企业概况 轴承基本结构与类型 LYC 轴承代号 轴承类型选择 轴承尺寸选择 按额定动负荷选择轴承 按额定静负荷选择轴承 轴承的极限转速 轴承材料 轴承一般数据 尺寸与公差 轴承的径向游隙 轴承应用 轴承配合 轴承的预紧 轴承的轴向定位 轴承的润滑 轴承的密封 轴承包装与储存 轴承包装 轴承储存 轴承的安装与拆卸 轴承的安装 轴承的拆卸 轴承产品介绍及尺寸表 深沟球轴承 调心球轴承
洛阳轴承集团有限公司是中国轴承行业规模最大的综合性轴承制造 企业 可生产九大类型 各种精度等级的 6000 多个轴承品种 年生产能 力 7000 万套 产品最小内径 10 毫米 最大外径 5.44 米 最轻 25.4 克 最重 15 吨 产品广泛应用于轿车 载重车 铁路 船舶 矿山 冶金 石化 电力 农机 轻纺和航天 航空等重要领域 洛阳轴承集团有限公司拥有国家级技术中心 可根据客户要求设计
研制各种特殊结构 特殊性能 特殊用途的轴承 洛阳轴承集团有限公司整体通过了 ISO9001 质量体系认证 六个子 公司通过了 ISO9002 质量体系认证 其中轿车轴承生产线还通过了 QS9000 质量体系认证 LYC 品牌轴承是 全国重点保护名优产品 有 2 种获得国家金 质奖 5 种获得国家银质奖 70 多种获得省 部优质产品奖 LYC 以 向顾客提供信得过的产品和服务 为根本宗旨 努力满
足您的满足 与您共创事业辉煌
洛阳轴承集团有限公司办公大楼外景
滚动轴承作为机械传动系统的基础件 被广泛应用于各类机械装置 上 滚动轴承一般有内圈 外圈 滚动体和保持架组成 图 1.1 但是 在许多实际应用场合 为了适应与滚动轴承相配套的机械装置自身结构 或应用功能上的特殊需求 派生出一些专门用途的特殊轴承的基本结构 如无内圈或无外圈轴承 带防尘盖或密封圈轴承 双半外圈或双半内圈 轴承 剖分轴承等 LYC 轴承根据所能承受负荷性质和方向划分为向心轴承和推力轴
承 其分类示意如下述 各类型轴承的主要参数分列在样本中各轴承尺 寸表格中 供用户选用
深沟球轴承 单列 有防尘盖或密封圈 外圈有止动槽
调心球轴承 圆柱孔内径 圆锥孔内径
圆柱滚子轴承 角接触球轴承 四列 单列 成对及多联 四点接触
圆柱滚子轴承 滚针轴承 单列 N型 NU型 NJ型 NUP型 RNU型 单列 双列
调心滚子轴承 圆柱滚子轴承 双列 NN型 NNU型 圆柱孔内径 圆锥孔内径
推力圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 单列 双列 四列 单向 双向
平底推力球轴承 单向 双向
推力圆锥滚子轴承 单向 双向
LYC 轴承代号由前置代号 基本代号和后置代号组成 轴承的基本代 号包括轴承的类型代号 尺寸系列代号和内径代号三部分 轴承的类型代 号列入表 2.1 中
代号 0 1 2 轴承类型 双列角接触球轴承 调心球轴承 调心滚子和推力调心滚 子 轴承 单列圆锥滚子轴承 双列圆锥滚子轴承 四列圆锥滚子轴承 推力球轴承 推力角接触球轴承 深沟球轴承 代号 7 8 9 N NN QJ 轴承类型 角接触球轴承 推力圆柱滚子轴承 推力圆锥滚子轴承 单列圆柱滚子轴承 双列或多列圆柱滚子轴承 四点接触球轴承
LYC 轴承代号系统中最常用的前置代号和后置代号摘录于下 前置代号 L 可分离轴承的可分离内圈或外圈 R 不带可分离内圈或外圈的轴承 滚针轴承仅适用于 NA 型 K 滚子和保持架组件 WS 推力圆柱滚子轴承轴圈 GS 推力圆柱滚子轴承座圈 无轴圈推力轴承 KOW 无座圈推力轴承 KIW LR 带可分离的内圈或外圈与滚动体组件的轴承 后置代号 内部结构代号 A 轴承内部结构改变 B
表示标准设计 其含意随不同类型结构而异 用于 C 如 B 用于角接触球轴承时表示公称接触角 =40 D 圆锥滚子轴承时表示接触角加大 C 表示角接触球轴承公称
E 又可表示为加强型等 E 接触角 =15 AC 角接触球轴承公称接触角 =25 D 剖分式轴承 密封 防尘与外部优化代号 K 圆锥孔内径 锥度 1 12 K30 圆锥孔内径 锥度 1 30 R 轴承外圈有止动挡边 N 轴承外圈有止动槽 NR 轴承外圈有止动槽并带上止动环 -RS 轴承一面带骨架式橡胶密封圈 接触式 -2RS 轴承两面带骨架式橡胶密封圈 接触式 -RZ
轴承一面带骨架式橡胶密封圈 非接触式 -2RZ 轴承两面带骨架式橡胶密封圈 非接触式 -Z 轴承一面带防尘盖 -2Z 轴承两面带防尘盖 轴承零件材料 /HE 套 圈 滚 动 体 和 保 持 架 或 仅 是 套 圈 和 滚 动 体 用 电 渣 重 熔 轴 承 钢 ZGCr15 ZGCr15SiMn 制造 /HA 套圈 滚动体和保持架或仅是套圈和滚动体用真空冶炼轴承钢 制造 /HU 套圈
套圈和滚动体或仅是套圈用其它轴承钢 /HG-5CrMnMo /HG155SiMoVA 制造 钢 球墨铸铁或粉末冶金实体保持架用附加数字表示不同材料 F1 碳钢 F2 石墨钢 F3 球墨铸铁 F4 粉末冶金 青铜实体保持架 用附加数字表示不同材料 Q1 铝铁锰青铜 Q2 硅铁锌青铜 Q3 硅镍青铜 Q4 铝
黄铜实体保持架 轻合金实体保持架 用附加数字表示不同材料 L1 LY11CZ L2 LY12CZ T 酚醛层压布管实体保持架 TH 玻璃纤维增强酚醛树脂保持架 筐型 TN 工程塑料模注保持架 用附加数字表示不同的材料 TN1 尼龙 TN2 聚枫 TN3 聚酰亚胺 TN4 聚碳酸脂 TN5 聚甲醛 J 钢板冲压保持架 材料有变化附加数字区别 Y 铜板冲压保持架 材料有变化附加数字区别 SZ
保持架由弹簧丝或弹簧制造 V 满装滚动体 无保持架 公差等级及游隙 /P6 公差等级符合标准规定的 6 级 /P6X 公差等级符合标准规定的 6X 级 /P5 公差等级符合标准规定的 5 级 /P4 公差等级符合标准规定的 4 级 /P2 公差等级符合标准规定的 2 级 /C1 游隙符合标准规定的 1 组 /C2 游隙符合标准规定的 2 组 /C3 游隙符合标准规定的 3 组 /C4
游隙符合标准规定的 4 组 /C5 游隙符合标准规定的 5 组
轴承的游隙不同于现标准 当公差等级与游隙代号需同时表示时 可简化表示为/P3 /P43 等 轴承装配 /DB 成对背对背安装 /DF 成对面对面安装 /DT 成对串联安装 其它变化 /Z 轴承振动加速度级极值组别 附加数字表示极值不同 分 Z1 Z2 Z3 /V 轴承振动速度级极值 附加数字表示极值不同 分 V1 V2 V3 /S0 轴承套圈经高温回火处理 工作温度可达 150 /S1
轴承套圈经高温回火处理 工作温度可达 200 /S2 轴承套圈经高温回火处理 工作温度可达 250 /S3 轴承套圈经高温回火处理 工作温度可达 300 /S4 轴承套圈经高温回火处理 工作温度可达 350 /W20 轴承外圈上有三个润滑油孔 /W26 轴承内圈上有六个润滑油孔 /W33 轴承外圈上有润滑油槽和三个润滑油孔 /W33X 轴承外圈上有润滑油槽和六个润滑油孔 /AS 外圈有油孔
附加数字表示油孔数 滚针轴承 /IS 内圈有油孔 附加数字表示油孔数 滚针轴承 在 AS IS 后加 R 分别表示内圈或外圈上有润滑油孔和沟槽 /HT 轴承内充特殊高温润滑脂 当轴承承润滑脂的装填量和标准值 不同时 附加字母表示 A 润滑脂装填量少于标准值 B 润滑脂装填量多于标准值 C 满装润滑脂 /LT 轴承内充特殊低温润滑油脂 附加字母的含义同 HT /MT 轴承内充特殊中温润滑脂
附加字母的含义同 HT
