Skf轴承知识 1.概述滚动轴承 滚动轴承由于是滚动摩擦,∴摩擦阻力小,发热量小米乐M6(MiLe)亚洲官方网站- 赔率最高在线投注平台,效率高,起动灵敏、维护方便,并且已标准化,便于选用与更换,因此使用十分广泛。 一、滚动轴承的构造 标准滚动轴承的组成:内圈1、外圈2、滚动体3(基本元件)、保持架4 一般内圈随轴一起回转,外圈固定(也有相反)内外圈上均有凹的滚道,滚道一方面限制滚动体的轴向移动,另一方面可降低滚动体与滚道间的接触应力。 球——滚珠轴承—— 滚动体的形状 短圆柱形 柱形 长圆柱形 螺旋滚子 滚柱轴承 圆锥滚子 鼓形滚子 滚针 保持架能使滚动体均匀分布以避免滚动体相互接触引起磨损与发热 二、滚动轴承的材料 内、外圈、滚动体;GCr15、GCr15-SiMn等轴承钢,热处理后硬度:HRC60~65 保持架:低碳钢、铜合金或塑料、聚四氟乙烯 三、滚动轴承的特点 优点:1)f小起动力矩小,η高;2)运转精度高(可用预紧方法消除游隙);3)轴向尺寸小;4)某些轴能同时承受Fr和Fa,使机器结构紧凑;5)润滑方便、简单、易于密封和维护;6)互换性好(标准零件) 缺点:1)承受冲击载荷能力差;2)高速时噪音、振动较大;3)高速重载寿命较低;4)径向尺寸较大(相对于滑动轴承) 应用:广泛应用于中速、中载和一般工作条件下运转的机械设备。 2 滚动轴承的主要类型、特点和代号 一、滚动轴承的主要类型与特点 接触角——外圈与滚动体接触处的法线与垂直于轴线的平面的夹角。 类型——按承载方向: 向心轴承——,主要承受径向载荷,可受一定Fa,如深沟球、圆柱滚柱轴承等,1、4、6、N、NA、2调心滚子等 推力轴承——,5(推力球),8(推力圆柱滚子) 向心推力轴承——:—向心角接触轴子(0、3、7) —推力角接触轴承,2(推力调心滚子轴承) 按滚动体形状:球~——承载能力低,极限转速高 滚子~——承载能力高,极限转速低 常用滚动轴承的类型与特性见表 注意代号结构特点:承受载荷的大小,方向,极限转速高低,是否有调心性能等 特别注意最常用几种 ①深沟球轴承(向心球轴承)——6(0)主要承受径向载,也可受一定双向轴向载荷,f小精度高,结构简单,价格低,最常用。 ②调心球轴承(111)(调心滚子(2、3))——主要承受径向载荷,也可承受较小的双向轴向力,能自动调心,适于轴的刚性较差的场合。 ③圆柱滚子轴承——N(2)只能承受径向载荷,不能承受轴向载荷,承载能力大,支承刚性好,外圈或内圈可以分离,或不带内外圈,适于要求径向尺寸较小的场合。 ④角接触球轴承——7(6)能同时承受径向载荷和单向轴向力,接触角,越大,承载Fa能力越高,为承受双向轴向力应成对使用,对称安装。 ⑤圆锥滚子轴承——3(7)能同时承受径向载荷和单向Fa,越大,承受Fa能力越大,承载能力高于角接触球轴承,但极限转速稍低,外圈可分离,一般应成对使用,对称安装,但安装调整比较麻烦。 ⑥推力球轴承——5(8)单向推力球轴承51000—只能受单向Fa;双向推力球轴承52000—能承受双向Fa。不能受Fr,且极限nj转速较低,高速时,由于离心力较大,钢球与保持架磨损发热较严重。 ⑦滚针轴承,↑Fr,承载能力较高 ∴高速时用深沟球轴承或角接触球轴承代替。 另:注意优化选用深沟球轴承! 二、滚动轴承的代号 滚动轴承类型和尺寸规格繁多,为便于设计和选用,标准规定了用代号表示滚动轴承的类型、尺寸、结构特点及公差等级等。 