軸承知識

軸承的安裝
軸承的安裝是否正確,影響著精度、壽命、性能。因此,設計及組裝部門對於軸承的安裝要充分研究。希望要按照作業標準進行安裝。作業標準的項目通常如下:
(1)清洗軸承及軸承關連部件
(2)檢查關連部件的尺寸及精加工情況
(3)安裝
(4)安裝好軸承後的檢查
(5)供給潤滑劑


希望在即將安裝前,方才打開軸承包裝。一般潤滑脂潤滑,不清洗,直接填充潤滑脂。潤滑油潤滑,普通也不必清洗,但是,儀器用或高速用軸承等,要用潔淨的油洗淨,除去塗在軸承上的防銹劑。除去了防銹劑的軸承,易生銹,所以不能放置不顧。
再者,已封入潤滑脂的軸承,不清洗直接使用。 軸承的安裝方法,因軸承結構、配合、條件而異,一般,由於多為軸旋轉,所以內圈需要過盈配合。圓柱孔軸承,多用壓力機壓入,或多用熱裝方法。錐孔的場合,直接安裝在錐度軸上,或用套筒安裝。


安裝到外殼時,一般遊隙配合多,外圈有過盈量,通常用壓力機壓入,或也有冷卻後安裝的冷縮配合方法。用乾冰作冷卻劑,冷縮配合安裝的場合,空氣中的水分會凝結在軸承的表面。所以,需要適當的防銹措施。


軸承的材料
滾動軸承的套圈和滾動體,一面反覆承受高接觸壓力,一面進行伴隨有滑動的滾動接觸。保持架,一面與套圈和滾動體的兩旁或其某一方滑動接觸,一面承受拉力和壓縮力。因此,對軸承的套圈,滾動體及保持架的材料、性能等主要要求如下:
(1)套圈、滾動體材料所要求的性能:滾動疲勞強度大、硬度高、耐磨耗性高;
(2)保持架材料所要求的性能:尺寸穩定性好機械強度大。
(3)需要加工性好。根據用途不同,還有要求其耐衝擊性、耐熱性、耐腐蝕性好。
套圈及滾動體的材料: 套圈及滾動體通常使用高碳鉻軸承鋼。大部分的軸承使用JIS鋼種中的SUJ2。大型軸承使用SUJ3。 SUJ2的化學成分,在世界各國,作為軸承用材料已規格化。比如:與AISL52100(美國)、DIN100Cr6(西德)、BS535A99(英國)等均屬同種鋼。 進一步需要耐衝擊的情況下,作為軸承材料使用鉻鋼、鉻鉬鋼、鎳鉻鉬鋼、採用滲炭淬火,使鋼從表面至適當的深度有一個硬化層。具有適當的硬化深度、細密的組織、合適硬度的表面及心部硬度的滲炭軸承,比使用軸承鋼的軸承具有優良的耐衝擊性,一般的滲炭軸承用鋼的化學成分。NSK、DKF實施了真空脫氣處理,所以所使用的材料清淨度高、氧氣含量少、質量好。進而採用了恰當的熱處理,使軸承的滾動疲量壽命顯著提高。 除了上述鋼種之外,根據特殊用途,還使用耐熱性優良的高速鋼,耐腐蝕性好的不銹鋼。 保持架材料:衝壓保持架的材料,使用低碳素鋼。根據用途不同,也使用黃銅板、不銹鋼板。切制保持架的材料,使用高強度黃銅、碳素鋼,此外也還使用合成樹脂。