/LHT 轴承内充特殊高 低温润滑油脂 附加字母的含义同 HT /Y Y 与另一个字母 数字组合 用来识别无法用现有后置代号表 示的改变 如 /YA 结构变型 综合表达 /YA1 轴承外圈外表面与标准设计有差异 /YA2 轴承内圈内孔与标准设计有差异 /YA3 轴承套圈端面与标准设计有差异 /YA4 轴承套圈滚道与标准设计有差异 /YA5 轴承滚动体与标准设计有差异 /YB 技术条件改变
综合表达 /YB1 轴承套圈表面有镀层 /YB2 轴承尺寸和公差要求改变 /YB3 轴承套圈表面粗糙度要求改变 /YB4 热处理 如硬度 要求该变 注 凡轴承代号中有 /Y 和另一个字母或加数字的后置代号 必须查 阅产品图样或补充技术条件才能了解其改变的具体内容
不同类型结构的轴承具有不同的工作特征 长期以来如何合理地选 轴承类型是轴承使用者极为关心的问题 但是由于轴承的具体安装部位 及应用场合的多变性与复杂性 轴承类型选择尚无固定的模式可循 一 般在选择轴承时可根据以下几个方面进行综合考虑 有效空间位置 轴承的内径是选择轴承的主要依据之一 通常在机械设计过程中轴 颈是最先确定的参数之一 当根据轴颈尺寸选择轴承时 轴颈尺寸较小 时选用各类球轴承
轴颈尺寸较大时选用圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 或调心滚子轴承等 有时也可选用球轴承 同时还应对轴承安装部位的 有效空间状况充分予以考虑 当径向空间受到限制时应选用截面尺寸较 小 特别是截面高度较小的超轻或特轻系列的各类球轴承或滚子轴承 而当轴向空间受到限制时则应选用窄或特窄的各类球轴承或滚子轴承 轴承负荷 负荷的大小对选择轴承是至关重要的 一般说来 球轴承适用于承 受轻 中负荷
而滚子轴承则适于在重负荷的工况条件下使用 除了负 荷的大小外 在选择轴承时应充分考虑负荷的作用方向 当轴承承受纯 径向负荷时选用深沟球轴承 圆柱滚子轴承及滚针轴承 当轴承承受纯 轴向负荷时可选用推力球轴承 推力圆柱滚子轴承或推力滚针轴承 对 既有径向负荷又有轴向负荷 复合负荷 的场合 一般应选用角接触球 轴承 如复合负荷中径向负荷较大而轴向负荷较小时也可选用深沟球轴 承或内
外圈都带挡边的圆柱滚子轴承 若复合负荷中以轴向负荷为主 时宜选用推力角接触球轴承或推力调心滚子轴承等 当负荷中心线偏离轴承中心时 轴承将受到倾覆力矩的作用 为满 足使用要求 当力矩负荷不大时 采用面对面或背靠背配置的单列角接 触球轴承或单列圆锥滚子轴承均可取得相当满意的效果 但对一些产生
很大的力矩负荷的使用场合如起重运输机械 矿山机械 雷达天线座 火箭发射装置等部位的轴承是最为理想的 有关转盘轴承的资料详见 LYC 转盘轴承专用样本 轴承应用过程中 当轴的中心线对于轴承中心产生微小的倾斜 而 该倾斜又处于各类轴承所允许的角度误差范围内时 则不会影响轴承的 正常工作 各类轴承允许的角度误差见表 3 1 在使用中对调心性有特 殊要求的场合 选用调心球轴承
调心滚子轴承或推力调心滚子轴承收 效甚佳 调心球轴承和调心滚子轴承允许的角度差列入表 3 2 极限转速 轴承的极限转速受到轴承自身所允许的工作温度的限制 当轴承本 身的摩擦力较小而内部发热较低时 轴承可保持在高速状态下工作 深 沟球轴承和圆柱滚子轴承承受纯径向负荷时 适于在高速场合使用 而 角接触球轴承承受复合负荷时能很好地满足高速运转的要求 由于受轴承本身结构特点的限制
各种推力轴承不可能达到与向心 轴承一样所允许的高转速 旋转精度 普通级各类轴承能够满足绝大多数轴承用户的需求 但对轴承旋转 精度有严格要求的部分机床主轴或高速旋转的轴 则必须选用制造精度 高于普通级的各种精密轴承 才可满足之 这里需提请用户十分注意的是 使用精密轴承时与轴承相配合的轴和轴承座孔的制造精度应与之相匹 配 否则其结果将是事倍功半的 不同公差等级的轴承公差值见轴承样本一般数据部分
刚性 轴承在负荷作用下 套圈与滚动体接触处会产生一定的弹性变形 改变形一般均甚微 大多数情况下可忽略不计 但有时却是例外的如选 择机床主轴轴承时 对轴承的刚性问题则必须给予充分的重视 圆柱滚 子轴承和圆锥滚子轴承因滚动体与滚道间的接触条件极佳 其轴承刚性
优于球轴承 有时通过对轴承施以 预紧 可以增强刚性 但对 预紧 量应合 理地控制 若 预紧 量超过给定的最佳值时 轴承刚性递增不大 相 反地却会对轴承的运转性能带来不良影响 噪声与震动 一般用途的轴承由于轴承自身的噪声与震动较低 没有专门加以控 制的必要 但对于电机 家用电器或其它精密机械用轴承 其噪声与震 动则需严格控制 在轴承的制造与验收中 一般通过控制轴承的震动值 指标来保证轴承的噪声
根据测试方法和应用仪器的不同 轴承振动可 检测轴承振动加速度级 也可检测轴承振动速度级极值 轴向位移 轴承使用时最普遍的配置方式是在轴的一端装用一套轴向上定位的 固定轴承 而在另一端用一套轴向上可以浮动的 游动轴承 以防止 由于机轴热胀冷缩时产生卡死现象 经常用作 游动轴承 的轴承是内 圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承或滚针轴承 此时内圈与轴的配合及外 圈与座孔的配合应采用过盈配合
有时也可选用深沟球轴承或调心滚子 轴承等不可分离型轴承作游动轴承 但在轴承安装时内圈与轴或外圈与 座孔间应选择松配合 以确保其在轴向位置上能够产生有效而必要的补 偿 摩擦力矩 轴承的摩擦阻力与所选轴承的类型 尺寸 负荷及转速等因素有关 一般说来 球轴承的摩擦阻力小于滚子轴承 轴承承受纯径向负荷时向 心轴承摩擦阻力较小 纯轴向负荷时推力轴承产生较小的摩擦阻力 当 处于复合负荷的情况下
负荷角与轴承接触角基本一致的角接触球轴承 具有最小的摩擦阻力 当用户需供应低摩擦阻力矩的轴承时 可优先选用深沟球轴承或圆 柱滚子轴承 值得特别注意的是当选用各种密封轴承用于低摩擦力矩场 合时应避免选择接触式密封结构 此时并建议采用滴油润滑 喷油润滑
或油气润滑等润滑形式 安装与拆卸 具有圆柱形内孔的可分离的角接触球轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚 子轴承和推力轴承等可方便地分别在轴上或座孔内进行安装 当轴承在 正常使用过程中需频繁进行安装与拆卸时 应优先选用上述轴承 内孔为圆锥孔的轴承可通过锥形孔直接安装在锥形的机轴上 也可 配以适宜的紧定套或退卸套很方便地安装在圆柱形机轴上 此时应选用 内圈为圆锥孔的调心球轴承
调心滚子轴承或双列圆柱滚子轴承 表 3.1
轴承类型 深沟球轴承 0组游隙 深沟球轴承 3组游隙 深沟球轴承 4组游隙 圆柱滚子轴承 N NU型 圆柱滚子轴承 其余结构 单列圆锥滚子轴承
为了确定轴承尺寸 往往要根据轴承承受的负荷性质 可靠性要求等分别进行计算 轴承寿命及
对车辆轴承往往以千米数表示其额定寿命
式中 L10S= 以千米数表示的基本额定寿命 km D=车轮直径 m 为了简化计算起见 取 500 小时作为基本额定寿命导出速度系数 fn 和寿命系数 fh
轴承的基本额定寿命系指单个轴承或一组相同条件下运转的近于相 同的轴承可靠性为 90%时的寿命 轴承的额定寿命可按下式计算得到
L10=基本额定寿命 百万转 C=基本额定动负荷 N P=当量动负荷 N =寿命指数 球轴承 =3 滚子轴承 =10/3 对恒速转动的轴承 额定寿命用工作时数表示为
