《滚动轴承讲稿》word版

培训材料
滚动轴承的硬度
关于轴承的硬度，滚动轴承的内外圈和滚动体采用高铬钢GCr15或GCr15SiMn两种轴承钢制造，成品轴承套圈的硬度在洛氏HRC60-65；成品轴承滚动体硬度在洛氏HRC60-66。

其中，GCr15轴承钢制造的钢球硬度在洛氏HRC62-66范围内；GCr15SiMn轴承钢制造的滚子的硬度在洛氏HRC60-64、钢球在洛氏HRC60-66范围内。

也许你不了解是什么洛氏硬度HRC是什么概念，举个例子:家庭用的菜刀的刀锋的硬度一般在HRC50左右，手术刀具和军用刀具的钢材要精纯一些，硬度也在洛氏HRC60以内。

机床金属车削用的合金刀头的硬度常规的也就在洛氏HRC62~65左右。

滚动轴承的硬度相对是比较硬的，成品轴承想再深加工必须用专用设备和工具加工。

轴承热处理发展历程及技术应用效果
热处理发展历程
（1）清洁热处理
热处理生产形成的废水、废气、废盐、粉尘、噪声及电磁辐射等均会对环境造成污染。

解决热处理的环境污染问题，实行清洁热处理（或称绿色环保热处理）是发达国家热处理技术发展的方向之一。

为减少SO2、CO、CO2、粉尘及煤渣的排放，已基本杜绝使用煤作燃料，重油的使用量也越来越少，改用轻油的居多，天然气仍然是最理想的燃料。

燃烧炉的废热利用已达到很高的程度，燃烧器结构的优化和空-燃比的严格控制保证了合理燃烧的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用气体渗碳、碳氮共渗及真空热处理技术替代盐浴处理以减少废盐及含CN-有毒物对水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分矿物油以减少油污染。

（2）精密热处理
精密热处理有两方面的含义：一方面是根据零件的使用要求、材料、结构尺寸，利用物理冶金知识及先进的计算机模拟和检测技术，优化工艺参数，达到所需的性能或最大限度地发挥材料的潜力；另一方面是充分保证优化工艺的稳定性，实现产品质量分散度很小（或为零）及热处理畸变为零。

（3）节能热处理
科学的生产和能源管理是能源有效利用的最有潜力的因素，建立专业热处理厂以保证满负荷生产、充分发挥设备能力是科学管理的选择。

在热处理能源结构方面，优先选择一次能源；充分利用废热、余热；
采用耗能低、周期短的工艺代替周期长、耗能大的工艺等。

（4）少无氧化热处理
由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到精确控制碳势、氮势的可控气氛加热，热处理后零件的性能得到提高，热处理缺陷如脱碳、裂纹等大大减少，热处理后的精加工留量减少，提高了材料的利用率和机加工效率。

真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显改善质量、减少畸变、提高寿命。

热处理技术应用效果
（1）扩大了GCr15钢应用范围，一般地GCr15钢M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下，但BL淬火时由于硝盐冷却能力强，若采用搅拌、串动、加水等措施，套圈有效壁厚可扩大至28 mm左右。

（2）硬度稳定、均匀性好
由于BL转变是一个缓慢过程，一般GCr15钢需4h，GCr18Mo钢需5h，套圈在硝盐中长时间等温，表面心部组织转变几乎同时进行，因此硬度稳定、均匀性好，一般GCr15钢BL淬火后硬度在59~61HRC,均匀性≤1 HRC，不象淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题。

（3）减少淬火、磨削裂纹
在铁路、轧机轴承生产中，由于套圈尺寸大、重量重，油淬火时M组织脆性大，为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施，结果导致淬火微裂纹；而BL淬火时，由于BL组织比M组织韧性好得多，同时表面形成高达-400~-500MPa的压应力，极大地减小了淬火裂纹倾向；在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力，使整体应力水平下降，大大减少了磨削裂纹。

（4）轴承使用寿命提高
对于承受大冲击载荷的铁路、轧机轴承等，经M淬火后使用时主要失效形式为：装配时内套开裂，使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂，而等温淬火轴承由于冲击韧性好、表面压应力，无论装配时内套开裂，还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小，且可降低滚子的边缘应力集中。