軸承的保管
保管軸承首先要充分考慮到所保管軸承的大小重量,其次考慮的是必要的搬運空間和設備,以保證存放和取用時不至於碰撞軸承。軸承不要直接放置在地面上。因此,要配置適當的貨架,而且該貨架的底層應高於地面30cm。在一般包裝狀態下,因保管環境而異,防銹效果為13年。特殊情況需要保管近10年時,可採取浸泡在(作為軸承潤滑劑的)透平油等油中的保管方法。
(一)安裝軸承的作業
安裝軸承的方法有很多,相同的作業安裝以後的處理。軸承安裝完以後,一定要將外圈傾斜塗敷軸承用潤滑劑。
A.潤滑劑的塗敷
1.脂潤滑時,塗敷潤滑覆蓋所有滾子表面,塗完以後將外圈的位置復原。
2.油潤滑時,將油塗敷所有滾子表面,塗完以後將外圈的位置復原。
B.塗敷完以後,用塑膠薄膜等覆蓋防塵。
(二) 拆卸軸承注意事項
軸承的拆卸
是在定期檢修或因運轉發生異常需要更換軸承時所進行的。定期檢修需要更換軸承時常的軸承時,拆卸軸承時要瞭解發生異常的原因,以防止再發生異常,至少做到保留以下各項。
1.收集並保留使用過的潤滑劑。
2.保留損傷的軸承。
3.保留運轉中異常事項的記錄。
4.保留運轉異常時的軸承情況記錄。
軸承的維護保養
為使軸承充分發揮並長期保持其應有的性能,必須切實
做好定期維護保養。通過適當的定期檢查,做到早期發現故障,防止事故於未然,對提高生產率和經濟性十分重要。
(1)清洗:
將軸承拆下檢查時,先用攝影等方法做好
外觀記錄。另外要確認剩餘潤滑劑的量並對潤滑劑採樣,然後再清洗軸承。
軸承的清洗
分粗洗和精洗進行,並可在使用的容器底部放上金屬網架。
粗洗時在油中用刷子等清除潤滑脂或粘著物。此時若在油中轉動軸承,注意會因異物等損傷滾動面。精洗時在油中慢慢轉動軸承,仔細地進行。通常使用的清洗劑為中性不含水柴油或煤油,根據需要有時也使用溫性鹼液等。但不論用哪種清洗劑,都要經常過濾保持清潔。清洗後,立即在軸承上塗布防銹油或防銹脂。
(2)檢查與判斷:
為了判斷拆下的軸承能否重新使用,要著重檢查其尺寸精度、旋轉精度、內部遊隙以及配合面、滾道面、保持架和密封圈等。關於檢查結果,可由用慣軸承或精通軸承者進行判斷。判斷的標準根據機械性能和重要度以及檢查週期等而有所不同。如有以下損傷,軸承不得重新使用,必須重新更換。
軸承零部件的斷裂和缺陷。
滾道面物滾動面的剝離。


軸承軸向間隙的調整
軸承內部的軸向間隙可以借助移動外圈的軸向位置來實現。
1 調整墊片法:
在軸承端蓋與軸承座端面之間填放一組軟材料(軟鋼片或彈性紙)墊片;調整時,先不放墊片裝上軸承端蓋,一面均勻地擰緊軸承端蓋上的螺釘,一面用手轉動軸,直到軸承滾動體與外圈接觸而軸內部沒有間隙為止;這時測量軸承端蓋與軸承座端面之間的間隙,再加上軸承在正常工作時所需要的軸向間隙;這就是所需填放墊片的總厚度,然後把準備好的墊片填放在軸承端蓋與軸承座端面之間,最後擰緊螺釘。


2 調整螺栓法:
把壓圈壓在軸承的外圈上,用調整螺栓加壓;在加壓調整之前,首先要測量調整螺栓的螺距,然後把調整螺栓慢慢旋緊,直到軸承內部沒有間隙為止,然後算出調整螺栓相應的旋轉角。例如螺距為1.5mm,軸承正常運轉所需要的間隙,那麼調整螺栓所需要旋轉角為3600×0.15卅l.5=360;這時把調整螺栓反轉360,軸承就獲得0.5mm的軸向間隙,然後用止動墊片加以固定即可。