根据改写后的寿命公式 当按轴承的工作转速和预定的轴承使用寿命在 预先制备的 fn 和 fh 系数表中查得相应得数值后 代入计算式中即可方 便地确定出待选轴承所需的基本额定动负荷值 并在样本中查得所要选 用的轴承型号 fn 和 fh 可查表 4 1 与表 4 2
式中 L10h= 以小时数表示的基本额定寿命 n=工作转速 r/min h
使用条件 不经常使用的仪器和设备 短期或间断使用的机械 中断使用不致引 起严重后果如手动机械 农业机械 装配 吊车 自动送料装置等 间断使用机械 中断使用将引起严重后果 如发电站辅助设备 流水线传动装置 皮 带运输机 车间吊车等 每天八小时 但非经常满负荷工作的机械 如电机 一般齿轮装置 压碎机 起重机 及一般机械 每天八小时满负荷工作的机械 如机床 木工机械 工程机械 印刷机械 离心机等
24小时连续工作机械 如压缩机 泵 电机 轧机齿轮装置 纺织机械 24小时连续工作机械 中断使用将引起严重 后果 如纤维机械 造纸机械 电站主设备 给排水设备 矿用泵 矿用通风机 推荐的使用寿命 小时 300~00
表 4.4 负荷性质 无或轻微冲击力 中等冲击力
应用举例 电机 气轮机 通风机 水泵 车辆 机床 传动装置 起重机 冶金 设备 内燃机 变速箱 破碎机 轧钢机 石油钻机 振动筛
充分对机械类别和各种不同的工作条件及可靠性要求等因素加以综合评 价后确定 不同使用条件下各种机械的使用寿命的推荐值可参阅表 4 3 当量动负荷计算 轴承在实际使用时承受纯径向或纯轴向负荷的机会并非很多 在大 多数的情况下是同时承受径向和轴向负荷的联合作用 因而在进行轴承 寿命计算时必须将实际负荷换算为当量动负荷 具体换算方法是 P=XFr+YFa 式中 P=当量动负荷 N Fr=径向负荷 N
Fa=轴向负荷 N X=径向系数 Y=轴向系数 系数 X 和 Y 根据不同类型的轴承应取不同的值 具体值已在样本轴 承尺寸表格中列出 许多时候轴承处于有振动 冲击的工况条件下工作 这时要精确计 算实际工作负荷是相当困难的 为满足计算需要引入负荷系数 fp fp 值 列入表 4 4 经用 fp 修正后的当量动负荷的计算按下式 P=fp XFr+YFa 式中 fp=冲击负荷系数 平均当量动负荷
在许多场合轴承并非总是处于恒定负荷下工作 此时应引入平均当 量动负荷进行计算 现列出几种常见的典型例证介绍如下 图 4 1 所示为轴承在数个变动负荷和变动转速下工作时平均当量负 荷的计算
轴承的使用寿命 合理地确定轴承的使用寿命对轴承使用者来说是非常重要的 这是 因为寿命预估的过长与过短对使用都是不利的 寿命过长会使轴承尺寸 过大过重而造成不必要的浪费 寿命过短则势必造成极为频繁地更换轴 承而带来不必要的麻烦与人力的浪费 因而在确定轴承使用寿命时 应
重量 F2 为数值固定不变的旋转负荷 如不平衡引起的离心力 见图 4 3 则平均负荷为 Fm=fm F1+F2 式中 fm 的值可由图 4 4 查得 当按以上计算求得 Fm 后 再根据 F1 与 F2 的合成负荷平面方向将 Fm 转换为平均当量负荷 Pm 除以上的因素之外 轴承的工作温度及零件热处理硬度等均会直接 影响轴承的负荷能力 故也相应地引入温度系数 fT 硬度系数 fH 用以对额
定动负荷予以修正 系数 fT 随温度改变的数值列入表 4 5 CT=fTC 式中 CT=工作温度为 T 时的额定动负荷 N fT=温度系数 CH=fHC 式中 CH=经硬度修正后的额定动负荷 N fH=硬度系数
若轴承转速恒定 轴承的负荷方向不变 仅仅是负荷的大小在 Pmin 与 Pmax 之间变动 则平均当量动负荷按下式计算 负荷状况见图 4 2
F2 共同作用时 其中 F1 的大小 方向不变 如转子
在进行轴承基本额定寿命计算中着重对通用状态下影响额定动负荷 的各因素进行了综合考虑 此时计算出的轴承基本额定寿命 L10 就大多 数应用场合而言已完全可以满足其需要 然而为了不断适应轴承新技术 应用及轴承材料研究与冶炼技术的提高 随着轴承润滑理论的完善以及 制造技术的不断提高 有必要对轴承的计算寿命进行修正 而 ISO 组织 早在 1977 年就已提出了对轴承寿命的计算的修正公式 表4 5
Lna=a1 a2 a3 L10 式中 Lna=修正后的额定寿命 百万转 其中指数 n 表示可靠性为 100-n %时的修正寿命 a1=可靠性系数 见表 4 6 a2=材料系数 a3=工作条件系数 对采用常规材料制造的轴承 a2=1 对采用高纯度或特殊冶炼方法 如真空脱气 重熔钢等 的高质量钢材制造的轴承其 a2 可取大于 1 的 值 当轴承属一般使用条件时 a3=1 当轴承润滑充分
并在滚动接触表 面间形成弹性流体动压油膜时 a3 1 若润滑不充分时 a3 应取小于 1 的值 这里应特别注意的是 由于轴承的润滑不充分则不可能充分发挥 因提高材料质量而产生对轴承寿命的补偿效果 故在此情况下 a2 也不应 取大于 1 的数值 表4 6 可靠性 % 90 95 96 97 98 99
CO=SOPO 式中 Co=基本额定静负荷 N Po=当量静负荷 N So=安全系数 见表 4 7 当量静负荷的最终取值按下列给定的公式分别计算 较大值 Po=XoFr+YoFa Po=Fr 式中 Po=当量动负荷 N Fr=径向负荷 N 表4 7 轴承使用场合 水坝闸门装置 吊桥 附加动载较小的大型 起重机吊钩 附加动载大的小型装 卸起重机吊钩
当轴承工作时处于静止或近似静止状态 如缓慢摆动或在极低转速 下工作 应按基本额定静负荷选择轴承尺寸 并按下式计算
Fa=轴向负荷 N Xo=径向系数 Yo=轴向系数 系数 Xo Yo 已在各类轴承尺寸表格中给出 这里需特别加以说明的一点是轴承承受负荷变化较大 运转过程中 有大的冲击负荷作用的轴承 在按前述额定动负荷选定轴承尺寸后必须 再根据额定静负荷选择轴承的计算方法进行校验 校验计算时所用的安 全系数 So 的数值按表 4 8 选取 但是当选用推力调心滚子轴承时 不 论轴承旋转与否 一律迎取 So 2
表4 8 使用要求或负荷性质 对旋转精度及平稳性 要求较高 或承受强 大的冲击负荷 正常使用 对旋转精度及平稳性 要求较低 无冲击振动
轴承的极限转速与轴承的类型 尺寸 负荷状况 润滑 游隙等因素有关 本样本中所列极限转速的适用条件是 当量 动负荷 P 0.1C 向心轴承仅承受径向负荷 推力轴承仅承受 轴向负荷 轴承的润滑冷却条件正常 刚性的轴承座与轴 轴 承的制造精度为普通级 轴承在实际工作中往往与上述条件不符 如 P 0.1C 或同 时承受径向 轴向复合负荷的作用 此时轴承的实际工作转速 应低于给定的极限转速
为此而引入了速度降低系数 f1 与 f2 其具体取值可按图 5.1 与图 5.2 有时会遇到样本中给定的轴承极限转速山尚不足以满足使 用要求的情形 此时可通过提高轴承制造精度 加大游隙值 采用循环油 喷油或油气润滑方式 还可通过选用特殊材料和 设计特殊结构的保持架等 用以有效地提高轴承的极限转速
为了确保 LYC 轴承所具有的高性能与高可靠性 轴承均选用各中优质 材料制造 套圈与滚动体用材料 大多数轴承的套圈与滚动体均采用整体淬硬的碳铬轴承钢 牌号为 GCr15 或 GCr15SiMn 钢制造 P4 级和 P2 级等高精密级轴承采用电渣重熔 的 ZGCr15 或 ZGCr15SiMn 钢制造 但根据不同用户对轴承的不同要求 有 时也采用其它材料制造轴承
