轴承使用的相关知识
发布时间:2022-11-30  新闻来源:本站编辑

用好轴承的要点: 轴承是一种精密的机械支承元件,轴承用户深切希望装在主机上的轴承能够 在预定的使用期内不致损坏并保持其动态性能,但客观事实有时并非尽如人意, 突发的轴承失效事故会给用户造成重大损失。通过大量的滚动轴承失效分析研究 表明,轴承短寿或过早的丧失精度,有的是由于材料缺陷或制造不当所致,但在 相当大的程度上是由于没有严格按照轴承使用要求进行安装、维护,或者是轴承 选型不当或实际载荷超过轴承本身的额定载荷等原因造成轴承的非正常损坏,例 如,轴承零件的疲劳剥落在很大程度上就是因为润滑油中混有杂质引起的。可见, 要想实现滚动轴承具有更长的寿命和精度保持期,除要求轴承制造厂提高产品质 量外,轴承用户也必须用科学的方法和程序使用轴承,否则,再好的轴承也会在 恶劣的随意的使用条件下夭折。 滚动轴承的早期失效形式,主要有破裂、塑性变形、磨损、腐蚀和疲劳,在正 常条件下主要是接触疲劳。

为了更好的使用轴承,应注意以下几点:

安装前的准备工作

1.对安装场地的选择和要求 安装场地应与车床、磨床和其他机械设备相距一段距离。场地应打扫干净, 经常保持干燥清洁,严防铁屑、沙粒、灰尘、水分进入轴承。

2.检验轴承型号、备好安装工具 检验轴承型号、尺寸是否符合安装要求,并根据轴承的结构特点和与之配合 的各个零部件,选择好适当的装配方法,准备好安装时用的工具和量具。常用的 安装工具有手锤、铜棒、套筒、专用垫板、螺蚊夹具、压力机等,量具有游标卡 尺、千分尺、千分表等。

3.检验轴承装配表面 轴承装配表面及与之配合的零件表面,如有碰伤、锈蚀层、磨屑、砂粒、灰 尘和泥土存在,一则轴承安装困难,造成装配位置不正确;二则这些附着物形成 磨料、易擦损轴承工作表面,影响装配质量。因此,安装前应对轴颈、轴承座壳 体孔的表面、台肩端面、及连接零件如衬套、垫圈、端盖等的配合表面,进行仔 细检验。如有锈蚀层,可用细锉锉掉,细砂布打光,同时也要清除轴承装配表面 及其连接零件上的附着物。

轴承的使用

使用上的注意事项:滚动轴承是精密部件,其使用也须相应地慎重进行。无论 使用多么高性能的轴承,如果使用不当,则不会得到预期的高性能。有关轴承的 使用注意事项如下:

⑴.保持轴承及其周围清洁。即使是眼睛看不到的小尘埃,也会给轴承带来影响。 所以,要保持周围清洁,使尘埃不致侵入轴承。

⑵.小心谨慎地使用。在使用中给与轴承强烈冲击,会产生伤痕及压痕,成为事 故的原因。严重的情况下,会裂缝、断裂,所以必须注意。

⑶.使用恰当的操作工具。避免以现有的工具代替,必须使用恰当的工具。如专 用套筒、压力机等。

⑷.要注意轴承的锈蚀。操作轴承时,手上的汗会成为生锈的原因。要注意用干 净的手操作,最好尽量带上手套。

⑸.在安装准备工作没有完成前,不要拆开轴承的包装,以免污染。 轴承的安装和清洗 轴承的安装是否正确,影响着精度、寿命、性能。因此,设计及组装部门对于 轴承的安装要充分研究。希望按照作业标准进行安装。

作业标准的项目通常如下:

