题攻关未能取得突破。轴承钢新钢种的研发,钢材质量的提高,润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发,尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。因而造成工序能力指数低,一致性差,产品加工尺寸离散度大,产品内在质量不稳定而影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。

分类

1、滑动轴承

滑动轴承不分内外圈也没有滚动体,一般是由耐磨材料制成。常用于低速,重载及加注润滑油及维护困难的机械转动部位。

2、滚动轴承

滚动轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为向心轴承和推力轴承。其中径向接触轴承为公称接触角为0的向心轴承,向心角接触轴承为公称接触角大于0到45的向心轴承。轴向接触轴承为公称接触角为90的推力轴承,推力角接触轴承为公称接触角大于45但小于90的推力轴承。

3、球轴承

深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承。与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,结构简单,制造成本低,精度高,无需经常维护,而且尺寸范围大、形式多,是应用最广的一类轴承。它主要承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当其仅承受径向载荷时,接触角为零。

4、直线滑动轴承

直线运动轴承是一种以低成本生产的直线运动系统,用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触,故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转,从而能获得高精度的平稳运动。

5、转盘轴承

转盘轴承是一种能够同时承受较大的轴向负荷、径向负荷和倾覆力矩等综合载荷,集支承、旋转、传动、固定等多种功能于一身的特殊结构的大型轴承。一般情况下,转盘轴承自身均带有安装孔、润滑油和密封装置,可以满足各种不同工况条件下工作的各类主机的不同需求;另一方面,转盘轴承本身具有结构紧凑、引导旋转方便、安装简便和维护容易等特点,被广泛用于起重运输机械、采掘机、建筑工程机械、港口机械、风力发电、医疗设备、雷达和导弹发射架等大型回转装置上。

选型指南

1、外包装是否明晰

一般情况下,正规厂家生产的品牌都有自己专门的设计人员对外包装进行设计,并且安排生产条件过关的工厂进行制作生产,因此,产品的包装无论从线条到色块都应该是非常清晰,毫不含糊。

2、钢印字是否清晰

每一个轴承产品都会在轴承产品体上印有其品牌字样、标号等。虽然字体非常小,但是正规厂家生产的产品都采用了钢印技术印字,而且在未经过热处理之前就进行压字,因此其字体虽然小,但是凹得深,非常清晰。而通常情况下,仿冒产品的字体非但模糊,由于印字技术粗糙,字体浮于表面,有些甚至轻易地就可以用手抹去或者手工痕迹严重。

3、是否有杂响

左手握住轴承体内套,右手小幅度的往复拨动外套使其旋转,听轴承运转过程中是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中轴承体内难免会掺进灰尘、沙子一类的杂质,所以在轴承旋转的时候会出现杂响或者运行不顺畅的现象。这一点是判断产品是否出自生产标准严格,并且用机器操作的正规厂商的品牌产品的关键。

4、表面

表面是否有浑浊的油迹这需要我们在购买进口轴承时应该特别注意。由于国内的防锈技术与国外先进制造国还有一定的差距,因此对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹,用手接触时感觉粘粘稠稠的,而国外原装进口的轴承上几乎看不到任何防锈油的痕迹。据业内人士介绍,特别细心的人可以在进口轴承上闻到一种特殊的味道,这就是防锈油的味道。

5、倒角是否均匀

所谓轴承的倒角,也就是横面与竖面的交接处,仿冒的轴承产品由于生产技术的限制,在这些边边角角的部位处理得不尽人意,这一点我们可以轻松辨别。

6、包装

轴承包装分内包装和外包装

轴承在制造完毕并经检验合格后,即进行清洗和防锈处理,再放入内包装中,以达到防水、防潮、防尘、防冲击、维护轴承的质量和精度以及方便使用和销售的目的。

轴承内包装按防锈期分为三类:

①短防锈期包装:防锈期3~6个月,适用于大批量发货到同一订户,短期内便投入使用的轴承。经双方协议,以方便使用为原则,采用简易包装。

②一般防锈期包装:防锈期一年,适用于一般用途的轴承。

③长防锈期包装:防锈期二年,适用于专用和精密轴承。

轴承内包装材料有聚乙烯塑料筒(盒)、牛皮纸、平纹和皱纹聚乙烯复合纸、纸盒、聚乙烯或聚乙烯塑料膜、尼龙紧固带或塑料编制紧固带、防水高强度塑料带、麻布袋等。以上材料均需保证材料的耐腐蚀性能试验合格。

