轴承基础知识

后缀：密封件和防护罩
Z
2Z
RZ
2RZ
RS
2RS
NU
NR
不同密封件的特性
应用 需要 低摩擦 扭矩 高速 能力 保留 润滑脂 排除 灰尘 排除 分水 低/高 运行 温度 防护罩 2Z +++ +++ + + – 取决于： 润滑脂 2RZ ++(+) ++(+) ++ ++ – 取决于： – 润滑脂 – 橡胶混合物 密封件 2RS1 – – +++ +++ +
Speed capability
什么是润滑
Lubricant film
Lubrication - prevents direct metallic contacts between the bearing components - prevents wear - protects against corrosion
Outer ring raceway grinding Raceway honing
Outer ring outside diameter grinding
Bore grinding
Side face grinding
Inner ring raceway grinding
滚动轴承的制造 – 球
– Pressing – Grinding – Soft grinding (rill-filling) – Lapping – Hardening – Inspection
稳定性 级别 SN S0 S1 S2 S3 S4 运行温度 硬度 HRC 59 到 63 58 到 62 57 到 61 56 到 60 54 到 58 50 到 54
高达120°C (248 °F) 高达150°C (302°F) 高达200°C (392°F) 高达250°C (482°F) 高达300°C (572°F) 高达350°C (662°F)
滚子轴承
球面滚子轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚子 轴承 滚针轴承
滚动体
球l 球面滚子 (对称型) Spherical roller (非对称型)
圆柱滚子 滚针
圆锥滚子
球轴承的特性
深沟球轴承 角接触球轴承 自调心球轴承
承受径向载荷的能力
承受轴向载荷的能力
转速
自调心
圆锥滚子轴承
最优化的设计
- 轴承辊子的对数轮廓经过
优化后，载荷分布更加均 匀 - 改进表面光洁度 - 法兰和辊子的独特几何形 状有助于降低边缘应力 -改进轴承钢材料（含氧量 平均为5ppm)
圆柱滚子轴承
NU NJ NUP - 辊子数量多、尺寸较大 - 对数接触轮廓加良好的 表面光洁度 - 滚子端面/凸缘接触面几 何形状得到了改进 - 三种不同的保持架：尼 龙、钢、铜
Suffix /C1 /C2 /CN /C3 /C4 /C5
clearance less than C2 less than Normal Normal greater than Normal greater than C3 greater than C4
Example: 6210/C3 = Deep groove ball bearing with clearance greater than Normal CN does not normally appear in the bearing designation
TVN
PDN
SNL SOFN
SD
SDG
SDR
关于SKF的型号
基本型号表示：
• 产品类型 • 标准设计 • 尺寸
补充型号表示：
• 其它设计（变化） • 轴承组件 • 特殊轴承的类型
滚动轴承型号标识
轴承类型
径向轴承, 宽度 (B,T)
推力轴承, 高度 (H)
外径 (D) to 内径 (d)
轴承尺寸 d/5 = 30 mm 内径
SKF公司
1907 Sven Wingquist invented the self-aligning ball bearing Aktiebolaget Svenska Kullagerfabriken (SKF) founded in Gothenburg 1910 Sales offices opened in France and Germany 1911 SKF patented the spherical roller bearing The first SKF maufacturing plant outside Sweden started operations at Luton in England 1913 Half the shares of Norma Compagnie GmbH, Bad Cannstatt, Germany, were acquired by SKF 1916 The first American factory was built 1920 SKF produced the first spherical roller bearings 1996 SKF is the world leader in bearings, has some 80 manufacturing facilities worldwide and is operating in more than 130 countries.
单列
面对面布置 后缀DF
背对背布置 后缀 DB
成组轴承提高承载能力与支撑刚度
Face-to-face arrangement e.g. 71906/DF
Back-to-back arrangement e.g. 71906/DB
Tandem arrangement e.g. 71906/DT
Force acting on bearing or set Bearing stiffness (N/mm) = Elastic deformation due to load
N
NU+HJ
NJ+HJ
球面滚子轴承
对称的辊子，使子在任何条件下 均能达到最佳寿命 采用浮动式导环，使磨擦减少到 最少 窗式钢保持架强度高，耐高温
推力轴承
单向推力球轴承 带球面座圈的单向推力球轴承 双向推力球轴承
带球面座圈的单向推力球轴承
单向圆柱滚子推力轴承
球面滚子推力轴承
CARB
TM
- Bearing
轴承基础知识
Bearing Basics
轴承用来做什么？
减少磨擦 承受载荷 为运动部件导向
什么是磨擦?