⑴.清洗轴承及轴承关连部件

⑵.检查关连部件的尺寸及精加工情况

⑶.安装

⑷.安装好轴承后的检查

⑸.供给润滑剂 希望在即将安装前,方才打开轴承包装。清洗后直接使用。

⒈轴承的清洗

新买的轴承上面,绝大多数都涂有油脂。这些油脂主要用于防止轴承生锈, 并不起润滑作用,因此,必须经过彻底清洗才能安装使用。清洗的方法是:凡用 防锈油封存的轴承,可用汽油或煤油清洗。凡用厚油和防锈油脂如工业用凡士林 防锈的轴承,可先用机油或变压器油加热溶解清洗(油温不得超过 100℃) ,把 轴承浸入油内。待防锈油脂溶化取出冷却后,再用汽油或煤油清洗。凡用气相剂、 防锈水和其他水溶性防锈材料防锈的轴承,可用皂类基其他清洗剂,诸如 664、 平平加、6503、6501 等清洗剂清洗。 用汽油或煤油清洗时,应一手捏住轴承内圈,另一手慢慢转动外圈,直至轴 承的滚动体、滚道、保持架上的油污完全洗掉之后,再清洗轴承外圈的表面。清 洗时还应注意,开始时宜缓慢转动,往复摇晃,不得过分用力旋转,否则,轴承 的滚道和滚动体易被附着的污物损伤。轴承清洗数量较大时,为了节省汽油、煤 油和保证清洗质量,可分粗、细清洗两步进行。 对于不便拆卸的轴承,可用热油冲洗。即以温度90°—100℃的热机油淋烫, 使旧油溶化,用铁钩或小勺把轴承内旧油挖净,再用煤油将轴承内部的残余旧油、 机油冲净,最后用汽油冲洗一遍即可。 轴承的清洗质量靠手感检验 轴承清洗完毕后,仔细观察,在其内外圈滚道里、滚动体上及保持架的缝隙里总会有一些剩余的油。检验时,可先用干净的塞尺将剩余的油刮出,涂于拇指 上,用食指来回慢慢搓研,手指间若有沙沙响声,说明轴承未清洗干净,应再洗 一遍。最后将轴承拿在手上,捏住内圈,拨动外圈水平旋转(大型轴承可放在装 配台上,内圈垫垫,外圈悬空,压紧内圈,转动外圈),以旋转灵活、无阻滞、无 跳动为合格。对清洗好的轴承,填加润滑剂后,应放在装配台上,下面垫以净布 或纸垫,上面盖上塑料布,以待装配,不允许放在地面或箱子上。挪动轴承时, 不允许直接用手拿,应戴帆布手套或用净布将轴承包起再拿,否则由于手上有汗 气、潮气,接触后易使轴承产生指纹锈。对两面带防尘盖或密封圈的轴承,以及 涂有防锈、润滑两用油脂的轴承,因在制造时就已注入了润滑脂,故安装前不要 清洗。 轴和轴承座壳体孔及其他零件的清洗。先用汽油或煤油清洗,干布擦净,然 后涂以少量油以利安装。这些零件清洗后,应注意凡铸件上有型砂的要彻底清除; 凡与轴承配合的零件上有毛刺尖角时,必须去掉,以免残砂和金属碎屑在安装时 落入轴承内部,影响装配质量。 轴承的安装方法,因轴承结构、配合、条件而异。一般,由于多为轴旋转, 所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承,多用压力机压入,或多用热装方法。锥孔 的场合,直接安装在锥度轴上,或用套筒安装。安装到外壳时,一般过度配合多, 外圈有过盈量,通常用压力机压入,或也有冷却后安装的冷缩配合方法。用干冰 做冷却剂,冷缩配合安装的场合,空气中的水分会凝结在轴承的表面。所以,需 要适当的防锈措施。

安装方法

⒈利用铜棒和手工锺击安装 这是安装中小型轴承的一种简便方法。当轴承内圈为紧配合,外圈为较松配 合时,将铜棒紧贴轴承内圈端面,用锤直接敲击铜棒,通过铜棒传力,将轴承徐 徐装到轴上。轴承内圈较大时,可用铜棒沿轴承内圈端面周围均匀用力敲击,切 忌只敲打一边,也不能用力过猛,要对称敲打,轻轻敲打慢慢装上,以免装斜击 裂轴承。 当轴承外圈为紧配合,内圈为较松配合时,可采用与上述相反的方法,用手 锤敲击紧贴外圈端面的铜棒,把轴承压入轴承座中,最后装到轴上,此法不易损 伤机件。

⒉利用套筒安装 此法与利用铜棒安装轴承道理相同。它是将套筒直接压在轴承端面上(轴 承装在轴上时压住内圈端面;装在壳体孔内时压住外圈端面),用手锤敲击力能均 匀地分布在安装的轴承整个套圈端面上,并能与压力机配合使用,安装省力省时, 质量可靠。 安装所用的套筒应为软金属制造(铜或低碳钢管均可)。若轴承安装在轴上时,套筒内径应略大于轴颈 1-4mm,外径略小于轴承内圈挡边直径,或以套筒厚 度为准,其厚度应制成等于轴承内圈厚度的 2/3-4/5,且套筒两端应平整并与筒身 垂直。若轴承安装在座孔内时,套筒外径应略小于轴承外径。 利用套筒安装轴承时,如机件不大,可置于台钳上安装。钳口垫以铜片 或铝片,以防轴被夹伤。如机件尺寸较大,应放在木架上安装。先将轴承装在轴 上,再安装套筒,用手锤均匀敲击套筒慢慢装合。当套筒端盖为平顶时,手锤应 沿其圆周依次均匀敲击套。