因此，经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高。

滚动轴承的包装
轴承包装分内包装和外包装。

轴承在制造完毕并经检验合格后，即进行清洗和防锈处理，再放入内包装中，以达到防水、防潮、防尘、防冲击、维护轴承的质量和精度以及方便使用和销售的目的。

轴承内包装按防锈期分为三类：
①短防锈期包装：防锈期3～6个月，适用于大批量发货到同一订户，短期内便投入使用的轴承。

经双方协议，以方便使用为原则，采用简易包装。

②一般防锈期包装：防锈期一年，适用于一般用途的轴承。

③长防锈期包装：防锈期二年，适用于专用和精密轴承。

轴承内包装材料有聚乙烯塑料筒（盒）、牛皮纸、平纹和皱纹聚乙烯复合纸、纸盒、聚乙烯或聚乙烯塑料膜、尼龙紧固带或塑料编制紧固带、防水高强度塑料带、麻布袋等。

以上材料均需保证材料的耐腐蚀性能试验合格。

轴承内包装方法的原则要求：
①微型轴承：每10～15套轴承装入一个塑料筒，每5～10个塑料筒装进一个纸盒（或袋装、卷包）。

②中、小型轴承：
——多套轴承内用聚乙烯薄膜、外用牛皮纸或聚乙烯复合纸进行卷包；
——多套轴承装入一个塑料筒（盒）；
——单套轴承用聚乙烯薄膜袋包装，折叠或密封袋口后再装入一个纸盒。

③大型轴承：
——用聚乙烯薄膜或聚乙烯复合纸单套包装后，再装入一个纸盒；
——用聚乙烯薄膜袋，单套包装折叠袋口后，再装入一个纸盒；
——单套装入特制塑料盒；
——单套三层缠裹包装：内层用聚乙烯薄膜带或复合纸带，中层用紧固带，外层用防水渗透塑料带。

④特大型轴承：
——单套三层缠裹包装（同上）；
——单乘四层缠裹包装：在上述三层缠裹包装后，最外层再缠裹一层麻布带。

对外径≥150mm的可分离型圆锥滚子轴承，在包装前内、外组件之前应衬垫聚乙烯薄膜，或内、外组件分开单独包装。

对外径≥150mm的可互换圆柱滚子轴承，因成套包装容易磕伤，一般可采用内外组件分开单独包装。

轴承外包装的一般材料和要求如下：
①双瓦楞纸箱，每箱总重量（毛重）不超过25kg，箱外用塑料打包带捆扎；
②钉板箱（木箱），每箱总重量不超过30kg，箱外用发蓝钢带捆扎；
③钙塑瓦楞箱，每箱总重量不超过25kg，箱爱用塑料打包带捆扎。

将带有内包装的轴承产品装入箱内时，应先在箱内衬垫塑料袋或塑料薄膜；箱内如有空隙，需用瓦楞纸块、纸屑等干燥物质填满。

一、轴承仓库的环境条件
仓库室温
存放滚动轴承仓库的室温宜采用空调或水汀等手段，控制在5～25℃的范围内。

室温过低，防锈油会硬化并产生裂纹，湿气等有害物质会通过裂纹直接接触轴承表面而使其锈蚀，室温过高，防锈油会溶化，失去对轴承表面的保护作用，日夜温差过大或温度变幅度过大，大气中湿气会在轴承表面上凝结成水珠，从而引起轴承锈蚀。

如果不具备空调条件，在低于5℃时应使用远红外电炉为室内升温，而不宜使用煤、木材、油料等品种燃料加温，因为这会产生有害气体，引起轴承锈蚀。

实在有困难时，也可使用封闭式壁炉或火炉，用密封性好的烟道和高烟突，将燃烧生成物全部排至室外。

加热设备的数量与分布应以保证轴承存放处温度能较均匀地升高为原则。

在高于25℃时，最好用自然对流法降温，避免使用易扬起灰尘或带来潮气的强制电扇风冷法，如果必须使用电扇，宜用高安装位置的百页窗式排风扇，风扇的数量和分布的选择原则应使室内存放轴承处尽可能温度均匀地冷却，气流无涡旋死角。