使用过程中承受较大冲击的特殊用途轴承 如铁路货车轴承 轧机轴承等 则选用各种牌号的渗碳钢制造 主要牌号 有 20CrNi2MoA 10CrNi3MoA 15CrNi4MoA 等 通常采用的其它材料还有 40CrMnMo 50Mn 等表面淬硬钢 另外还可向用户提供不锈钢制耐腐蚀轴承 以及耐高温钢制耐高温轴承 不同材料制造的轴承除用碳铬轴承钢时不加材料补充代号外 用其余
材料制造时均需以标准规定的补充代号列于轴承的后置代号中 各种材料 的代号表示见本样本轴承代号部分 保持架材料 保持架主要用来隔离滚动体以防止相互间接触摩擦 对可分离型轴承 还可用来保持滚动体不致脱落 以利于拆卸与安装 在脂润滑时保持架还 可以起到储存润滑脂的作用借以改善轴承的润滑 保持架根据轴承类型和尺寸的不同结构差异较大 这些差异主要表现 为保持架结构形状 材料 制造方法 生产成本等方面
根据保持架工艺 特点不同 采用的材料主要有 各种冲压保持架多用 10 钢板和黄铜板材 车制实体保持架用材多为钢 30 黄铜 HPb59-1 青铜 QAL10-3-1.5 铝 ZL102 及酚醛层压布管等 此外还有粉末冶金及尼龙 66 等 每一类型不同尺寸的轴承均规定了一种保持架结构为该类型轴承用标 准型结构 除标准型结构保持架在轴承代号中不作表示外 采用非标准结
构类型的保持架时均应按本样本代号部分规定的后置代号加以表示 但符 号下列情况之一者则不编制保持架材料改变代号 当轴承外径 D 400mm 时 采用钢板 带 及黄铜板 带 冲压保持 架 轴承外径 D 400mm 采用黄铜制实体保持架的深沟球轴承和单列圆柱 滚子轴承 采用黄铜制实体保持架的双列圆柱滚子轴承和非对称球面滚子轴承 轴承外径 D 200mm 采用钢板 带 冲压保持架 D 200mm
采用黄 铜制实体保持架的调心球轴承 采用钢板 带 冲压保持架的调心滚子 对称滚子型并带活动中挡圈 轴承 双列角接触球轴承 推力滚针轴承和长圆柱滚子轴承 采用钢板 带 或硬铝板 带 冲压保持架的有保持架滚针轴承 采用钢板 带 及铜板 带 冲压保持架的分离型单列角接触球轴承 采用铝制实体保持架双半内圈或双半外圈 三点 四点接触 单列角 接触球轴承 轴承外径 D 250mm 的接触角 =40
采用钢板冲压保持架 接触角 =15 25 采用酚醛层压布管制实体保持架和 D 250mm 的采用黄铜或 硬铝制实体保持架的单列角接触球轴承 采用酚醛层压布管制实体保持架的 P5 P4 P2 级单列角接触球轴承 和锁口在内圈的单列角接触球轴承及其变型结构 采用实体保持架的双内圈双列角接触球轴承和推力滚子 圆柱 圆锥 和球面滚子 轴承 轴承外径 D 650mm 的采用钢板冲压保持架和 D
650mm 的采用钢制实 体支柱保持架的圆锥滚子轴承 轴承外径 D 250mm 的采用钢板 带 冲压保持架和 D 250mm 的采用 实体保持架的推力球轴承
宽度系列为 8 0 1 2 3 4 5 6 各依次表示递增的尺寸顺序 同样 推力轴承的直径系列 为 0 1 2 3 4 5 而高度系列为 7 9 1 2 单列圆锥滚子轴承在 样本尺寸表中增列了 ISO355 规定的系列代号 为了适应部分用户的特殊使 用要求 本样本中还包括部分英制圆锥滚子轴承和非标准专用轴承 以便 拓宽各用户选用范围 LYC 所 提 供 轴 承 的 公 差 按
dmp 单一平面平均内孔直径的偏差 对于圆锥孔 dmp 仅指内孔的 理论小端 Vdp 单一径向平面内内孔直径的变动量 Vdmp 平均内孔直径的变动量 只适用于圆柱孔 D 轴承公称外径 Ds 单一外径的偏差 Dmp 单一平面平均外径的偏差 VDp 单一径向平面外径的变动量 VDmp 平均外径的变动量 B 内圈公称宽度 Bs 内圈单一宽度偏差 VBs 内圈宽度变动量 C 外圈公称宽度 Cs
外圈单一宽度偏差 VCs 外圈宽度变动量 Kia 成套轴承内圈的径向跳动 Kea 成套轴承外圈的径向跳动 Sd 内圈基准端面 背面 对内孔的跳动 SD 外圈表面母线对基准端面 背面 对滚道的跳动 Sia 成套轴承内圈端面 背面 对滚道的跳动 Sea 成套轴承外圈端面 背面 对滚道的跳动 圆锥滚子轴承的辅助符号 D1 外圈止动挡边的公称外径 T 轴承的公称宽度 Ts 实测轴承宽度的偏差 T1
内组件与标准外圈组成轴承的公称宽度 T1s 内圈组件的实测有效宽度的偏差 T2 外圈与标准内圈组件组成轴承的公称宽度 T2s 外组件的实测有效宽度的偏差 公差值
除圆锥滚子轴承外的向心轴承公差见表 7.2 表 7.11 圆锥滚子轴承 公差见表 7.12 表 7.18 推力球轴承的公差见表 7.19 表 7.21
系指用于成对或成组安装时单个轴承的内圈
除圆锥滚子轴承外的 0级精度向心轴承外圈公差 VDp
-250 — 注 1 对直径系列8 9 0和1无规定数值 2 适用于内 外止动环安装前或拆卸后
与同一轴承内圈的 及VBS相同
除圆锥滚子轴承外的 6级精度向心轴承内圈公差
适用于成对或成组安装时单个轴承的内圈
与同一轴承内圈的 及VBS相同
直径系列8及9无规定数值 适用于内 外止动环安装前或拆卸后
与同一轴承 内圈的 Bs 相同
除圆锥滚子轴承外的 4级精度向心轴承内圈公差 Vdp
适用于深沟球轴承及角接触球轴承 3 系指用于成对或成组安装时单个轴承的内圈 表 7.9
除圆锥滚子轴承外的 4级精度向心轴承外圈公差 VDP
与同一轴承 内圈的 Bs 相同
除圆锥滚子轴承外的 2级精度向心轴承内圈公差
除圆锥滚子轴承外的 2级精度向心轴承外圈公差
与同一轴承 内圈的 Bs 相同
5级精度圆锥滚子轴承外圈公差
与同一轴承 内圈的 Bs 相同
5级和 4级推力球轴承轴圈及座圈厚度变动量 Si
双向轴承的厚度及动量Si及Se与相应的单向轴承
内圈圆锥孔的公差列入表 7.22 d mm
图7.2 有实际平均直径及其偏差的圆锥孔
轴承的径向游隙 轴承的径向游隙定义为当一个套圈固定不动而另一个套圈在垂直于轴承轴线方向 ,由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动量 轴承的径向游隙对轴承的寿命 温升和噪声等有很大的影响 因此 需根据使用条件 选择最适宜的游隙 轴承的径向游隙列于表7.25至表 7.31 表 7.25 公称内径 d mm 超过 10 18 24 30 40 50 65 80 100 120 140 160
轴承配合 合理地选择轴承内孔与机轴 外径与座孔的配合关系是确保轴承正常使用的重要因素之一 一般情况下 轴承的配合与轴 承所承受的负荷性质 大小 工作温度等因素有关 在选择配合时常把当量径向负荷分为轻负荷 正常负荷和重负荷三种 具 体的划分如表8.1所示 安装向心和角接触球轴承的轴公差带及外壳孔公差带见表 8.2和表 8.3 和表 8.5 安装推力轴承的轴公差带与外壳孔公差带列于表 8.4
轻负荷 内圈相 对于负 荷方向 旋转或 振动
一般通用机械 电动机 泵 涡轮机 内燃机变 速箱 木工机械 正常负荷
重负荷 内圈必 须在轴 向容易 移动 内圈不 必要在 轴向移 动
铁路机车车辆轴箱 牵引电动机 轧机 破碎 机等重型机械
内圈相 对于负 荷方向 静止
所有应用场合 所有尺寸 圆 锥 孔 轴 承 带 锥 形 套 铁路机车车辆轴箱 装在退卸套上的所有尺寸 所有负荷 一般机械或传动轴 装在紧定套上的所有尺寸 注 1 凡对精度有较高要求的场合 应用j5 k5……分别代替 j6 k6……等 2 单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承 因内部游隙的影响不是至关重要的 可用k6和 m6代替 k5和 m5 3 应选用轴承径向游隙大于基本组的滚子轴承 4