国家标准:GB/T272-93(向ISO靠)(替代GB272-88),滚动轴承代号的构成见表 前置代号(字母) 基本代号(数字、字母) 后置代号(字母+数字) 五 四 三 二 一 ∣ 轴 承 分 部 件 代 号 ∣ 类 型 代 号 ∣ 宽 度 系 列 代 号 ∣ 直 径 系 列 代 号 ∣ 内 径 代 号 ∣ 内 部 结 构 代 号 ∣ 密 封 与 防 尘 代 号 ∣ 保 持 架 及 材 料 代 号 ∣ 特 殊 轴 承 材 料 代 号 ∣ 公 差 等 级 代 号 ∣ 游 隙 代 号 ∣ 多 轴 承 配 置 代 号 ∣ 其 它 代 号 1、基本代号——表示轴承的内径、尺寸系列和类型,最多为五位 (1)轴承类型——基本代号右起五位用数字或字母表示(尺寸系列代号如有省略,则为第4位,)或基本代号左起第一位。重点:6—深沟球~;3—圆锥滚子~;5—推力球~;7—角接触球~;1—调心球;N—圆柱滚子~。 (2)尺寸系列——表示轴承在结构、内径相同的条件下具有不同的外径和宽度,基本代号右起三、四位。 宽度系列——右起第四位——某些宽度系列(主要为0系列和和正常系列)代号可省略,详见表中带()的代号。 直径系列——右起第三位——相同内径,不同直径系列轴承的尺寸对比。 (3)轴承的内径——基本代号右起一二位数字。 a) d=10, 12, 15, 17mm时 代号00 01 02 03 b) 内径d=20~480mm,且为5的倍数时 代号=d/5或d=代号×5(mm) (c) d10mm,或d500mm,及d=22,28,32mm时 代号/内径尺寸(mm) 2、前置代号——表示轴承的分部件,用字母表示。 L——可分离轴承的可分离内圈或外圈如LN207 K——轴承的滚动体与保持架组件K81107 R——不带可分离内圈或外圈的轴承,如RNU207 NU——表示内圈无档边的圆柱滚子轴承 WS、GS——分别为推力圆柱滚子轴承的轴圈和座圈,如WS81107、GS81107。 3、后置代号——反映轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等,共8组代号。 (1)内部结构代号——反映同一类轴承的不同内部结构 例:C、AC、B——代表角接触球轴承的接触角,和,E代表增大承载能力进行结构改进的增强型等,如7210B,7210AC,NU207E (2)密封、防尘与外部形状变化代号 —RS——一面有骨架式橡胶密封圈(接触式) —RZ——一面有骨架式橡胶密封圈(非接触式) —Z——一面有防尘盖 例:6210-2RS —FS——一面有毡圈密封 字母前加数字2,则说明是两面有~ R、N、NR——轴承外圈带有止动挡边、止动槽、止动槽并带止动环,例:6210N (3)轴承的公差等级 精度高 ————————————→低 公差等级 2 4 5 6 6X 0 代号 新标准 /P2、/P4、/P5、/P6、/P6X、/P0 旧标准 B C D EX E G——普通级可省略 (4)轴承的径向游隙 游隙 小 ————————→大 游隙组别 1, 2, 0, 3, 4, 5 代号 /C1、/C2、 /C3、/C4、/C5 C1、C2——小游隙组;0——不标(基本游隙);C3、C4、C5——大游隙组 (5)保持架代号 表示保持架在标准规定的结构材料外,其他不同结构型式与材料。 A、B分别表示外圈引导和内圈引导 J——钢板冲压 Q——青铜实体 M——黄铜实体 保持架 N——工程塑料 其他在配置、振动、噪声、摩擦力矩、工作温度、润滑等方面的特殊要求的代号表示见标准GB/T272-93,或厂家的说明。 