切忌对着轴承吹风，在门户经常开启的进口处尤其要注意，因为较高温度的轴承陡遇冷风也会凝结水滴，这一点在早上入库调换房间空气时也应注意。

仓库湿度
存放轴承的仓库，其室内相对湿度应保持在45%～60%，超出此限度，应采取去湿措施。

最好在通风道的入口端设置去湿装置，在室内适当放置硅胶之类吸湿物质。

过高的湿度，易导致轴承的锈蚀，缩短轴承的“库存寿命”——库存安全期，阴雨天禁止雨衣、湿鞋等入室.
室内空气条件
存放轴承的仓库，其室内空气应洁净，无尘，干燥，不含酸气，水蒸气或其他腐蚀性气体，最好气温也调节得合适。

如无空气过滤条件，至少使用纱窗防尘。

室内环境
仓库内最好单独存放轴承。

如必须与其他物品共同存放一室时，共同存放的物品绝对不可以是酸、碱、盐或其他化学品，更不允许与这些物品接触。

共同存放的物品必须清洁无尘，性质稳定，不发霉变质或释放有害气体。

即使是合乎条件的物品，也要与轴承分别存放，以免引起混乱。

仓库位置
存放轴承的仓库位置应选在安静，环境清洁处所，常年不处于有害气氛源或尘土污物源的下风位置，特别是远离化学药品仓库、热处理或酸洗车间、铸工车间和锻工车间，甚至磨工车间。

仓库大门不宜朝南。

二安放轴承的货架
安放轴承的货架，其台面应平整无凸凹，更不得有钉头、毛刺，架体在保证必要的强度和刚度的条件下，不妨做成桁架式以利通风，轴承的最低存放位置应离地面0．33m以上。

货架台面应垫以无腐蚀性的防潮油纸，轴承的堆放有一定的最高密度，不可妨碍其他轴承的通风。

大型轴承宜放在适合起重的装置附近，并备有相应的运输车辆。

精密轴承宜置于专用控温去湿小室或箱柜内加以储存，常年保持环境温度在5-15℃范围内，以控制轴承内的残余奥氏体持久不变，保持轴承的尺寸精度。

上述条件如确实无法达到，至少应将精密轴承放置在室内温度最稳定的位置。

在有条件的情况下，轴承的贷架可设计成回转式和升降式，或设计自动取货装置。

三、仓库的室内结构
存放轴承的仓库应具有防潮地面，墙壁建筑材料用稳定中性材料，不可使用不稳定的氯化物墙布成有挥发牲的涂料，墙壁应平整光滑，不得阻滞气流，积累灰尘。

从门窗射入的阳光，不可持久直接照射在轴承上
常用的防锈油脂及用途
根据性能和用途不同，防锈油脂在国内可分为以下几类：
1、置换型防锈油置换型防锈油一般以具有强烈吸附性的磺酸盐为主要防锈剂，能置换金属表面沾附的水分和汗液，防止人汗造成锈蚀，同时本身吸附于金属表面并生成牢固的保护膜，防止外来腐蚀介质的侵入。

因此，大量用于工序间防锈和长期防锈前的表面预处理。

还有很多置换型防锈油可直接用于封存防锈。

使用时可用石油溶剂如煤油或汽油来稀释，故有时此类防锈油脂中的某些种类也属于溶剂稀释型防锈油范围，使用时由于溶剂挥发，应注意防火通风等问题。

根据国内置换型防锈油标准SH0367-92规定，此类油品分为1号、2号、3号、4号。

其中1号、2号、3号油，主要用于各类金属产品及零部件的包装封存，并有一定的人汗默默换性。

1号油用于黑色金属。

2号油用于黑色金属和铜，3号油用于黑色金属和有色金属。

1号、2号、3号油用石油溶剂稀释后可作为工序间封存用油，4号油是汗液洗净油，用于工序间清洗防锈。

2、溶剂稀释型防锈油这类防锈油含有挥发性石油溶剂，或在常温使用时以溶剂稀释。

它包括溶剂稀释型硬膜防锈油、溶剂稀释型软膜防锈油、溶剂稀释型置换性防锈油等。

这类防锈油涂布于金属表面后，溶剂便自然挥发掉，形成一层均匀的保护膜。

若成膜材料为沥青、树脂（如烷基酚氨基树脂、叔丁基酚甲醋树脂、石油树脂等），则溶剂挥发后形成的膜为硬膜，一般不粘手，不粘尘埃杂质，是抹、擦不掉的透明或不透明的薄膜，在石油溶剂如汽油中很易清洗掉。

