滚动轴承的基本知识及常见故障

2. 滚动轴承的基本知识
轴承是支撑相对旋转轴的部件。它分为在滑动摩擦 下工作的滑动轴承和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滚动轴承。滚 动轴承依靠其主要元件间的滚动接触来支承转动或摆 动零件，其相对运动表面间的摩擦是滚动摩擦。
2.1 滚动轴承的基本结构
滚动轴承的基本结构如图所 示，它由下列零件组成： a.带有滚道的内圈和外圈 b.滚动体(球或滚子) c.隔开并导引滚动体的保持 架（引导环） d.起到密封作用的密封圈
b.热装轴承法一般有油浴加热和电感应加热两 种方法。我们采用的是电感应加热法。轴承加 热温度设定控制在80℃-100℃之间。
电感应加热器
油浴加热器
c.轴承加热完成后要测量轴承内径尺寸，核实 后再进行安装。
核实尺寸
c.第一道轴承内圈冷却后，涂抹润滑脂后安装 角箱，然后按照相同的程序安装第二道轴承。
2.4.7 调心滚子轴承
此类轴承有两列滚子，主要用于承 受径向载荷，同时也能承受任一方向 的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力 高，特别适用于重载或振动载荷下工 作，但不能承受纯轴向载荷；调心性 能良好，能补偿同轴承误差。
2.4.8 滚针轴承
滚针轴承装有细而长的滚子（滚子长度 为直径的3-10倍，直径一般不大于5mm）， 因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能 力与其他类型轴承相同时，外径最特别适 用与径向安装尺寸受限制的支承结构。根 据使用场合不同，可选用无内圈的轴承或 滚针和保持架组件，此时与轴承相配的轴 颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、 外滚动表面，为保持载荷能力和运转性能 与有套圈轴承相同，轴或外壳孔滚道表面 的硬度.加工精度和表面和表面质量应与 轴承套圈的滚道相仿。此种轴承仅能承受 径向载荷。
4. 滚动轴承的润滑
为了使滚动轴承正常运转，避免滚道和滚动体表面直 接接触，减少轴承内部的摩擦和磨损，提高轴承的性能， 延长轴承的使用寿命，必须对轴承进行润滑。 轴承润滑的方法分为脂润滑、油润滑和固体润滑。 为了使轴承很好地发挥机能，首先要选择适合使用条件、 使用目的的润滑脂和润滑方法，重点是掌握润滑脂添加 量。结合电机轴承的润滑，我们来探讨润滑脂添加量对 轴承的影响。
滚动轴承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。 通常内圈随轴回转，外圈固定，但也有外圈回转而 内圈不动，或是内、外圈同时回转的场合。 滚动体是借助于保持架均匀的滚动，它分布在内 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。滚动体的形状，除球体之 外，还有圆柱滚子、滚针、圆锥滚子以及鼓形球面 滚子。从几何学讲，滚动体与内外圈滚道是点（球）
2.4.6 圆锥滚子轴承
此类轴承主要适用于承受以径向 载荷为主的径向与轴向联合载荷， 而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承 受以轴向载荷为主的径、轴向联合 载荷。此种轴承为分离型轴承，其 内圈（含圆锥滚子和保持架）和外 圈可以分别安装。在安装和使用过 程中可以调整轴承的径向游隙和轴 向游隙，也可以预过盈安装。
间隙在0.5mm-1.0mm之间
c.轴承座中的轴承外圈安装完成后，根据两对轴承 座的中心距尺寸安装滚动轴承与车轮之间的定位环 和角箱轴承座的内端盖。
定位环
内端盖
⑵.车轮轴承的安装 a.测量车轮轴直径基本尺寸为Ф100mm，上偏 差为+0.14mm，下偏差为+0.10mm，轴承内径 基本尺寸为Ф100mm，上、下偏差均为 0.00mm，属于过盈配合，可采用热装法进行 装配。
★ 推力轴承：其标称接触角大于45°-90°。标称 接触角为90°的轴承称为轴向接触轴承；标称接触角 不为90°的轴承称为推力角接触轴承。 3.按滚动体列数分为单列、双列、四列轴承等 4.按内圈或外圈能否分离而分为：分离型和非分离 型。推力轴承还分为：承受单侧轴向负荷的单向推力 轴承和承受双向轴向负荷的双向推力轴承。 5.专用轴承：铁道车辆用RCT轴承（旋转端盖式圆锥 轴承) 、滚珠丝杠支撑轴轴承、直 线运动滚子轴承、直线平面导辊等直线运动轴承。
4. 1 滚动轴承的润滑（举例）
电机使用的轴承如图，是一 种外圈无挡边的单列圆柱滚 子轴承（SKF NU320 EM/Z）， 这种轴承外圈可以分离，润 滑脂选用的是3#复合锂基脂。 轴承与轴是属于基孔制的过 盈配合，需要热装。
4. 2 轴承润滑方式
电机轴承润滑简图如 图所示，润滑脂通 过轴承前端盖的润滑通 道进入到轴承的后端盖， 由运动中的滚动体（滚 子）带入轴承的滚道进 行润滑，而多余的废润 滑脂则通过毛毡排气孔 排出。
4. 2 滚动轴承润滑脂添加量
滚动轴承到底加多少润滑脂才最为合理呢？ 一般的是根据轴承旋转速度，外壳构造、空间容 积、润滑脂牌号、使用环境的气体不同而不同。 a.润滑脂填充量q q= d2.5/kq q—填充量（g） d—轴承的内经（mm） kq—系数（对于球轴承，kq=900；对于滚 子轴承kq=350）
