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滚动轴承

概述

滚动轴承（rollingbearing）是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，引导滚动体旋转起润滑作用。

工作原理

            滚动轴承是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成的。内圈与轴配合，外圈与壳体孔配合，内外圈通过滚动体形成了滚动摩擦转动，保持架是为了保持滚动体在周圈内分布均匀。

应用

最具代表性的滚动轴承，用途广泛，可承受径向负荷与双向轴向负荷。

适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场合带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂，外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的安装。

最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内外圈有一处装填槽，增加了装球数，提高了额定负荷。

分类

按滚动体和 套圈的结构可分为：深沟球轴承，滚针轴承，角接触轴承，调心球轴承，调心滚子轴承，推力球轴承，推力调心滚子轴承，圆柱滚子轴承，圆锥滚子轴承，带座外球面球轴承等等。

轴承按其外径尺寸大小：

（1）微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。

（2） 小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。

（3） 中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承。

（4） 中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承。

（5） 大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。

（6） 特大型轴承----公称外径尺寸范围为440-2000mm的轴承。

（7） 重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。

选型指南

滚动轴承类型多种多样，选用时可考虑以下方面因素，从而进行选择。

a．载荷的大小、方向和性质

球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时，一般选用推力轴承；当滚动轴承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承受纯径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适合。

b．允许转速

因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下，摩擦小、发热量少的轴承，适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。

c．刚性

轴承承受负荷时，轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形，变形量与载荷成比例，其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性；此外，在轴承支承设计中，考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。

d．调心性能和安装误差

轴承装入工作位置后，往往由于制造误差造成安装和定位不良。此时常因轴产生捞度和热膨胀等原因，使轴承承受过大的载荷，引起早期的损坏。自动调心轴承可自行克服由安装误差引起的缺陷，因而是适合此类用途的轴承。

e．安装和拆卸

圆锥滚子轴承、滚针轴承等，属于内外圈可分离的轴承类型（即所谓分离型轴承），安装拆卸方便。

f．市场性

即使是列入产品目录的轴承，市场上不一定有销售；反之，未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而，应清楚使用的轴承是否易购得。

维护保养

滚动轴承的储存和防锈保养  

1、储存室要求  

库房不允许阳光直接射入，也不允许雨、雪、尘土等吹入室内； 库房应保持干燥，相对湿度不得超过60%； 温差应无大的变化，温度在10-20°C，最高不超过30°C, 最低不低于5°C。最佳温度在18-20°C；  库房应有通风、防尘、采暖设施；轴承不得与酸、碱、化学药品、化工原料及有害气体或含有水分的物质同存一库。  

2、储存保养

轴承储存期间，应隔3个月（湿热地区）或6个月定期检查1次，视其油封的表面状态及防锈性能而订保养日期，一般计划保养期不超过1年。轴承仓库和使用单位对已到保养期的轴承，必须重新进行防锈处理才能保持不锈，并允许继续储存。对出厂期已经超过1年而油封包装情况很良好的，可以根据具体情况，延长3-6个月后再重新封存保养包装。

注意事项

轴承安装过程中应注意的问题：

1、配好内外隔圈厚度，隔圈两端面的平行度不应超过0.002mm。

2、轴承必需选配。  

3、轴承座孔和轴颈的圆度、壳体孔的两端的同轴度，轴颈的径向跳动不应超过0.003mm。

4、与轴承套圈端面接触的零件端面应涂色检查，接触面积不得低于80%。  

5、必须定向安装。  

6、不允许用手锤直接敲打套圈。  

7、基准面（不打字面）靠在轴肩上，利于查看轴承代号。  

8、不能把污物掉进轴承圈中。  

9、应使用专用工具，铜棒或手工锤击（小轴承）；用套筒安装；用压力机压装。

故障排除

滚动轴承的故障现象一般表现为两种，一是轴承安装部位温度过高，二是轴承运转中有噪音。

1.轴承温度过高

在机构运转时，安装轴承的部位允许有一定的温度，当用手抚摸机构外壳时，应以不感觉烫手为正常，反之则表明轴承温度过高。

轴承温度过高的原因有：润滑油质量不符合要求或变质，润滑油粘度过高；机构装配过紧（间隙不足）；轴承装配过紧；轴承座圈在轴上或壳内转动；负荷过大；轴承保持架或滚动体碎裂等。

2.轴承噪音

滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声，如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声，则表明轴承有故障。

滚动轴承产生噪音的原因比较复杂，其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损，破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系，导致轴线偏离了正确的位置，在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时，其表面金属剥落，也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外，轴承润滑不足，形成干摩擦，以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后，保持架松动损坏，也会产生异响。

3.轴承磨损

滚动轴承磨损是轴使用过程中常见的设备问题，主要是由轴的金属特性造成的：金属虽然硬度高，但是退让性差（变形后无法复原）、抗冲击性能差、抗疲劳性能差，因此容易造成粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、微动磨损等。大部分的轴类磨损不易察觉，只有出现机器高温、跳动幅度大、异响等情况时，才会引起察觉，但是到人们发觉时，大部分滚动轴都已磨损，从而造成机器停机。

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