一般用在大型机械设备表面的防锈，有的甚至可用于露天条件下存放的原材料、设备的封存。

但它的缺点是必须待溶剂挥发后，才允许相互接触和包装，不然会粘在一起。

故只适用于结构简单的工件。

对于大批量生产的中、小件的结构复杂带有小孔的工件则不适用，也不宜用作内部封存。

若成膜材料为油脂，如一般的羊毛脂及其衍生物、蜡、凡士林、氧化石油脂及其钡皂，则溶剂挥发后形成的膜为软膜，即油膜。

它比较软，能擦，抹掉。

这类油品可用作长期封存用油，要求有一定的厚度，防锈性能好，但解封比较困难。

目前国内封存用的置换型防锈油，如204-1、664、9 01等牌号，使用时大都用石油溶剂稀释，在金属表面上大都形成软膜，因而实际上也可以把它看成是溶剂稀释型软膜油。

为了克服软膜油的油膜附着力较牢、启封较难的缺点，目前在朝薄层油的方向发展，即以适当的树脂为成膜剂，使之成为薄层、透明、高效的软膜防锈油。

溶剂稀释型防锈油石油化工行业标准为SH0366-92，国家标准为GB4879-85B2，分为1号-硬膜，适于室内和室外长期封存；2号-软膜，适于室内长期封存；3号-水置换型软膜，可置换水，适于室内金属制品的防锈；4号-为透明不粘性膜。

3、封存防锈油封存防锈油具有常温涂覆、不用溶剂、油膜薄、可用于工序间防锈和长期封存、与润滑油有良好的混溶性、启封时不必清洗等特点。

通常可分为浸泡型和涂覆型两种。

（1）浸泡型可将制品全部浸入盛满防锈油的塑料瓶内密封，油中加入质量分数为2%或更低的缓蚀剂即可，但需经常添加抗氧化剂，以使油料不至氧化变质。

（2）涂覆型可直接用于涂覆的薄层油品种。

油中需加入较多的缓蚀剂，并需数种缓蚀剂复合使用，有时还需加入增粘剂，如聚异丁烯等，以提高油膜粘性。

若配合外包装，可用于室内长期封存，防锈效果良好。

封存防锈油国家标准为GB4879-85 B3。

根据国家标准规定，该油品分为三类：第I类适用于黑色金属；第II类适用于黑色金属和铜合金；第III
类适用于黑色金属、铜合金、镁合金及铝合金。

根据油品的粘度不同，各类中又可分为轻质、中质、重质三种，即在
油脂是由基油、增粘剂、添加剂构成的半固体状润滑剂，需根据其组合选择合适于用途的油脂。

(1) 基油
油脂的基油一般大多使用矿油，但为了提高耐热性、低温流动性，故也使用硅酮油等合成油。

(2) 增粘剂
增粘剂有各种复合剂等，是控制机械稳定性、耐水性、使用温度范围等特性的东西。

(3) 添加剂
根据使用目的，加上各种添加剂。

·极压添加剂使冲击负荷和重负荷特性向上。

·氧化添加剂防止长时间无补充时的氧化劣化。

·防锈添加剂防止轴承及其周围的锈蚀。

(4) 粘度
表示油脂硬度的程度，是5秒内规定重量的金属圆锥内倒入油脂深度（用0.1mm表示）的物理量，数值越大越软。

(5) 滴点
油脂加热后变成流动状态，从规定的孔开始滴下时的温度叫滴点，其值越高使用温度越高。

(6) 异种油脂的混合
增粘剂和添加剂混合，油脂的性质变化，故原则上各种不同的油脂最好避免混合。

(7) 油脂的封入量
(8) 油脂的寿命
(9) 油脂的补充间隙
即使使用高品质的油脂，但因长期使用、周围环境等影响，油脂的性能退化，润滑性能低下，因此需要适时作油脂的补充和替换。

