滚动轴承

在滚动摩擦下工作的轴承。滚动轴承是标准化程度很高的零件,互换性好，消耗润滑剂少,大多能用脂润滑，使用维护方便，工作可靠，静摩擦力矩接近动摩擦力矩，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。但高速时寿命低，声响较大。滚动轴承按承载方向可分为向心轴承和推力轴承(见图)。向心轴承主要承受径向力,也能同时承受不大的轴向力;推力轴承只能承受轴向力。向心推力轴承能同时承受径向力和轴向力。滚动轴承按滚动体形状又可分为

球轴承、滚子轴承和滚针轴承。转速较高、载荷较小，要求旋转精度较高时宜选用球轴承；载荷大时宜选用滚子轴承；载荷大而径向尺寸又受限制时宜选用滚针轴承。向心轴承的套圈分内圈和外圈,内圈常与轴紧套并随轴一起旋转,外圈装在轴承座孔中。滚动体沿套圈的滚道滚动，由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到 HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，有的采用铜合金、夹布胶木或塑料制造。　　基本类型 　表中列出中国生产的滚动轴承的基本类型。各种类型的滚动轴承又分B、C、D、E、G5个精度等级。B为最高精度级。G为普通精度级，应用最普遍。转速高、对旋转精度有严格要求的主轴，应选用精度较高的轴承，如精密车床、铣床、镗床、磨床磨头、 航空发动机、增压器、精密仪表选C、D级；坐标镗床、高速磨头选B、C级。 滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造 滚动轴承的类型、结构、尺寸和精度等级等规定用代号表示。对没有特殊要求的普通滚动轴承，中国代号用四位阿拉伯数字标示。最前面一位是类型代号，其次为直径系列代号，最后两位数为内径尺寸代号。同一内径的轴承有几种不同的外径，分特轻、轻、中和重系列，分别用1、2、3、4表示。特轻系列外径最小，重系列外径最大。内径为20～459毫米的轴承，内径尺寸代号乘5即为轴承内径。例如6308：6代表向心推力球轴承，3代表中系列，08代表轴承内径为08×5=40毫米。
负荷与寿命 　滚动轴承中任一元件出现接触疲劳磨损前的运转总转数或在一定转速下的总工作时数，称为轴承寿命。滚动轴承的寿命参差很大，同一批生产的轴承在相同条件下运转，其寿命可相差数倍甚至数十倍。同一批轴承中的90％在疲劳剥落前能达到或超过的总转数（或工作时数）时称为额定寿命L。额定寿命为100万转时所能承受的载荷为额定动负荷C。 承受载荷最大的滚动体与滚道接触处的塑性变形量之和达到万分之一滚动体直径时，所能承受的负荷为额定静负荷C₀。额定负荷越大，轴承的负荷能力越强。向心轴承的额定负荷是纯径向负荷，推力轴承的额定载荷是纯轴向载荷。轴承的实际负荷情况常与额定负荷不同，须换算成当量负荷。在当量动负荷P作用下,轴承的寿命与实际负荷条件下的寿命相同。在当量静负荷P₀作用下，负荷最大的滚动体和滚道接触处的总塑性变形量与实际载荷条件下的相同。轴承的额定寿命、额定动负荷与当量动负荷之间的关系为

式中ε为寿命指数：球轴承ε＝3，滚子轴承ε＝10/3。在选择轴承时通常取机器中修或大修期限作为轴承的预期寿命。例如，不经常使用的设备为500～2000小时；每天工作8小时连续使用的机器为2～3万小时;每天连续使用24小时的机器为 4～10万小时。实际上达到预期寿命时只有少数轴承损坏。

1、调心性能 　轴中心线相对轴承座孔中心线倾斜时，轴承仍能正常工作的能力。双列向心球面球轴承和双列向心球面滚子轴承具有良好的调心性能。滚子轴承和滚针轴承不允许内、外圈轴线有相对倾斜。各类滚动轴承允许的倾斜角不同，如单列向心球轴承为8′～16′,双列向心球面球轴承为2°～3°，圆锥滚子轴承≤2′。
极限转速 　在一定载荷和润滑条件下轴承所允许的最高转速。极限转速与轴承类型、 尺寸、精度、 游隙、保持架、负荷和冷却条件等有关。轴承工作转速应低于极限转速。 选用高精度轴承、 改善保持架结构和材料、采用油雾润滑、改善冷却条件等，都可以提高极限转速。
2、轴承润滑 　主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高，但摩擦力矩比油润滑大，不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1／2～1／3，否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好，但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.12～0.2厘米／秒。负荷大，工作温度高时宜选用粘度高的油,转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑、滴油润滑、油雾润滑、喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时，油面应不高于最下方的滚动体中心。若按弹性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度，则接触表面将被油膜隔开。这时，在稳定载荷作用下，轴承寿命可提高很多倍。
现代机器、仪器等设备正向高速、重载、精密、轻巧等方面发展，这对滚动轴承提出许多新的要求，如在减小尺寸的同时要求轴承保持甚至提高额定负荷，采用新技术改进工艺，提高制造精度，降低成本。通用滚动轴承已很难满足各式各样的要求，对生产量大的机器设备应设计制造专用轴承，在加强标准化的同时，增加品种，扩大专用轴承的比例。现代工业的发展还需要在特殊工况下工作的特种轴承，如在高速、高温、低温、强磁场或在酸、碱等介质中工作的轴承。