滑动磨擦
m
滚动磨擦
m
载荷
径向载荷
Fr
复合载荷
轴向载荷
Fa
轴承的组成
密封 外圈
滚动体 保持架
内圈 密封
Radial rolling bearings 滚动轴承类型
球轴承
深沟球轴承 角接触球轴承 自调心球轴承
Dry sliding bearings of triple layer composite material can be used for rotational and oscillatory movements
轴承座及附件 Bearing housings and accessories
l for shaft diameters from l 20 - 1800 mm l for oil and grease lubrication l made of cast iron, spheroidal l graphite cast iron or cast steel l wide range of accessoires
Y-轴承单元
- 能适应初始的不同心误差 - 可实现经济的轴承排列方式 - 安装简便 - 可以安装密封件
平面轴承（滑动轴承）
球面滑动轴承与关节轴承
® GLYCODUR dry sliding bearings
Suitable where regular tilting movements or oscillations occur at relatively low sliding velocities
寿命
L =
10
( )
C p P
载荷/方向
工况
带防尘盖及密封的轴承
Shields Low-friction seals Seals
-Z and -2Z
-RZ and -2RZ
-RS1 and -2RS1
Contaminant exclusion
Silent running
Grease retention
轴承热处理
优点
马氏硬化
成本低 可使用固定器件减少形变 结构坚固 自动尺寸稳定性 压缩剩余表面压力 最高的压缩剩余 表面压力
贝氏硬化
表面硬化
表面坚硬、内质柔软 可防止裂纹的产生
缺点
马氏硬化
表面裂纹蔓延的风险最高
贝氏硬化
比马氏硬化的成本稍高 硬度级别较低
表面硬化
时间消耗较大、成本较高
轴承的热稳定性等级
小型轴承使用自动化生产，大型轴承需要人工装配
轴承的清洁度在5mm以下
滚动轴承的制造
Cage manufacture
Assembly Final inspection
滚动轴承的制造 – 内、外圈
– Turning – Hardening – Several grinding operations – Raceway honing
Compact Aligning Roller Bearing
具有向球面滚子轴承的自调心功能 具有圆柱滚子轴承的轴向位移功能 具有滚子轴承紧凑的径向尺寸
保持架
让滚动体不直接接触，减少磨 擦和发热 为滚动体导向 提供润滑空间，一些滑脂会粘 在保持架上，形成滑脂储备 对于分离型轴承，在安装或拆 卸时让滚动体不致脱落
圆锥孔的后缀
后缀 K
锥体 1:12
后缀 K30
锥体 1:30
滚动轴承是精密产品
U值是多少？
Example: Tolerances for bore diameter 75 mm 普通轴承 精密轴承 高精度轴承
人的头 发 1m
公差等级
Standard
P6
P5 SP
P4A UP
PA9A PA9B
0,06 mm
保持架类型
尼龙保持架
重量轻 高弹性 良好的自润滑特性 工作温度不超过 +120°C
钢保持架
强度高 没有温度上限 较好的抗振动与加速度能力 缺油敏感较强 遇水容易生锈
铜保持架
强度高 很好的抗振动与加速度能力 在循环油冷下非常适合高速 有氨的场合不能使用
轴承游隙
径向游隙 轴向游隙
游隙
正常游隙 紧配合使游隙减少 温度升高使游隙增大
1 3 N 6
SKF
(N) P6
RHP
(N) P6
FAG
(N) P6
FAFNIR
(N) M MM MMX –
NTN
(N) P6
5
7 9 –
5
4 (2) –
P5
P4 PA9 P4A
EP5
EP7 EP9
P5
P4 T9
P5/B5
P4/B7 B9 –
EP7/9 HG
滚动轴承的材料
轴承圈与滚动体
1. 淬透钢 铬锰高碳钢，含碳约1%，铬约1.5% 国内常用牌号：GCr15、GCr15SiMn等，淬火后硬度: HRC61-65 2. 表面硬化钢 – 铬镍合金钢和锰铬合金钢 含碳约0.15%
0/-9 mm 0/-7 mm 0/-12 m m 0/-15 mm
0/-2,5 mm
SKF轴承的公差
ISO 公差 P0 P6 ABEC 公差 1 3 SKF 公差 常规 P6 RHP / NSK 公差 P0 P6
P5
P4 P2
5
7 9
P5
SP P4A UP PA9A
P5
P4 P2
相对精度等级
ABEC ISO
轴承是如何制成的
轴承零件的加工过程
内、外圈被经过锻造或车削后粗磨成大致的尺寸然后进 行热处理
内、外圈进行最后的细、终磨然后超精成最终尺寸
钢球和滚子由冲压成型后，然后进行热处理，再用机械 加工而成
保持球由冲裁成型后，然后进行精整加工而成
轴承是如何制成的
轴承装配过程
各种零件进行退磁、清洗，然后将零件选别、分组，最 后合套、铆合，包装入库
With lubricant film Without lubricant film Separation of bearing components No separation of the reduces friction and wear bearing components
单列及配对的圆锥滚子轴承
承载能力
相同内径、外径不同类型轴承的承载能力
影响速度的因素 什么是润滑?
提高转速 m 载荷小 m 高精度 m 正确的游隙 m 最优化的润滑 m 有效的冷却 降低转速 m 大载荷 m 精度低 m 过渡润滑 m 润滑不足 m 润滑粘度太高 m 冷却不良
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轴承选择的主要考虑的几个方面
有效空间 对中
速度