凡有较高的精度或旋速要求的场合 应选用h7 IT5为轴颈形状公差 5 尺寸大于 500mm时 其形状公差为IT7
表 8.3 外圈工作条件 旋转状态 外圈相对于 负荷方向静 止 轻 负荷 正常和重 轴向容易移动 剖分式外壳 负荷 轴向位移的限度 其它情况 轴处于高温场合 烘干筒 有调心滚子 G7
轴承的大电动机 一般机械 轴箱 铁路车辆轴箱轴承 铁路车辆
冲击负荷 轴向能移动 负荷方向 振动 正常和重负荷 轴向 重冲击负荷 外圈相对于 负荷方向旋 转 注 1 轻负荷 正常和重负荷 重冲击负荷 薄壁整体式外壳 不移 动 整体 式外 壳 轻和正常负荷 整体式或 剖分式外壳
电动机 主轴承 电动机 主轴承
牵引电动机 张紧滑轮 装用球轴承的轮毂 装用滚子轴承的轮毂
凡对精度有较高要求的场合 应选用标准公差 P6,N6,M6,K6,J6和 H6分别代替 P7,N7,M7, K7,J7和 H7 并同时选用整体式外壳 2 对于轻合金外壳 应选比钢或铸铁外壳较紧的配合座别
轴承工作条件 纯轴向负荷 轴圈相对于负荷 方向静止 轴圈相对于负荷方向 旋转或摆动 表 8.5 座圈工作条件
轴承类型 推力球轴承 推力圆柱滚子轴承 推力调心滚子轴承
外壳孔与座圈间 的配合间隙 0.001D 轴承外径 H7
座圈相对于负荷方向 静止或振动 座圈相对于负荷方向 旋转
为了确保轴与外壳孔和所选择轴承间具备合理的匹配精度 表 8.6 基本尺寸 mm 圆柱度 t 轴颈
轴与外壳孔的形状位置公差应按表 8.6和图 8.1的规定 端面圆跳动 t1
一般应考虑以下几个方面 a.负荷类型 b.负荷大小 c.工作温度 d.轴承内部游隙 e.轴承旋转精度 f.简化安装与拆卸 g.非定位轴承的轴向位移 常用轴承的配合公差列于表 8.7 表 8.14中
0级轴承内圈与轴的配合见表 8.7
外圈与外壳的配合见表 8.8
公称尺寸 mm 超过 到
最 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最 最 最 小 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 小 大 小 7 9 42 50 59 69 81 88 0 0
6级轴承内圈与轴的配合见表 8.9
最 大 最 小 最 大
过盈 最 大 最 小 最 大
公称尺寸 mm 超过 到
最 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 小 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙
最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最大 最 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 间隙 过盈 小
表 8.15配合表面的粗糙度
轴承安装后以适当方式对轴承施以预负荷使轴承中滚动体和内 外 圈之间产生一定量的预变形通常称为轴承的预紧 预紧的目的是增加轴 承的刚度 保证轴在轴向和径向的正确定位 提高轴的旋转精度 降低 轴承的振动和噪声 防止由于惯性力矩所引起的滚动体相对于内 外圈 滚道的滑动 根据所施加预负荷方向不同分为轴向预紧和径向预紧 在 实际应用中 球轴承多采用轴向预紧 圆柱滚子轴承由于设计结构所限 制只能采用径向预紧
单个圆锥滚子轴承的轴向变形和轴向负荷近似呈线性关系 故对单 个圆锥滚子轴承而言不能采用预紧的方法增加刚度 在实际应用中常常 把球轴承以面对面或背靠背形式排列安装并预紧之 当轴承成对安装时 按施加负荷方向的不同分为定位预紧和定压预紧两种形式 定位预紧 成对安装的角接触球轴承通常将相配对的两个轴承的内圈或外圈端 面磨掉一定的预变形量 ao 轴承在安装时用压紧装置使相应端面贴合 后两轴承即处于预紧状态
见图 8.2 若两轴承间相隔一定间距而端面 不贴合时 可借助两轴承端面间的间距套筒实施对轴承的预紧 这时可 通过调整两轴承之间的间距套筒的宽度以获的所必需的预紧量 如图 8.3 两个面对面或背靠背排列的角接触球轴承成对安装时其轴向负荷与 变形曲线如图 8.4 所示 在两曲线的交点处表示在预紧负荷 Fa0 作用下 两个轴承的预紧变形两均为 a0 当外加轴向负荷 Fa 于轴上时 轴将沿 Fa
根据力的平衡条件 Fa= Fa - Fa 可以看出在轴向负荷 Fa 作用下 支承系统的轴向位移量仅为 a 因而成对安装的角接触球轴承通过预紧可显著提高支承系统的刚性 两个单列圆锥滚子轴承成对安装时 其轴向负荷与变形的曲线如图 8.5 所示 可以看出 成对安装的圆锥滚子轴承经预紧后可提高刚度的 一倍 定压预紧 定压预紧是指使轴承的轴向预紧负荷在使用中保持不变的一种轴向 预紧方式 图 8.6
是一种应用示例 通过调整弹簧压缩量得到一定的预 紧量 图 8.7 为成对安装的角接触球轴承定压预紧时轴向负荷与变形曲 线
与定位预紧所不同的是当在外加轴向负荷的作用下 轴承 I 的变形 量增加 a 而轴承 II 的变形量和预紧负荷基本保持不变 定压预紧与 定位预紧相比 在相同预紧变形量时定位预紧对支撑系统轴向钢度的增 加不明显 但定位预紧时与轴和轴承座的温度差引起的轴向长度差 内 外圈温度差引起的径向膨胀量均会影响到预紧变形量 定压预紧则完全 无影响 故在具体选用预紧方式时应根据具体情况而定 通常在要求高
刚度的场合选用定位预紧 当用于高转速时选用定压预紧为佳 轴承的轴向定位 轴承在安装时内圈或外圈分别有一侧紧靠轴肩或外壳孔肩部 而在 另一侧常用锁紧螺母 止动环 弹簧挡圈等予以轴向固定以保证轴承的 正常而安全的使用 根据轴承配置情况 当两端固定支撑结构仅受单向轴向负荷时 只 需在与负荷的相反方向进行单向固定即可 一端固定 一端游动并受双 向负荷时 需将固定端作双向固定 游动端视轴承类型而异
采用不可 分离轴承型轴承时只固定其中一个套圈 游动的套圈不固定 若选择可 分离轴承如圆柱滚子轴承则两个套圈均必须双向固定 轴承常用的轴向定位方式示于表 8.16 和表 8.17 中
应用举例 该结构简单 占用空间尺寸较 小 当安装部位受到限制时可采 用该固定方式 常用于轴向负荷 不大的外圈带止动槽的向心轴承
外圈用螺纹环轴向压紧予以固 定 适用于高转速和轴向负荷较 大的场合
外圈由端盖被固定在外壳孔内 端盖根据使用要求 设计为不同 型式 也可设计成带有密封装置 的 适用于转速高 轴向负荷大 的各种向心轴承
轴承内圈依靠轴肩与径向过盈配 合实现轴向固定 适用于两端固 定的支撑结构 特点是结构简 单 外廓尺寸小
弹性挡圈 固定 图 8.7
轴承内圈由轴肩弹性挡圈实现轴 向固定 可承受轻的双向轴向负 荷 所占空间较小 安装与拆卸 方便
固定型式 锁紧螺母固 定
应用举例 内圈由轴肩和锁紧螺母予以固 定 并用止动垫圈放松 作用 安全 可靠 适于在高速 重 载场合使用 内圈由轴肩和端面止推垫圈固 定 止推垫圈在轴端用螺钉固 定 并有防松装置 适于在轴 向负荷大 转速较高的场合 直接装在锥形轴上的锥孔轴承 可直接用锁紧螺母固定于机轴 上 并用防松垫圈固定
用紧定套和锁紧螺母将轴承内 圈通过在径向上压缩而固定在 机轴上以实现轴向定位 适用 于转速不高 平稳的径向负荷 和不大的轴向符合的场合 退卸套的固定形式与紧定套相 似 但退卸套有特制螺母 更 易于装卸 适用于径向负荷较 大 而轴向负荷不大的应用场 合 · B-57 ·