一、轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同，分为：

向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45。按公称接触角不同，又分为：径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承：向心角接触轴承----公称接触角大于0到45的向心轴承。
推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为：轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承：推力角接触轴承----公称接触角大于45但小于90的推力轴承。
1、球轴承----滚动体为球：
2、滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm;圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承;调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。
轴承按其工作时能否调心，分为：
1、调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。
2、非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
轴承按滚动体的列数，分为：
1、单列轴承----具有一列滚动体的轴承。
2、双列轴承----具有两列滚动体的轴承。
3、多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、四列轴承。
轴承按其部件能否分离,分为：
1、可分离轴承----具有可分离部件的轴承；
2、不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。
轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。
二、按滚动轴承尺寸大小分类
轴承按其外径尺寸大小
1、微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。
2、小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。
3、中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承。
4、中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承。
5、大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。
6、特大型轴承----公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承

优点
1、摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动.
2、尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便。
3、结构紧凑，重量轻，轴向尺寸更为缩小。
4、精度高，转速高，磨损小，使用寿命长。
5、部分轴承具有自动调新的性能。
6、适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高。
缺点
1、噪音大。
2、轴承座的结构比较复杂。
3、成本较高。

滚动轴承类型多种多样，选用时可考虑以下方面因素，从而进行选择。
a．载荷的大小、方向和性质
球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时，一般选用推力轴承；当滚动轴承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承受纯径向载荷的同时，还

有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适应宜。
b．允许转速
因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下，摩擦小、发热量少的轴承，适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。
c．刚性
轴承承受负荷时，轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形，变形量与载荷成比例，其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性；此外，在轴承支承设计中，考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。
d．调心性能和安装误差
轴承装入工作位置后，往往由于制造误差造成安装和定位不良。此时常因轴产生捞度和热膨胀等原因，使轴承承受过大的载荷，引起早期的损坏。自动调心轴承可自行克服由安装误差引起的缺陷，因而是适合此类用途的轴承。
e．安装和拆卸
圆锥滚子轴承、滚针轴承和圆锥滚子轴承等，属于内外圈可分离的轴承类型（即所谓分离型轴承），安装拆卸方便。
f．市场性
即使是列入产品目录的轴承，市场上不一定有销售；反之，未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而，应清楚使用的轴承是否易购得。

滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。国家标准GB/T272-93规定轴承的代号由三部分组成：前置代号、基本代号、后置代号。基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代号的补充，只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求时才使用，一般情况可部分或全部省略。
a．基本代号
基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。
a1、轴承类型代号用数字或字母表示不同类型的轴承，详见资料库。
a2、尺寸系列代号由两位数字组成。前一位数字代表宽度系列（向心轴承）或高度系列（推力轴承），后一位数字代表直径系列。尺寸系列表示内径相同的轴承可具有不同的外径，而同样的外径又有不同的宽度（或高度），由此用以满足各种不同要求的承载能力。
a3、内径代号表示轴承公称内径的大小，用数字表示。
例：轴承23224
2-类型代号，调心滚子轴承；32-尺寸系列代号；24-内径代号，d=120mm;
例：轴承6208-2Z/P6
6-类型代号，深沟球轴承；2-尺寸系列代号；08-内径代号，d=40mm；
2Z-轴承两端面带防尘罩；P6-公差等级符合标准规定6级

滚动轴承和滑动轴承的区别首先表象在结构上，滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的，因而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点九越多；滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的，因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同，滚动轴承的运动方式是滚动；滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形势上也就完全不相同。

滑动轴承（slidingbearing），在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
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一种精密的机械元件，叫滚动轴承（rollingbearing）。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。其中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，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体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，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。

滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
滚动轴承和滑动轴承的区别首先表象在结构上，滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的，因而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点九越多；滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的，因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同，滚动轴承的运动方式是滚动；滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形势上也就完全不相同。^[1]