⒊还有一种压力机压入法:安装压力应直接施加于过盈配合的轴承套圈端面 上,否则会在轴承工作表面上造成压伤,导致轴承很快地损坏。

4.加热安装 对于安装过盈量较大的轴承或大尺寸轴承,为了便于安装,可利用热胀冷 缩原理,将轴承在油箱中加热后用铜棒、套筒和手锤安装。加热时温度一般控制 在 100℃以下,80-90℃较为合适。温度过高时,易造成轴承套圈滚道和滚动体退 火,影响硬度和耐磨性,导致轴承寿命降低及过早报废。 利用油箱加热轴承时,在距箱底一定距离应有一网栅,或者用钩子吊着轴 承,轴承不能放到箱底上,以防沉淀杂质进入轴承内或不均匀的加热,油箱中必 须有温度计,严格控制油温不得超过 100℃,以防止发生回火效应,使套圈的硬 度降低。油温达到规定温度 10分钟后,应迅速将轴承从油液中取出,趁热装于轴 上。必要时,可用安装工具在轴承内圈端面上稍加一点压力,这样更容易安装。 轴承装于轴上后,必须立即压住内圈,直到冷却为止。 目前国外一些轴承公司已研制出多种用于在安装轴承时加热轴承的装置, 如电感应加热器等。

 轴承安装后检验 轴承安装的正确与否,对其寿命及主机精度有着直接的影响。如果安装不当, 轴承不仅有振动,噪音大,精度低,温升递增大,而且还有被卡死烧坏的危险; 反之,安装得好,不仅能保证精度,寿命也会大大延长。因此,轴承安装之后, 必须进行检验。 重点检验项目如下:

⒈检验安装位置 轴承安装后,首先检验运行零件与固定零件是否相碰,润滑油能否畅通地流 入轴承,密封装置与轴向紧固装置是否正确。

⒉检验径向游隙 除安装带预过盈的轴承外,都应检验径向游隙。深沟球轴承可用手转动检验,以平稳灵活、无振动,无左右摆动为好。圆柱滚子和调心滚子轴承可用塞尺检验, 将塞尺插进滚子和轴承圈之间,塞尺插入深度应大于滚子长度的 1/2。当轴承的 径向游隙无法用塞尺测量时,可测量轴承在轴向的移动量,来代替径向游隙的减 小量。通常情况下,如轴承内圈为圆锥孔,则在圆锥面上的轴向移动量大约是径 向游隙缩小量的 15 倍。 轴承的径向游隙,有些安装后不合格是可以调整的,如角接触球轴承、圆锥 滚子轴承;有些则是在制造时已按标准规定调好,安装后不合格也不能再调整, 如深沟球轴承、调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承等。这类轴承安装后 经检验若不合格,径向装配游隙太小,则说明轴承的配合选择不当,或装配部位 加工不正确。此时,必须将轴承卸下,查明原因,加以消除后重新安装。当然轴 承游隙过大也不行。

轴承保养

为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能,须保养、检修、以求防 事故于未然,确保运转的可靠性,提高生产性、经济性。保养最好相应机械运转 条件的作业标准,定期进行。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期 拆卸的检查。作为运转中的检修事项,有轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的 状态等等。 轴承的检修 轴承的清洗:拆卸下轴承检修时,首先记录轴承的外观,确认润滑剂的残存 量,取样检查用的润滑剂之后,洗轴承。作为清洗剂,普通使用汽油、煤油。 拆下来的轴承的清洗,分粗清洗和细清洗,分别放在容器中,先放上金属的 网垫底,使轴承不直接接触容器的脏物。粗清洗时,如果使轴承带着脏物旋转, 会损伤轴承的滚动面,应该加以注意。在粗清洗油中,使用刷子清洗去润滑脂、 粘着物,大致干净后,转入精洗。精洗,是将轴承在清洗油中一边旋转,一边仔 细的清洗。另外,清洗油也要经常保持清洁。 轴承的检修和判断:为了判断拆卸下来的轴承是否可以使用,要在轴承洗干 净后检查。检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙 的增加及有无关尺寸精度下降的损伤,异常。非分离型小型球轴承,则用一只手 将内圈支持水平,旋转外圈确认是否畅通。圆锥滚子轴承等分离形轴承,可以对 滚动体、外圈的滚道面分别检查。大型轴承因不能用手旋转,注意检查滚动体、 滚道面、保持架、挡边面等外观,轴承的重要性愈高愈须慎重检查。 轴承的判断 轴承是否可用的判断,主要是考虑轴承损伤程度、机械性能、重要性、运转 条件、至下次检修的期间而决定。如果有下述缺陷则不能再使用,必须更换新轴 承。内圈、外圈、滚动体、保持架的任何一个上有裂纹或缺口。