軸承的損傷及對策
軸承的損傷:
一般如果正確使用軸承,可以使用至達到疲勞壽命為止。但會有意外過早地損傷,不能耐於使用的情況。這種早期損傷,與疲勞壽命相對,是被稱做故障或事故的品質使用限度。多起因於安裝、使用、潤滑上的不注意,從外部侵入的異物,對於軸、外殼的熱影響之研究不夠充分等。
關於軸承的損傷狀態如:
滾子軸承的套圈、擋邊的卡傷,作為原因可考慮,潤滑劑不足、不適合、供排油構造的缺陷、異物的侵入、軸承安裝誤差、軸的撓曲過大,也會有這些原因重合。因此,僅調查軸承損傷,很難得知損傷的真正原因。可是,如果知道了軸承的使用機械、使用條件、軸承周圍的構造、瞭解事故發生前後的情況,結合軸承的損傷狀態和幾種原因考察,便可以防止同類事故再發生。


軸承形式
英制單列深溝球軸承: R
英制帶法蘭單列深溝球軸承: FR
公制單列深溝球軸承: 記號省略
公制帶法蘭單列深溝球軸承: F
特定尺寸公制單列深溝球軸承: MR
特定尺寸公制帶法蘭單列深溝球軸承: MF
帶溝道推力軸承: FM
無溝道推力軸承: F
密封圈.防塵蓋
兩側帶擋圈接觸式特富龍密封圈:TT
兩側鋼板防塵蓋: ZZ
兩側接觸式橡膠密封圈: 2RS


滾動軸承油的選用
使用滾動軸承的主軸軸承潤滑油,一般按照軸承內徑d與主軸轉速n的乘積即速度因數dn、軸承工作溫度T、軸承所承受的負荷P等參數綜合考慮。潤滑油的品種可選用日本中央油化(COC)耐高溫油脂軸承油,可根據產品品種、工況條件和粘度等級而定。


軸承工作溫度-30-0℃,普通負荷(3MPa)適用油粘度(40℃)18-32mm2/s,粘度等級22、32;重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)18-50mm2/s,粘度等級32、46。


軸承工作溫度0-60℃,速度因數(dn值)15000mm.r/min以下,普通負荷適用油粘度(40℃)32-70mm2/s,粘度等級32、46、68,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)70-192mm2/s,粘度等級68、100、150;速度因數(dn值)15000-75000mm.r/min,普通負荷適用油粘度(40℃)32-50mm2/s,粘度等級32、46,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)42-90mm2/s,粘度等級46、68、100;速度因數(dn值)75000-150000mm.r/min,普通負荷適用油粘度(40℃)15-32mm2/s,粘度等級15、32,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)32-42mm2/s,粘度等級32;速度因數(dn值)150000-300000mm.r/min,普通負荷適用油粘度(40℃)9-12mm2/s,粘度等級5、7、10,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)18-32mm2/s,粘度等級15。


軸承工作溫度60-100℃,速度因數(dn值)15000mm.r/min以下,普通負荷適用油粘度40℃110-192mm2/s(100℃9.3-12.5mm2/s),粘度等級150,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)195-240mm2/s(100℃15-24mm2/s),粘度等級150;速度因數(dn值)15000-75000mm.r/min,普通負荷適用油粘度40℃70-120mm2/s(100℃5.6-9.3mm2/s),粘度等級68、100,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)110-192mm2/s,粘度等級150;速度因數(dn值)75000-150000mm.r/min,普通負荷適用油粘度40℃50-90mm2/s(100℃5.6-9.3mm2/s),粘度等級46、68、100,重負荷或衝擊負荷(3MPa-20MPa)適用油粘度(40℃)70-120mm2/s,粘度等級100。


測量軸承徑向游隙應注意的事項
(1)盡可能採用專用儀器測量法。
(2)採用手推法測量要求測量者有較高的測量技能。此法測量誤差較大,尤其是遊隙處於邊緣狀態時,容易引起誤差,此時應以儀器測量為準。
(3)塞尺測量時,應按標準的規定操作,不得使用滾子從塞尺上滾壓過去的方法測量。
(4)測量過程中,應保證球落入溝底,閉型軸承在封閉前測量,採用有荷儀器時,測值還應減去載荷引起的游隙增加量。
(5)對於多列軸承,要求每列遊隙合格,取各列遊隙的算術平均值作為軸承的徑向遊隙。