为了保证轴承安全可靠运转 在轴承工作时为尽量避免轴承中滚动 体 套圈滚道及保持架之间金属直接接触 减少摩擦和磨损 避免轴承 表面形成腐蚀 则必须对轴承进行润滑 当采用机油润滑时 润滑油的 流动改善了轴承的散热条件 对轴承有降温作用 可保证在高温条件下 轴承的正常使用 轴承的润滑根据使用润滑剂的不同分为脂润滑和机油 润滑两种 脂润滑 脂润滑与机油润滑相比具有不需特殊的供油系统 可有效地防止杂 质
水分和水气侵入 可保证轴承长期运转而不需更换润滑剂 结构简 单等优点而被广泛应用 不足的是当轴承转速高时 摩擦损失较大 会 使轴承温升增加 因而在使用中对轴承的转速和工作温度有一定的限制 最常用的润滑脂有钙基润滑脂 锂基润滑脂 铝基润滑脂和二硫化钼润 滑脂等 不同的润滑脂在物理机械性能及适应温度等方面存在较大的差 异 应根据不同的工况条件选择适宜的润滑脂种类以满足其使用要求
列入本样本的各类密封轴承在轴承出厂时均已装好了润滑脂 用户可直 接装机使用 一般情况下 轴承内装用 3#锂基脂 如用户对润滑脂的需 求有变化 可与 LYC 技术部门进行咨询 选择润滑脂时 主要应按工作温度 轴承负荷和转速三个方面考虑 若按工作温度选择时 由于润滑脂的粘度与温度间关系甚密 一般润滑 脂的粘度对轴承不应低于 13mm2/S 在具体选择润滑脂时 应重点考虑 润滑脂的滴点
针入度和低温性能 一般通则为轴承的工作温度须低于 润滑脂滴点 10~20 当选用合成润滑脂时 其工作温度应低于滴点温 度 20~30 若按轴承负荷选择时 轴承的负荷越大 润滑脂的粘度亦 应越高 即选用针入度小的润滑脂类型 以保证在负荷作用下在接触面 间可有效地形成润滑油膜 当按轴承工作转速选用润滑脂时 由于轴承 的转速越高 套圈 滚动体和保持架运动中引起的摩擦发热也大 故根 据不同的轴承类型其
dn 值应限制在某一特定范围内 对深沟球轴承
调心球轴承和角接触球轴承为 160000 圆柱滚子轴承为 120000 圆锥 滚子轴承为 120000 调心滚子轴承为 80000 推力球轴承为 40000 往 往由于轴承使用场合的特殊需要 还应按不同润滑脂所具有的其它性能 进行选用 如在潮湿或水分较多的工况条件下 钙基脂因不易溶于水应 为首选对象 钠基脂易溶于水则应在干燥和水分少的环境条件下使用 油润滑 在高温 高速运行条件下
用脂润滑不能满足要求时 或相邻的机 械装置上采用油润滑的情况下以及工作环境要求必须将轴承摩擦热或其 它热量散出的场合 应采用机油润滑 常用的润滑油有机械油 高速机 械油 汽轮机油 压缩机油 变压器油和汽缸油等 当采用机油润滑时 润滑油的粘度对润滑性能影响甚密 故在选择润滑时 其机油粘度应保 证在运行温度下能为轴承提供足够的润滑 为使滚道与滚动体接触表面 间形成足够厚度的润滑油膜
机油粘度应保证在工作在工作温度下不丧 失其最低粘度 一般来说 轴承的转速高时选用低粘度的润滑油 轴承 承受的负荷重时则应使用较高粘度的润滑油 根据油润滑时所选用润滑 系统结构的不同分为 油浴润滑 油浴润滑是使用极为普遍而简便的润滑方式之一 适用于低 中速 运转的轴承 润滑油由旋转的轴承带起并对轴承实施润滑后再流回油箱 中 采用此法润滑时油面高度应稍低于最下方滚动体中心线 滴油润滑
当轴承部件需定量供应润滑油的场合使用滴油润滑 滴油量一般以 每 3~8 秒一滴为宜 因过多的油量会引起轴承温升增加 循环油润滑 当轴承运转速度较高时轴承温升也相应增加 因而产生机油的老 化 采用循环油润滑可有效防止上述现象的产生 润滑油通过油泵送到 轴承部件 通过轴承后的润滑油经过滤 冷却后可循环使用 由于润滑 油在循环过程中可带走一定的热量 从而能保证轴承始终维持在较低温 度下工作
当轴承高速运转时 滚动体和保持架也以相当高的转速旋转而使轴 承周围形成空气涡流 为确保有足够量的润滑油供给高速运转的轴承 必须从轴承一端用高压喷射的方法将润滑油喷至轴承内并对轴承实施润 滑后润滑油再由另一端重新流入油箱 设计润滑系统时 应使高压喷觜 的位置位于内圈和保持架中心之间 为了有效地进行润滑轴承 润滑油 的喷射速度不低于 15m/s 油气润滑 当轴承处于高速 高温下工作时
用压缩空气及少量的润滑油混合 形成油雾喷射到各运转的轴承中 采用该法与其它润滑方式相比可使其 运行温度最低 故允许轴承的转速可达最高 高压气流即可用来冷却轴 承 还可有效地防止杂质侵入 为了保证对轴承的润滑始终维持在良好 状态下 采用油润滑时应定期更换润滑油 更换周期视润滑方式的不同 而定 油浴润滑时只要运行温度不超过 50 并且没有污染现象发生 一般一年换一次即可
但随着温度的升高更换周期相应缩短 如运行温 度达 100 时 必须每三个月换一次油 采用循环油润滑时 应视机油 的循环快慢及机油是否经过冷却而定 其换油周期只能通过实验运转对 机油定期检查 看油是否有污染和氧化现象而定 喷油润滑也可按此原 则办理 油气润滑时 机油属一次性使用 不存在更换问题
轴承密封旨在防止润滑剂的外泄及各种尘埃 杂质及水分侵入轴承 内部 轴承的密封有两种形式 一种置于轴承内 另一种置于轴承之外 前者因在轴承出厂时密封装置已十分完美 故不再详述 下面仅对后者 作介绍 轴承的密封尽管具体结构类型多种多样 但根据密封装置与运 转之间的配置关系 可分为非接触式和接触式两种类型 具体选择密封 结构时应考虑下述因素 a 轴承工作的外界环境 b 轴承的转速 c
轴承部件的结构特点 d 润滑剂的种类 油或脂 e 轴承的工作温度 非接触式密封 该类密封依靠旋转部件与静止件之间狭窄缝隙实现密封 由于旋转 件与静止件之间不接触 在工作时不产生摩擦热 特别适于在高速 高 温环境工作 根据间隙分部位置不同 可分为径向配置 轴向配置或径 向与轴向组合配置等 考虑到装配或工作时的误差以及轴的变形等因素 其间隙的大小可参照表 10.1 典型应用举例见表 10.2
接触式密封 该类密封由于工作时密封装置与相配合元件直接接触 工作时摩擦 较大 发热也大 容易产生润滑不良及由于磨损而导致密封性能的下降 该密封仅适于在中 低速工作的场合中使用 接触式密封常用毛毡 密 封和皮碗密封等结构型式 常用的典型型式如表 10.3
在实际应用中 根据工作环境及密封装置的具体要求 常常又可 将密封结构设计成综合型密封装置 常见的结构型式见图 10.1 表 10.1 轴颈 径向间隙 轴向间隙 50 0.1 0.3 1 2 0.5 1.0 3 5 50
轴与端盖配合面之间间隙越小 轴向宽度越小 密 封效果越好 适用于环境比较干净的脂润滑工作场 合
主要用于润滑环境条件比较干净的场合 接触处 的圆周速度不能超过 4 5米/秒 工作温度为90 轴承表面经过抛光处理后 允许圆周速度达 到7 8米/秒 根据配置毡封圈的数量分为单毡 圈 双毡圈和多毡圈式 为了防止轴过早地磨 损 一般多采用轴套与毛毡圈直接接触 该密封 型式的密封效果欠佳
间 隙 沟槽式 式 间隙
在端盖开有三个以上的宽为3 4mm 深4 5mm的沟 槽 沟槽也可呈螺旋状排列 用来充填润滑脂 以 提高密封效果
用于油润滑 在轴或套上开有W形槽 借以甩出渗 漏出来的润滑油 端盖壁上相应开有回油槽 将甩 到孔壁上的油回收流入轴承内 或箱内 径向迷宫曲路由套和端盖间的径向间隙组成 端盖 要制成剖分式 迷宫曲路呈轴向展开 故轴向尺寸 较紧凑 密封性能较好 适用于比较脏的工作环境 中 如金属切屑机床的工作端多采用该密封型式 迷宫曲路由套和端盖的轴向间隙组成 迷宫曲路沿 径向展开 曲路折回次数不宜过多