一般50℃左右的运转温度1年1次，超过100℃即使有好的耐热性最好1年2～
3次的交换。

无特别指定时的标准润滑剂如下所示：油脂牌号润滑油脂的基本类型工作温度运用范围雪弗龙 Chevron SRI-2 矿物脂 -30～180 耐高温, 抗水
壳牌 Shell Alvania 2 矿物脂 -35～120 长寿命,广用途
壳牌 Shell Doliun R 石油脂 -40～150 耐腐蚀, 抗水
协同 Kyodo Yoshi SRL 合成脂 -40～150 低噪声, 低扭矩
美孚 Mobil HP 锂铬合成脂 -30～110 耐振动, 耐腐蚀
杜邦 Dupont Krytox
240AC 氟化脂 -35～290 耐高温, 特性好
埃索 Exxon Beacon 325 合成脂 -55～120 通用润滑脂
巧选轴承润滑脂
轴承润滑脂选择的好坏直接关系着设备的稳定运行，为了更好的发挥
轴承的最佳状况，选择轴承润滑脂必须从以下几方面进行考虑：
1、防锈性能
使用于轴承内的油脂必须具有防锈效果，防锈剂最好能不溶于水。

油
脂应具有良好的附着力，并可以在钢材表面形成一层油膜。

2、机械稳定性
油脂在机械加工时会变软，导致泄露。

正常运行时，油脂会由轴承座
甩到轴承内。

如果油脂的机械稳定性不够，运转过程中，会使油脂的
皂的结构产生机械性崩解，造成油脂被破坏，从而失去润滑作用。

3、油封
油封是必需的保护轴承和润滑剂免受外来污染的屏障，轴承运转过程中，不论杂物或湿气都不能渗入轴承内，以防造成对其破坏。

正确的安装保养是发挥轴承最长使用寿命的重要因素。

同时，必须注意轴承的清洁度、轴承选择的正确性和选用适当的安装与保养工具。

另外，轴承必须防止受到污染物和湿气的污染，并保证有正确的被安装和润滑。

故轴承配列的设计、油封的状况、润滑剂的型式及润滑周期，乃至专门的保养皆扮演着相同而又重要的角色。

4、混合油脂
决不要把不能相容的油脂混用，如果两种不相容的油脂混用，通常其稠度会变软，最后可能会因油脂容易流失而造成轴承的损坏。

如果你不知道轴承原先使用的是哪一种润滑脂，则必须先彻底清除轴承内外的旧油脂，方可添加新油脂。

5、油脂的分类
主要根据温度和工作条件区分：油脂可根据它们的容许工作温度来分类，油脂的稠度和润滑能力是受到工作温度影响的，在某一温度下操作的轴承必须要选择在同样温度下有正确稠度和良好润滑效果的油脂。

油脂是以不同的工作温度范围来制造的，大致可区分为低温用、中温用和高温用的油脂。

同时，有一类油脂称为耐挤压或耐挤压并添加二硫化钼，同时，在其中加有添加剂以加强润滑油膜的强度。

6、选择油脂的重要因素
如果错误选择油脂则所有预防轴承的措施也是徒劳，选择一种油脂，它的基油粘度在工作温度是能提供足够的润滑效果是很重要的，粘度主要受到温度的影响，它随着温度的上升而下降，当温度下降是它则上升。

因此，必须知道在工作温度时的基油粘度。

机械制造厂家通常都会指定使用某种油脂，然而大部分的标准润滑脂适用的范围都很广。

以下是选择润滑脂的几个重要因素：机械种类；轴承种类与大小；工作温度；工作负荷情况；速度范围；
工作情况，如振动和主轴的方向是水平或垂直；冷却情况；密封效果；外围环境。

