专题二十八:轴承 滚动轴承 滑动轴承
一、什么是轴承?轴承的作用是什么?轴承的分类
1、轴承的作用:轴承,固定思议,轴的支撑,起支撑轴的作用,它是轴上的旋转零件,为了保障轴旋转时减少轴的摩擦和磨损。
2、轴承的分类
- 1)按承载力方向分:径向轴承(竖向力)、推力轴承(水平力)、向心力轴承(斜力)
- 2)按摩擦的性质分:滑动轴承、滚动轴承
- 滑动轴承:为面接触轴承,适用于极高速、极低速,轴是悬浮的(油压控制,使得轴在高速旋转过程中,与轴承之间形成一次油膜);滑动轴承的运行特点是:运行平稳可靠,承载力大,抗冲击能力强,可实现液体润滑以及能在较恶劣的条件下工作。根据轴瓦结构形式,可将滑动轴承分为:整体式、剖分式、分块式。
- 滚动轴承:滚动轴承分为球轴承和滚子轴承;其中,球轴承为点接触轴承,承载力不大,高速旋转;滚子轴承为线接触,载重大,高速旋转。
二、先了解滚动轴承
1、滚动轴承的组成:内圈、外圈、滚动体(球体、圆柱体)、保持架(支撑球体的架子);
2、滚动轴承的运转原理:内圈利用过盈配合(详见三)与轴装配在一起,随轴转动,外圈则以较小的间隙配合装在轴承座内不转动,(当然,也有外圈转动内圈不转动的情况,如滚筒、托辊);滚动体在内、外圈间的滚道内滚动,是相对运动变成滚动摩擦。
滚动体
3、滚动轴承的保持架:作用是将滚动体均匀隔开,避免滚动体之间的摩擦和磨损,保持架的结构形式如下:
保持架
4、滚动轴承的材料:内圈、外圈、滚动体=用高强度、耐磨性好的含Cr轴承钢制造;保持架=低碳钢或铜、铝、工程塑料等;
尼龙架:轻、温度不超过120℃;冲压钢:轻、强度好、无温度限制、抗震,但润滑不好;黄铜:价格高,其他好
5、滚动轴承的基本类型:
- 1)接触角α:滚动体与外圈内滚道接触点的法线方向与轴承径向夹角。
- 2)根据接触角α的不同,可将滚动轴承分为以下几类:
- a)向心轴承:=径向轴承(α=0)和角接触向心轴承(0<α<45°)
- b)推力轴承:=轴向轴承(α=90°)和角接触推力轴承(45°<α<90°)
- (1)径向轴承:只承受竖向载荷;
- (2)角接触向心轴承:既承受竖向载荷,又承受一定的横向载荷;
- (3)角接触推力轴承:既承受竖向载荷,又承受一定的横向载荷;
- (4)推力轴承:只承受横向载荷。
6、滚动轴承的特点:
- 优点:摩擦力小、容易启动;载荷、转速、工作温度适用范围比较广;精度高;润滑、维修方便;
- 缺点:承受冲击力较差,对安装要求较高。
三、滚动轴承的代号:
- 滚动轴承是标准件---GB/T 272-2017《滚动轴承 代号方法》。
- 滚动轴承代号组成:前置代号+基本代号+后置代号,其排列顺序见下表:
- 其中:基本代号=类型代号+尺寸系列代号(宽度、高度+直径)+内径代号。
- 3.1 前置代号
- 前置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时,在其基本代号前添加的补充代号。
- 前置代号用字母表示,经常用于表示轴承组件,代号及含义如下表。
- 3.2 基本代号:类型代号+尺寸系列代号+内径代号
- 基本代号的编制规则:当轴承类型代号用字母表示时,应与后续代号空半格。如:NJ235、AXK0822。
- 1) 类型代号:由数字或英文字母表示,相应的轴承类型参照下表。
- 如:6---深沟球轴承;5---推力球轴承;
类型代号
- 2) 尺寸系列代号:由两位数字组成,具体见下表。前一个数字表示向心轴承的宽度或推力轴承的高度系列代号,表示内外径相同而宽(高)度不同的轴承系列;后一个数字表示轴承的直径系列代号,表示内径相同而外径不同的轴承系列。
宽度系列代号:0--窄型;1--正常;2--宽;3/4/5/6--特宽
- 3) 内径代号:用数字表示,如下表
- 内径的几种表示方法:
- (1)当轴承的内径在20~480 ㎜范围内(22 、28、32 ㎜除外) ,用内径的毫米数除以5 的商数表示;如调心滚子轴承 22308:内径d=08*5=40mm;
- (2)内径为10,12,15,17 ㎜的轴承内径代号分别为00,01,02,03;如深沟球轴承 6200后面的00表示内径d=10mm;
- (3)内径为22,28,32 ㎜和尺寸等于或大于500 ㎜的轴承,其内径代号直接用公称内径毫米数表示,但在与尺寸系列代号之间用“/”分开;内径小于10 ㎜的轴承内径代号见上表。如深沟球轴承 62/22中22表示内径d=22mm。
- 工作中最常用的滚动轴承内径代号见下表。