为整体端盖 装拆方便 较径向迷宫式应用更广泛 迷宫曲路由两组 形垫圈组成 占用空间小 成本低 适用于成批生产 垫圈需成组安装 组合 数量越多 密封性能越好 工作时 垫圈与轴一起转动 轴的转速越高 密封 效果越好 旋转垫圈可阻止油外泄 也可阻挡外部 杂物侵入 垫圈与轴承外圈固定 外界尘埃 杂物侵入 工作中不转动 主要是防止 皮 碗 密 封
皮碗由耐油橡胶制成 可通用于脂润滑或润滑的 密封装置上 接触处的圆周速度不超过 7米/秒 工作温度不高于 100 密封唇部用弹簧紧压在 密封表面上 根据皮碗安装在轴上的方向 分为 唇面面向轴承( a)和背向轴承( b) 面向轴承者主 要防止润滑油外泄 背向轴承者主要防止灰尘侵 入 为了提高密封效果 也可采用两个皮碗相对 安装的方式
径向迷 宫 迷 轴向迷 宫 宫 式
旋转垫 圈 垫 圈 式
轴承包装 LYC 轴承的内包装形式有塑料薄膜和牛皮纸卷包 复合纸卷包及塑 料筒包装 P5 级以上的精密品轴承经内包装后还需单套装纸盒进行轴承 中包装 轴承外径小于或等于 250mm 时 经内包装或中包装后的轴承 应进行轴承的外包装 外包装可采用双瓦楞纸板箱或钉板箱包装 用瓦 楞纸箱包装时单件重量不超过 25kg 钉 板箱包装时单件重量不超过 35kg 轴承外径
250mm<D<2900mm 时 应采用特大型轴承专用包装箱 进行外包装 轴承外径超过 2900mm 的轴承 外包装采取缠包形式供应 客户 铁路货车及客车等专用轴承 按专用包装箱包装提供 另外 对有 特殊定货要求的用户 可专门组织设计特殊的包装形式 轴承储存 购买的每一套 LYC 轴承在出厂时已经过完善的防锈及油封处理 在 正常保管的条件下可保证在十二个月内不生锈 P4 和 P2
级轴承的防锈 期可达二十四个月用户对库存轴承如不超过上述期限时 只要轴承的原 包装物完整未损坏 可长时间存放 对超过防锈期的库存轴承 应当重 新清洗和油封 轴承储存时 应与化学品及其它带有腐蚀性的物品隔离存放 库房 应干燥通风 环境温度应保持在 5~25 昼夜温差不允许超过 5 相 对湿度不超过 60%
圆柱形内孔轴承的安装 对轴承内圈与轴是紧配合 外圈与轴承座孔是较松配合的非分离型 轴承进行安装时 可用压力机将轴承先装在轴上 然后将轴连同轴承一 起装到轴承座孔内 见图 12.1 若轴承较小时 也可用较软的金属锤轻 击套圈的端面迫使轴承到位 但敲击力必须均匀分布于轴承套圈上 轴承外圈与轴承座孔为紧配合 内圈与轴为较松配合时 可将轴承 先装在轴承座孔内 再将轴承装于轴上 如图 12.2
当轴承套圈与轴或轴承座孔均是紧配合时 应用一个特制的安装套 筒同时把轴承压到轴或轴承座上 见图 12.3 分离型轴承的安装由于内圈与外圈可方便地分别装到轴或轴承座 上 此时应引起注意的是将已经装好内圈的轴插入已装好外圈的轴承箱 时 应尽量使其保持同心 以防擦伤滚动体和滚道 当轴承尺寸较大时 由于所需的安装力也大 或承受重负荷工作的 轴承配合过盈较大因而采用冷态安装有困难时
则需预先将轴承内圈或 轴承座加热后再进行安装 在热态安装时 应严格控制加热温度 加
轴承的安装 轴承的安装应根据轴承类型与尺寸大小的不同而采取不同方法进行 安装 但无论采用哪一种方法进行安装 压力应直接加在紧配合的套圈 端面上 绝对不得通过滚动体传送压力
图 12.2 图 12.3 图 12.1 热轴承时 加热温度最高不得超过 120 一般应在 80~100 时进 行安装 带防尘盖或密封圈的轴承不能加热 否则会造成润滑剂流失 加热方式可采用电感应加热 油浴加热等方法 圆锥孔轴承的安装 圆锥孔轴承可直接安装在锥形轴颈上 或借助紧定套或退卸套的锥 面安装到圆柱形轴颈上 其配合部位的过盈量可通过控制轴承径向游隙 的减少量来实现
安装时一般采用锁紧螺母安装 常所需的安装力较大 时 也可采用加热安装的方法
从而使配合面产生分离以减少摩擦 带锥孔轴承直接装上锥 形轴径时主要使用这种方法 为了确保轴承套圈与相配合的轴肩或外毂肩可靠地贴合且不与轴或 外毂的倒角产生干涉 因此与轴承相配合的相关部位倒角 rg 须小于轴承 的装配倒角 而相关件与轴承的贴合部分的肩高 h 的大小则应保证装配 倒角为最大时仍可有足够的贴合面 一般关于倒角 rg 及肩高 h 的取值在 轴承尺寸表中均有具体的规定
当轴承尺寸表中所列尚不能满足用户需 要时 推荐的最小肩高 h 和倒角 rg 根据轴承装配倒角大小列于表 12.1 中 供用户参考 轴承的拆卸 如果拆卸下的轴承还要继续使用 在拆卸时绝对不可通过滚动体施
加拆卸力 并应特别不得损伤轴承及与其相配合的零件 轴承内圈与轴为紧配合 与轴承座孔是松配合 如轴承系装于分离 型座孔中时 可使轴与轴承一起从座孔中拆出 然后用压力机从轴上拆 卸轴承 见图 12.4 也可使用拉手将轴承从轴上卸下 见图 12.5 可分离型轴承拆卸时也同样可使用拉手或压力机将轴承外圈从座孔 中拆下 见图 12.6 图 12.7 当拆卸大型轴承时 因为需要的拆卸力较大
用上述方法拆卸有时会产 生一定的困难 此时采用油压法拆卸就可简化拆卸工作 但用该法的前 提是 只有当轴承的配合部位具备供高压油引入的油道和油槽的情况下 方可使用 此外 与安装大型轴承一样 也同样可对轴承进行加热后再 进行拆卸
深沟球轴承属不可分离型轴承 这种轴承具有设计简单 工作期间不 需保养等优点 而且适于在高速运转的工况条件下使用 是一种使用极其 广泛的向心轴承 单列深沟球轴承内 外圈均具有深沟型滚道 该类轴承以承受径向负 荷为主 但也可承受一定的双向轴向负荷 当加大轴承的径向游隙后 可 增加承受轴向负荷的能力 有时可用来代替高速运转的角接触球轴承 LYC 深沟球轴承具有多种结构型式 除通用的开式轴承外
还可向用 户提供单面带防尘盖 双面带防尘盖 单面带密封圈和双面带密封圈结构 的各式密封轴承 各种密封轴承在轴承出厂前均已填充有润滑脂 所以用 户在安装前不需再清洗轴承 带密封圈轴承在环境温度为 –30 +100oC 的 范围内能保持应有的工作性能 另外还可提供外圈带止动槽的深沟球轴承 因为该轴承可采用止动圈很方便地将轴承固定在轴承箱中 故在安装部位 受到限制时应优先考虑选用
根据轴承使用场合的不同特点 对上述防尘 盖 密封圈 止动槽等可实施多种组合设计后向客户提供 为了满足对轴承振动级值有特殊要求的部分轴承用户的需要 LYC 可 向客户提供低振动 或低噪音 深沟球轴承 该类轴承的标志以轴承基本 号后的后置代号表示 标志的具体含义可参见本样本综述部分 LYC 轴承 代号 说明 LYC 深沟球轴承保持架多为钢板冲压浪形保持架 也可选用车制实体
保持架或玻璃纤维增强聚酰亚胺等工程塑料保持架 不同材料保持架以后 置代号予以表示 各后置代号的含义详见本样本前 轴承材料 一章介绍 为了防止轴承高速运转时因球和保持架离心力作用在滚动体与滚道间 产生有害的滑移现象 轴承必须施加一定的最小径向负荷 其值按下式估 算 vn 2/3 dm 2 Fr’=Kr( ) ( ) 式中 Fr 最小径向负荷 N 运行温度时的机油粘度
深沟球轴承的当量动负荷不仅与轴承所承受的轴向负荷与基本额定静 负荷的比值有关 而且不同的径向游隙也会对当量动负荷产生影响 径向 游隙增大 轴向承载能力也随之增加 当量负荷可按以下方法计算 当量动负荷 P=Fr 当 Fa/Fr e 时 P=XFr+Yfa 当 Fa/Fr e 时 式中 P 当量动负荷 N Fa 轴向负荷 N 径向负荷系数 Fr X 径向负荷系数 轴向负荷系数 Y 当量静负荷