润滑剂的简易鉴别方法
一、润滑油：
1、水分的检查；（1）、把润滑油注入试管中，观察透明度，如果不清澈透明而混浊，可初步判定润滑油中含有水分；（2）、在试管内注入约一多半的润滑油，加热至100～120℃左右，如有响声、并有气泡出现或管壁凝结有水珠，说明有水分；（3）、把无结晶水的白色粉末状的硫酸铜放入装有润滑油的试管中，若硫酸铜变成蓝色并沉淀于底部，说明润滑油中含水。

2、粒度的检查；（1）、在一块置于水平的干净玻璃片上，分别滴上一滴待检查的润滑油和标准质量的润滑油，然后将玻璃片倾斜，比较两种润滑油流下的速度和距离，流速大、距离远，说明黏度较低，反之黏度则高。

（2）、将待检查的润滑油和标准质量的润滑油分别装在两支试管中，油面在试管口5㎜以下，把试管口封住，将两试管同时倒置，观察气泡上升的速度，若被检润滑油比标准润滑油气泡上升的速度快，说明该油的黏度比标准油的黏度低，反之则高。

3、润滑性能的鉴别；将沾有润滑油的拇指和食指相互摩擦，如有粘稠的感觉，说明该油有较好的润滑性能，若感觉发涩，说明润滑性能已劣化。

4、机械杂质的检查；将润滑油用汽油稀释过滤，观察过滤出的杂质。

二、润滑脂：
1、皂基的鉴别；把润滑脂涂抹在铜片上，然后放入热水中，如果润滑脂和水不起作用，水不变色，未发生乳化，说明是钙基脂或锂基脂、钡基脂；若润滑脂很快溶于水，变成牛奶状半透明的乳白色溶液，则是钠基脂；润滑脂虽然溶于水，但很缓慢又完全，说明是钙钠基脂。

2、纤维网络结构破坏性的鉴别；把涂有润滑脂的铜片放入装有水的试管中并不断转动，若没有油质分离出来，表明润滑脂的组织结构正常，如果有油珠浮上水面，说明该润滑脂的纤维网络结构已破坏，失去了附着性，不能继续使用。

究其原因主要是保管不善、经受振动、存放过久等。

3、机械杂质的检查；用手指取少量润滑脂进行捻压，通过感觉判断有无杂质；把润滑脂涂在透明的玻璃板上，涂层厚度约为0.5㎜，可在光亮处观察有无机械杂质。

润滑油是设备的血液，正确的使用对延长设备的使用寿命至关重要。

滚动轴承的接触式密封
1.径向密封
常用的径向接触式密封包括毡圈密封、油封密封、填料密封及密封环密封。

由于在此类密封装置中，密封件与轴或其他配合件直接相接触，因此，在工作中不可避免的产生摩擦和磨损，并使温度升高，故一般适用于中、低速运转条件下轴承的密封。

（1）毡圈密封适用于温度小于100℃的工作环境。

毡圈安装前用油浸渍，具有良好的密封效果，短期使用后，毡圈即成无预压力状态帖合密封面；由于摩擦严重，只用于圆周速度小于4m/s的场合。

（2）填料密封密封效果良好，其优点是可以通过螺栓压紧，提高密封压力，又能补偿磨损，但摩擦力较大，适用于低速的回转运动。

（3）油封密封
①内向式普通油封主要防止润滑剂溢出，允许的圆周速度由密封材料决定，一般可用于接触面滑动速度小于10m/s（轴颈为精车）或小于15m/s（轴颈磨光）处。

②双唇型油封可以防止润滑剂溢出和尘埃侵入，允许的圆周速度由密封材料决定，适用速度同内向式普通型油封。

③外向式普通型油封主要防止尘埃侵入，允许的圆周速度由密封材料决定，适用速度同内向式普通油封。

（4）密封环密封密封环象活塞环，放置在带有环槽的套筒（与轴一起转动）和轴承盖（静止件）圆孔之间，各接触表面均需硬化处理并磨光；密封要求不高时可以只用一个环，要求高时可用2~4个环；密封环用含铬的耐磨铸铁制造，可用于滑动速度小于100m/s场合；在滑动速度为60~80m/s范围内，也可用锡青铜制造的密封环。