- 3.3 后置代号
- 后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时,在其基本代号左右添加的补充代号。
- 后置代号用字母(或加数字)表示,反映轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等,共9组代号。后置代号所表示的轴承特性及排列顺序执行下表规定。
- 后置代号至于基本代号的右边并与基本代号空半格(有 “/”除外)。当改变项目较多具有后置代号时,按上表从左到右的顺序排列;改变为第4组(含第4组)以后的内容,则在其代号前用“/”与前面代号隔开,如6205-2Z/P6、22308/P63;改变内容为第4组后的两组,在前组与后组代号中的数字或字母表示含义可能混淆时,两代号间空半格,如6208/P63 V1。
- 内部结构代号用于表示类型与外形尺寸相同但内部结构不同的轴承。如7210AC、7210B、7210C,同样是角接触球轴承7210,但公称接触角分别为25°、40°、15°。
- 密封、防尘与外部形状变化代号,如6206-FS、6206-2FS表示单面或双面带毡圈密封代号为6206深沟球轴承;1210 K表示锥度1:12代号为1210的圆锥孔调心球轴承;6210-2RS表示轴承两面带骨架式橡胶密封圈(接触式)。密封、防尘、外部形状变化及性能特点举例如下图。
四、重点讲讲基本代号
- 基本代号=轴承系列代号+内径代号=轴承类型代号+尺寸系列代号+内径代号
- 轴承类型代号“0”即双列角接触球轴承---省略不表示;除“3”类轴承即圆锥滚子轴承---外,尺寸系列代号中的宽度系列代号“0”省略不表示。
- 常用的轴承类型、尺寸系列代号组成的轴承系列代号见下表:
直径系列代号:7--超特轻;8/9--超轻;0/1--特轻;2--轻;3--中;4--重;5--特重. 高度:7/9/1/2依次递增
- 请根据下列轴承代号确定轴承类型及代号中各数字意义:23224、6203、617/0.6、N 2210、719/7、707、NN30/560、71210。
- 滚针轴承基本代号由轴承类型代号和表示轴承配合安装特征的尺寸构成。
- 轴承类型代号用字母表示,表示轴承配合安装特征的尺寸用尺寸系列、内径代号或者直接用毫米数表示,如下表。
五、公差等级代号执行下表规定
六、轴承内部游隙如下图示意
- 游隙代号执行下表规定:
- 如上右图在实验室状况下,轻微的负间隙时,轴承的寿命最高,但如果轴承安装配合及温度状况不确定,总是推荐选用较大游隙(宁稍大勿过小)。
- 公差等级代号与游隙代号需同时表示时可进行简化,取公差等级加上游隙代号(N组不表示)组合表示,如/P63表示轴承公差登记6级,径向游隙3组。
- 配置代号如/DB/、/DF表示成对背靠背或面对面安装。
七、滚动轴承代号
八、滚动轴承类型选择
- 在选择轴承类型时,根据轴承的结构及性能特点,选择合理的类型。
1、载荷条件:轴承承受载荷的大小、方向和性质是选择轴承类型的主要依据。
- 承受较大载荷时,应选用线接触的滚子轴承;有冲击载荷时宜选用滚子轴承。
- 中、轻载荷,应选用球轴承。
- 纯轴向载荷,应选推力轴承;纯径向载荷,选向心轴承;径向为主、轴向为辅载荷,应选向心角接触或深沟球轴承;轴向为主、径向为辅载荷,向心球轴承+推力轴承组合。
2、转速条件
- 球轴承比滚子轴承有较高的极限转速,高速或要求旋转精度高时,应优先选用球轴承。
- 高速轻载时,宜选用超轻,特轻或轻系列轴承;低速、重载时,可采用重和特重系列轴承。
3、刚性及调心性能要求
- 轴承内外圈轴线间的偏斜角应控制在极限值之内, 否则会增加轴承的附加载荷而使其寿命降低。当轴支撑跨距大导致偏斜角较大时,可选用自动调心轴承;当支撑刚性良好时,可选成对的向心推力轴承组合。
4、安装、调整性能
- 为便于安装、拆卸和调整轴承间隙,常选用外圈可分离的轴承。
5、经济性
- 一般球轴承比滚子轴承便宜,同型号轴承,精度越高,价格越贵。
九、一直说过盈配合,那什么是过盈配合?什么又是间隙配合?过渡配合?---孔与轴
1、间隙配合:孔的实际内直径>轴的直径,孔与轴装配时有间隙,此时,孔的公差带在轴的上面;
2、过盈配合:孔的实际尺寸<轴的尺寸,即孔小了,轴大了;穿不进去;孔与轴有过盈;孔的公差带在轴下面;此时,孔与轴在装配时需要一定的外力,使孔加热膨胀,才能将轴压入孔中;
3、过渡配合:孔与轴装配时,既有可能出现间隙,又有可能出现过盈,此时,孔的公差带与轴的公差带相互交叉;