3 滚动轴承的类型选择 应根据轴承的工作载荷(大小、方向和性质)、转速高低、支承刚性、安装精度、结合各类轴承的特性和应用经验进行综合分析,确定合适的轴承。 几条基本原则: 1) n高,载荷小,要求旋转精度高→采用球轴承 n低,载荷大,或有冲击载荷时→采用滚子轴承——但滚子轴承对轴线) 主要受径向载荷Fr时→用向心轴承 主要受轴向载荷Fa,n不高时用推力轴承 同时受Fr和Fa均较大时——可采用角接触球轴承7类(n较高时)或圆锥滚子轴承3类(n较低时) Fr较大,Fa较小时——深沟球~ Fa较大,Fr较小时——深沟球~+推力球轴承组合,或推力角接触轴承。 3)要求nnlim——极限转速 6、7、N——极限转速较高 推力轴承——极限转速较低,∴只受Fa而n较高时——不用推力轴承而宁可用6\7两类,球轴承极限转速高于滚子轴承,轻系列极限转速高于中或重系列轴承。 4)当轴的刚性较差或轴承孔不同心时宜用调心轴承,如图13-6 5)为便于装拆和间隙调整,可选用内、外圈不分离的轴承。 6)6、7两点轴承一般应成对使用,对称安装。 7)施转精度较高时,应选用较高的公差等级和较小的游隙 转速较高时,应选用较高的公差等级和较大的游隙 公差等级越高,轴承价格越贵 滚子轴承价格高于球轴承,深沟球轴承价格最低 8)优先考虑用普通公差等级的深沟球轴承。 4 滚动轴承的工作情况分析 一、滚动轴承的载荷分布 1、滚动轴承受轴向载荷Fa(A) 中心轴向力Fa作用下——Fa由各滚动体平均分担 2、向心轴承受径向载荷R 上半圈滚动体不受力,下半圈滚动体受力,且根据变形协调条件,在R作用线下方滚动体变形和受力最小,滚动体所受的最大接触载荷为 (深沟球轴承) Z——滚动体数 (圆柱滚子轴承) 由于游隙的存在,受载滚动体小于半圈,而作用一定的轴向载荷,则可使承载区扩大。 3、角接触轴承同时受R和A (1)角接触轴承的派生轴向力S 由于滚动体与滚道接触点的法线与轴承中心平面有接触角 承载区流动体i→法向力Qi Ri——径向分力 ΣRi=R——外载 Si——轴向分力 ΣSi=S——派生轴向力。 派生轴向力S≈1.25Rtgα S方向——沿轴承外圈宽边指向窄边,通过内圈作用于轴上,有使内、外圈分离的趋势。∴要成对使用、对称安装。 (2)轴向载荷对载荷分布的影响 受R作用时,派生轴向力S迫使轴颈(连同轴承内圈和滚动体)向左移动,并与轴向力A平衡 ①当只有下面+滚动体受载时 或 而 ——载荷角,A与R的合力F与径向平面的夹角 ∴, ②受载滚动体增多时,在同样R作用下,派生轴向力S↑ ∵各滚动体法向力Qi方向各不相同,其径向分力Ri(方向不同)向量之和与R平衡,但;而Qi→(产生)Si方向均相同,∴S是Si的代数和 ∴在同样的径向载荷R作用下由多个滚动体接触分别派生的轴向力的合力S大于只有一个滚动体受载时派生的轴向力 设受载滚动体个数为n,则 ∴ 、——多个滚动体受载的条件 结论: 1)角接触轴承及圆锥滚子轴承必须在径向载荷R和轴向载荷A的联合作用下工作,或成对使用对称安装。 2)为使更多的滚动体受载应使 3)R不变时,A由最小值(一个滚动体受载)逐渐增大(即角增大),则受载滚动体数↑ 当时,下半圈滚动体受载 当时,开始使全部滚动体受载。 4)实际工作时,至少达到下半圈滚动体受载,∴安装这类轴承不能有较大的轴向窜动量。或应成对使用,对称安装。 二、轴承工作时轴承元件上载荷与应力的变化 滚动体进入承载区后,所受的载荷由零增加到Qmax,然后再逐渐减小