2.4.2 角接触球轴承
此类轴承极限转速较高，可以 同时承受径向载荷和轴向载荷， 也可以承受纯轴向载荷，其轴向 载荷能力由接触角决定，并随接 触角增大而增大。
2.4.3 调心球轴承
此类轴承有两列钢球，内圈有两条 滚道，外圈滚道为内球面形，具有自 动调心的性能。可以自动补偿由于轴 的饶曲和壳体变形产生的同轴度误差， 适用于支承座孔不能保证严格同轴度 的部件中。该种轴承主要承受径向载 荷，在承受径向载荷的同时，亦可承 受少量的轴向载荷，通常不用于承受 纯轴向载荷，如承受纯轴向载荷，只 有一列钢球受力。
火焰除漆
砂纸除锈
棉纱擦尘
锉刀去销
3.零部件的测量 经过去销、除锈后，进行零部件的测量，根据测量 结果选择装配形式。 ⑴.角箱轴承的安装 a.测量轴承座的内径，基本尺寸为φ180mm（轴承 外径）,上偏差为+0.02mm，下偏差为-0.02mm，轴 承（圆锥滚子轴承：7520E）外径基本尺寸为 φ180mm，上下偏差均为0.00mm，属于过渡配合， 可采用手锤、铜棒敲击法装配。
b.由于天车大车行走轮角箱轴承座要背向安装两盘 滚动轴承，因此第一道轴承外圈安装完成后，要测 量轴承内、外端盖子口深度，根据测量的尺寸和轴 承宽度选择轴承隔离环来调整两盘轴承的间距，然 后安装第二道轴承外圈。此时轴承端盖子口尺寸与 轴承座中轴承子口尺寸保持在0.5mm-1.0mm之间， 以便调整滚动轴承的游隙。
2.4.4 推力球轴承
此种轴承是一种分离型轴 承，轴圈、座圈可以和保持 架、刚球的组件分离。轴圈 是与轴相配合的套圈，座圈 是与轴承座孔相配合的套圈， 和轴之间有间隙。只能承受轴向负荷，单向推力球轴 承只能承受一个方向的轴向负荷，双向推力球轴承可 以承受两个方向的轴向负荷。推力球承受不能限制轴 的经向为移，极限转速很低。单向推力球轴承可以限 制轴和壳体的一个方向的轴向位移，双向轴承可以限 制两个方向的轴向位移
2.4 滚动轴承的性能
由于滚动轴承的种类很多，性能也较复杂，这里只 介绍几种常用的滚动轴承的性能. 2.4.1 深沟球轴承 此类轴承结构简单，使用方便，是生产 批量最大，应用范围最广的一类轴承。它 主要用于承受径向载荷，也可承受一定的 轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具 有角接触轴承的功能，可承受较大的轴向 载荷。
3. 滚动轴承的安装
轴承安装的是否正确，直接影响着轴承精度、寿命、 性能。结合天车大车行走轮的轴承装配和大家进行交流
1.准备工作 将检修所需要的 零件、部件以及工 器具准备好放在一 起。
2.零部件的除锈 为了保证装配精度，应仔细检查零、部件的加 工精度，安装前要将所有的零部件进行除锈、除 漆和去毛刺。可采用以下几种方法：
或线（滚子）接触，在内、外圈的滚动面上进行滚 动运动，并公转。
保持架只是用以保持滚动体的正确位臵及等间距，同 时防止安装轴承时滚动体脱落。保持架能使滚动体均匀 分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转并起到润滑作 用。 滚动轴承不是由保持架直接承受负荷，而是滚动体与 套圈是以其滚道面的接触面支撑轴承所承担的负荷。
2.2 滚动轴承的工作状况
滚动轴承在工作时，也就 是按照一定的转速转动时， 具有承受径向载荷或轴向载 荷，或者是径向、轴向的双 向载荷的能力（图一），因 此也就会产生径向跳动或轴 向跳动，或者是径向、轴向 的双向跳动（图二）。 滚动轴承的套圈和滚动体 一方面反复承受高接触压力
另一面进行伴随有滑动的滚动接触。而保持架一面 与套圈和滚动体的两旁或其某一方滑动接触，一面 承受拉力和压缩力。因此要求轴承的套圈、滚动体 要具备滚动疲劳强度大、硬度高、耐磨损性高的特 性；而保持架则要具备尺寸稳定性好、机械强度大 的要求。根据用途不同，还有要求其耐冲击性、耐 热性、耐腐蚀性好。 因此根据滚动轴承的工作状况来选择不同类型的 轴承，才能更好的发挥轴承的功能，并能延长轴承 的使用寿命。
2.4.5 圆柱滚子轴承
此类轴承的滚子通常由一个轴承套圈的 两个挡边引导，保持架、滚子和引导套圈 组成一组合件，可与另一个轴承套圈分离 ，属于可分离轴承。 此种轴承安装、拆卸比较方便，尤其是 当要求内、外圈与轴、壳体都是过盈配合 时更显示优点。 圆柱滚子轴承一般只用于承受径向载荷 ，只有内、外圈均带挡边的单列轴承可承 受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向 载荷。
滚动轴承的基本知识及常见故障
生产设备部 2012年7月
1. 前言
现代工业通用机械都配备了相当数量的滚动轴承，一般来 说，滚动轴承都是机器中最精密的部件，它们的公差配合是 机械设备中要求最高的。轴承的损坏，直接影响到设备的使 用寿命，尤其是对于单一的、连续运转的设备往往会造成系 统的停机，使企业蒙受经济损失。实践表明，只有10%以下 的轴承能够运行到设计寿命年限，而大约50%的轴承失效是 由于润滑引起的故障，30%失效是由于不对中或“卡住”等 装配失误，还有10%的失效是由过载使用或制造上缺陷等其 它原因所致。今天就滚动轴承的基本知识和发生的故障及预 防措施进行分析，和大家一起交流。