⒈套圈、滚动体任何一个上有断裂。

⒉滚道面、挡边、滚动体上有显著的卡伤。

⒊保持架磨损显著或者铆钉显著松弛。

⒋滚道面、滚动体上有锈、有伤。

⒌滚道面、滚动体上有严重的压痕和打痕。

⒍内圈内径面或外圈外径面有明显蠕变。

⒎因热而造成的明显变色。

⒏封入润滑脂的轴承,密封圈或防尘盖的破损明显。 轴承的润滑 轴承润滑的目的:滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损,防止金 属烧粘、其润滑效果如下:

⑴.减少摩擦及摩损。在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分, 防止金属接触,减少摩擦、磨损。

⑵.延长疲劳寿命。轴承的滚动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好, 则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。

⑶.排除摩擦热、冷却。循环给油法等可以用油排除由摩擦发生的热,或由外 部传来的热。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。

⑷.其他也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。 润滑方法: 轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先, 要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占 优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长。

⑴.润滑脂的填充量,以填充轴承壳体空间的 1/3 到 1/2 为宜。若加脂过多, 由于搅拌发热,会使脂变质恶化或软化。当转速很低时,为防止外部异物进入轴 承内,可以填满壳体空间。

⑵.牌号不同的润滑脂不能混合,含有不同种类稠化剂的脂相混合会破坏润滑 脂的结构和稠度。若必须更换牌号,应把轴承内原有的润滑脂完全清除。 轴承的损伤 一般,如果正确使用轴承,可以使用至达到疲劳寿命为止。但会有意外过早 地损伤,不能满足使用的情况。这种早期损伤,与疲劳寿命相对,是被称做故障 或事故的品质使用限度。多起因于安装、使用、润滑上的不注意,包括外部侵入 的异物,以及对于轴、外壳的热影响之研究不够充分等。 关于轴承的损伤状态如:滚动轴承的套圈、挡边的卡伤,作为原因可考虑, 润滑剂不足、不适合、供排油构造的缺陷、异物的侵入、轴承安装误差、轴的挠 曲过大,也会有这些原因重合。 因此,仅调查轴承损伤,很难得知损伤的真正原因。可是,如果知道了轴承 的使用机械、使用条件、轴承周围的构造、了解事故发生前后的情况,结合轴承的损伤状态和几种原因考察,便可以防止同类事故再发生。 轴承的选择 选择的方法和步骤。正确选用滚动轴承,对主机能否获得良好的工作性能, 延长使用寿命;对企业能否缩短维修时间,减少维修费用,提高机器的运转率, 都有着十分重要的作用。

一般来说,选择轴承的步骤可能概括为:根据轴承工作 条件(包括载荷方向及载荷类型、转速、润滑方式、同轴度要求、定位或非定位、 安装和维修环境、环境温度等),选择轴承基本类型、公差等级和游隙;根据轴承 的工作条件和受力情况和寿命要求,通过计算确定轴承型号,或根据使用要求, 选定轴承型号,再验算寿命;验算所选轴承的额定载荷和极限转速。选择轴承主 要考虑因素是极限转速、要求的确切寿命和载荷能力,其它的因素则有助于确定 轴承类型、结构、尺寸及公差等级和游隙工求的最终方案。 选择轴承游隙时,应考虑以下几个方面:

⒈轴承的工作条件,如载荷、温度、转速等;

⒉对轴承使用性能的要求(旋转精度、摩擦力矩、振动、噪音);

⒊轴承与轴和外壳孔为过盈配合时导致轴承游隙减小;

⒋轴承工作时,内外套圈的温度差异导致轴承游隙减小;

⒌因轴和外壳材料的膨胀系数不同,导致轴承游隙减小或增大; 根据使用经验,球轴承最适宜的工作游隙为近于零;滚子轴承应保持有少量的 工作游隙。在要求支承刚性良好的部件中,轴承允许有一定数值的预紧力。这里 特别指出,所谓工作游隙,是指轴承在实际运转条件下的游隙。还有一种游隙叫 原始游隙,是指轴承未安装前的游隙。原始游隙大于安装游隙。我们对游隙的选择,主要是选择合适的工作游隙。

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