维护保养

拆卸

轴承的拆卸是定期维修,轴承更换时进行。拆卸后,如果继续使用,或还需要检查轴承之状态时,其拆卸也要与安装时同样仔细进行。注意不损伤轴承各零件,特别是过盈配合轴承的拆卸,操作难度大。

根据需要设计制作拆卸工具也十分重要。在拆卸时,根据图纸研究拆卸方法、顺序、调查轴承的配合条件,以求得拆卸作业的万无一失。

  外圈的拆卸过盈配合的外圈,事先在外壳的圆周上设置几处外圈挤压螺杆用螺丝,一面均等地拧紧螺杆,一边拆卸。这些螺杆孔平常盖上盲塞,圆锥滚子轴承等的分离型轴承,在外壳挡住肩上设置出几处切口,使用垫块,用压力机拆卸,或轻轻敲打着拆卸。

  内圈的拆卸,可以用压力机拔出最简单。此时,要注意让内圈承受其拔力。再者,所示的拔拉卡具也多为使用,无论那种卡具,其都必须牢牢地卡在内圈侧面。为此,需要考虑轴挡肩的尺寸,或研究在挡肩处加工上沟,以便使用拉拔卡具。

  大型轴承的内圈拆卸采用油压法。通过设置在轴承的油孔加以油压,以使易于拉拔。宽度大的轴承则油压法与拉拔卡具并用,进行拆卸作业。

  圆柱滚子轴承的内圈拆卸可以利用感应加热法。在短时间内加热局部,使内圈膨胀后拉拔的方法。需要安装大批这类轴承内圈的场合,也使用感应加热法。

清洗

将轴承拆下检查时,先用摄影等方法做好外观记录。另外,要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。

a、轴承的清洗分粗洗和精洗进行,并可在使用的容器底部放上金属网架。

b、粗洗时,在油中用刷子等清除润滑脂或粘着物。此时若在油中转动轴承,注意会因异物等损伤滚动面。

c、精洗时,在油中慢慢转动轴承,须仔细地进行。

通常使用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油,根据需要有时也使用温性碱液等。不论用哪种清洗剂,都要经常过滤保持清洁。

清洗后,立即在轴承上涂布防锈油或防锈脂。

注意事项

从使用角度,保证轴承能可靠地工作要注意以下几点:

1、改善润滑质量,控制机油的压力、温度及流量,加强机油滤清。

2、采用符合规定的燃油及润滑油。

3、控制柴油发电机组的温度状态,在过冷过热的情况下工作都是不利的。冷天,柴油机起动前应先预热,并用手转动曲轴使机油进入磨擦表面。

4、轴承及轴颈表面质量和几何形状应严格得到保证。

5、轴承间隙要适当,发电机组过大产生冲击,过小则润滑不良,可能烧瓦。

如何保证轴承可靠工作

一般说来从使用角度讲要注意以下几点:

  1.轴承间隙要适当,过大产生冲击,过小则润滑不良,可能烧瓦;

  2.轴承及轴颈表面质量和几何形状应严格得到保证;

  3.改善润滑质量,控制机油的压力、温度及流量,加强机油滤清;

  4.采用符合规定的燃油及润滑油。

为使轴承充分发挥并长期保持其应有的性能,必须切实做好定期维护保养(定期检查)。通过适当的定期检查,做到早期发现故障,防止事故于未然,对提高生产率和经济性十分重要。

故障排除

滚动轴承发热的原因及其排除方法:

轴承精度低:选用规定精度等级的轴承。

主轴弯曲或箱体孔不同心:修复主轴或箱体。

润滑不良:选用规定牌号的润滑材料并适当清洁。

装配质量低:提高装配质量。

轴承内外壳跑圈:更换轴承及相关磨损部件 。

轴向力太大:清洗、调正密封口环间隙要求 0.2~0.3mm 之间,更正叶轮平衡孔直径及校验静平衡值 。

轴承损坏:更换轴承

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