Po=0.6Fr+0.5Fa 当 Po Fr 时 取 Po=Fr 为了方便可靠地安装轴承 轴承内孔与相配合机轴轴肩高及轴承外径 与相配合机壳肩高 h 及其倒角 rg 参照表 1 选取 带止动圈轴承的安装尺寸 参照表 2 选取
轴承代号 油 现用型号
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轴承代号 现用型号 原用型号
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带防尘盖或密封圈深沟球轴承
轴 承 代 号 现用型号
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双列调心球轴承其外圈为球形滚道而内圈为双滚道 轴承具有 自动调心性能 因此 当机轴受负荷弯曲或因加工及安装误差造成 内圈轴线相对于外圈轴线产生倾斜时仍能保证机械装置正常运转 双列调心球轴承不同尺寸系列所允许的角度误差的数值详见本样本 前综述部分轴承类型选择的相关章节 双列调心球轴承主要用来承受径向负荷 但也可在承受径向负 荷为主的同时承受较小的轴向负荷 但不能承受纯轴向负荷 标准设计的
LYC 双列调心球轴承可具有圆柱形内孔 也可具有 圆锥形内孔 圆锥形内孔的锥度为 1:12 带圆锥孔的双列调心球轴 承借助锁紧螺母可直接固定在锥形轴颈上 也可选择适当的紧定套 或退卸套很方便地将轴承装在圆柱形轴上 借助紧定套还可以调整 轴承的径向游隙 该类轴承保持架多采用钢板冲压保持架 近些年 来随着工程塑料工业的迅速发展 现可供应装有玻璃纤维增强聚酰 亚胺压制成型保持架的双列调心球轴承
该类保持架由于具备工艺 性好 重量轻 自润滑性好等优点 且能够适应更高的运转温度 应用前景是十分广阔的 为了防止轴承高速运转时球和保持架上的惯性力及其与润滑剂 的摩擦对轴承的滚动情况产生不良的影响 使球和滚道之间产生有 害的滑动 故轴承必须承受一定的最小径向负荷 该负荷以下式计 算 n ? ? ν ? Fr = kr ? ? 1000 ? 式中 最小负荷常数 其值与尺寸系列有关 当尺寸系列为
轴承代号 现用型号 圆柱孔 圆锥孔
原用型号 圆柱孔 圆锥孔
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轴承代号 现用型号 原用型号 圆柱孔 圆锥孔 圆柱孔 圆锥孔
角接触球轴承特别适于在同时承受径向和轴向负荷的场合使用 有时 也可以用于承受纯轴向负荷的场合 且允许以较高速运行 当承受径向负 荷时 将会引起轴向分力 这时需要以一个反向作用力来做调整 因此这 类轴承需靠第二个轴承予以平衡 单列角接触球轴承只能承受一个方向的轴向负荷 因此在大多数的应 用场合常将两个同样的轴承成对安装或多个轴承组配在一起使用 该类轴
承所能承受的轴向负荷的大小随接触角的大小而定 接触角越大 所能承 受的轴向负荷也越大 标准设计的 LYC 单列角接触球轴承分为可分离型和不可分离型两种结 不可分离型轴承的接触角分别为 15 构 可分离型轴承接触角为 15 25 或 40 三种 分离型角接触球轴承根据内部结构不同分为内圈分离型 和外圈分离型两种 角接触球轴承保持架有钢板冲压和车制实体保持架等 不同结构形式 实体保持架多采用黄铜
青铜 各种轻合金或酚醛层压布 管制造 角接触球轴承当用作高速主轴轴承时 一般则只采用酚醛层压布 管制成保持架 不同材料的保持架以轴承代号中的后置代号加以区别 在很多情况下 角接触球轴承以成对配置或多列配置的方式向用户提 供 当采用配对安装时 根据需要可选择串联 面对面或背对背等不同组
双列角接触球轴承为非分离型轴承 与单列角接触球轴承相比具有更 好的刚性 能承受双向轴向负荷 同时还可以承受一定的倾覆力矩 其使 用效果与背对背配置的两个单列角接触球轴承相似 但宽度较窄 为了防止轴承在高速运转时因离心作用而在钢球与滚道间产生有害的 滑移 轴承需承受一定的最小负荷 其值大小可根据轴承结构及配置方式 不同按下式估算 对单个轴承或串联配置轴承
对面对面或背对背配置轴承
合形式 根据不同的工况 也可以三联 四联或多联组合形式供应用户
三点 四点接触球轴承系具有双半内圈或双半外圈的单列角接触球轴 承 属可分离型结构 这种轴承具有成对安装轴承的应用特性 可以承受 双向轴向负荷和限制两个方向的轴向位移 但比同规格的双列角接触球轴 承占用的轴向空间更少 由于具有双半内圈 或外圈 装球数量增多 故 具有较大的承载能力 轴承的安装和拆卸也非常方便
轴承的当量动负荷和当量静负荷根据不同的结构型式和不同的接触角按下 式计算 当量动负荷 角接触为 15 的单列角接触球轴承 单个轴承或串联配置时
P0=Fr+0.66Fa 根据接触角大小和尺寸系列的不同 单列角接触球轴承及成对配置轴承与其相 配合机轴轴肩 或机毂内孔肩高 h 及倒角尺寸 rg 见表 2
轴承代号 现用型号 原用型号
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重量 kg 原用型号 背对背
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圆柱滚子轴承属分离型轴承 安装与拆卸非常方便 根据 轴承装用滚动体的列数不同 分单列 双列和多列圆柱滚子轴承 等不同结构 其中应用较多的是有保持架的单列圆柱滚子轴承 此外 还有单列或双列满装滚子等其它结构轴承 圆柱滚子轴承 能承受较大的径向负荷并适于在高速运转场合使用 LYC 标 准 型 单 列 圆 柱 滚 子 轴 承 根 据 套 圈 挡 边 结 构 的 不 同 分 为 外圈无挡边
而内圈有双单边的 N 型和内圈无挡边而外圈有双挡 边 的 NU 型 结 构 N 型 或 NU 型 轴 承 均 能 在 一 定 范 围 内 允 许 轴 相 对 于 轴 承 箱 做 双 向 轴 向 移 动 多 用 作 非 定 位 轴 承 而 NJ 型 的 特 点 为 外 圈 有 双 挡 边 而 内 圈 为 单 挡 边 NF 型 则 为 内 圈 双 挡 边 而 外 圈 单 挡 边 结 构 NJ 和
单列圆柱滚子轴承用保持架多为钢板冲压保持架和车制实 体保持架结构 根据使用场合及用户要求 也可设计和提供带玻 璃纤维增强塑料制保持架的轴承 LYC 标 准 设 计 的 双 列 圆 柱 滚 子 轴 承 有 圆 柱 形 内 孔 和 圆 锥 形 内
孔两种结构 该类轴承具有结构紧凑 刚性大 承载能力大 受 负 荷 后 变 形 小 等 优 点 特 别 适 用 于 机 床 主 轴 支 承 NN 型 轴 承 的 结 构 特 点 是 内 圈 两 侧 带 挡 边 外 圈 无 挡 边 而 NNU 型 轴 承 则 为 外 圈 两 侧有挡边而内圈无挡边 这两种型式轴承均不限制轴与外壳间的 相对轴向位移 用作非定位轴承 该类型轴承的保持架多采用车
制实体保持架 E 型设计的圆柱滚子轴承与早期设计的同型号轴承相比 轴 承内部经改进设计 并增加了滚子数量 加大了滚子尺寸等 轴 承承载能力和使用寿命有所增加 为了与早期设计的轴承区分 用后置代号 E 表示
FC 型 或 FCD 型 四 列 圆 柱 滚 子 轴 承 系 用 于 冷 热轧机 开 机等重型机械上 轴承为分离式 轴承套圈和滚动体组件可方便 地分离 轴承的清洗 检查和拆装均很方便 为了防止轴承高速运转时由于离心作用在滚子与滚道间产 生有害的滑移 轴承必须施加一定的最小径向负荷 其大小以下 式计算
当选用内 外圈均带挡边的单列圆柱滚子轴承时 应计算 轴向负荷能力 其值与所受径向负荷大小及润滑方法有关 可按 下式计算
轴承代号 现用型号 原用型号
