技术支持

轴承的结构及功能

轴承,其实就在我们身边,而且用量惊人。以汽车为例,一辆汽车中一般要使用100到150个轴承,如 果没有轴承,车轮将咯咯作响,变速箱的齿轮无法啮合,汽车将无法行驶。
不仅汽车,铁道车辆、飞机、洗衣机、电冰箱、空调、吸尘器、复印机、电脑,甚至飞行于遥远太空中的人造卫星上,都有轴承的身影。轴承在提高机械运行效率及节能方面发挥了重要作用。令人遗憾的是,由于轴承是在机械内部悄无声息的运转,大家很少有机会能直接看到轴承的真面目。但轴承确实是维持机械稳定发挥功效 的重要零件。

轴承的英文是“Bearing”,“Bear”有支承、承受的含义。在日语中,轴承被写作“轴受”,这是因为轴承是用来支承旋转的轴 的,即取“支承旋转轴”的含义。

下面照片所示轴承,为最基本的“滚动轴承(Rolling Bearing)”。

“滚动轴承”的基本结构很简单,由四个零件构成。

轴承的基本功能是“降低机械的摩擦”。降低摩擦有三大好处,即,

1. 提高机械的工作效率。

2. 延长机械的使用寿命。

3. 防止咬粘,减少机械故障。

轴承可降低摩擦,提高传动效率,有利于节能。这就是人们常说“轴承环保”的原因。
 

维修保养

1. 使用注意事项

滚动轴承是精密部件,使用应十分谨慎。即使高质量的轴承,如果使用不当,也不会得到预期的效果。
轴承的使用注意事项如下。

a.保持轴承及其周围环境的清洁
即使是肉眼看不到的微小灰尘,也会给轴承带来不良影响。所以,要保持周围清洁,使灰尘不会侵入轴承。

b.小心谨慎地使用。
在使用中给轴承强烈冲击,会产生伤痕或压痕,诱发事故。严重时,会引起裂缝、断裂,必须加以注意。

c.使用轴承专用工具。
必须使用专用工具,不可随意替代。

d.避免轴承生锈。
操作轴承时,手汗会造成生锈。要注意用干净的手操作,尽量带手套,留意腐蚀性气体。

2.   安装

轴承的安装是否正确,直接影响轴承使用时的精度、寿命和性能。因此,设计及装配部门对于轴承的安装要充分研究,按照作业标准进行。作业标准项目通常如下:

1. 清洗轴承及相关零部件

2. 检查相关零部件的尺寸及精度

3. 安装

4. 轴承安装后进行检查

5. 填充润滑剂

希望在安装时,再打开轴承包装。一般脂润滑时,不清洗轴承,直接填充润滑脂。油润滑时,一般也不必清洗,但是,仪器用或高速用轴承等,要用洁净的油清洗,除去涂在轴承上的防锈剂。除去了防锈剂的轴承,易生锈,所以不能随意放置。

再者,已封入润滑脂的轴承,不清洗直接使用。

轴承的安装办法,因轴承结构、配合、条件而异,由于一般多为轴旋转,所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承,多用压力机压入,或热装方法。锥孔的场合,直接固定在锥形轴上,或用紧定套安装。

安装到轴承座时,多采用间隙配合,外圈有过盈量时,通常用压力机压入,或使用冷却后安装的冷缩方法。用干冰作冷却剂,冷缩安装的场合,空气中的水分会凝结在轴承的表面。所以需要采取防锈措施。

 

3.  运转检查

   轴承安装结束后,为了检查安装是否正确,要进行运转检查。小型机械可以用手旋转,以确认是否旋转顺畅。检查项目有因异物、伤痕、压痕而造成的运转不畅,因安装不良,安装座加工不良而产生的力矩不稳定,由于游隙过小、安装误差、密封摩擦而引起的力矩过大等等。如无异常则可以开始动力运转。

大型机械不能手动旋转,所以空载启动后立即切断动力,机械空转,检查有无振动、噪音、旋转部件是否有接触等等,确认无异常后,进入动力运转。

动力运转,从空载低速开始,缓缓的提高至所定条件的额定运转。试运转中检查事项为,是否有异常音响、轴承温度的变化、润滑剂的泄漏或变色等等。如果发现异常,应立即中止运转,检查机械,必要时要拆下轴承检查。

轴承温度,一般可根据轴承座的外部温度推测。但利用油孔直接测量轴承外圈的温度更加准确。轴承温度,从运转开始逐渐升高,通常1~2小时后 温度稳定。如果轴承安装不良,温度会急剧上升,出现异常高温。其原因诸如润滑剂过多、轴承游隙过小、安装不良、密封装置摩擦过大等。高速旋转的场合,轴承结构、润滑方式的选择错误等也是其原因。

轴承的转动音用听诊器等检查,有较强的金属噪声、异音、不规则音等说明异常。其原因有润滑不良、轴或轴承座精度不良、轴承损伤、异物侵入等。

4.   拆卸

在定期检修、更换时需要拆卸轴承。拆卸后,如要继续使用或还需检查进行调查时,拆卸要和安装一样谨慎。注意不损伤轴承及零件,特别是拆卸过盈配合轴承,操 作难度大,所以在设计阶段要事先考虑到便于拆卸。根据需要设计制作拆卸工具也十分重要。拆卸时,根据图纸研究拆卸方法、顺序、调查轴承的配合条件,以便拆 卸作业顺利进行。

 

5.   轴承的检修

检修拆卸下的轴承时,首先记录轴承外观,确认润滑剂的残存量,取样后,清洗轴承。清洗剂普遍使用汽油、煤油。

拆下来的轴承的清洗,分粗洗和精洗,在容器内先放上金属网,使轴承不直接接触容器内的脏物。粗洗时,如果轴承带着脏物旋转,会损伤轴承滚动面,应该加以注意。在粗洗油中,使用刷子出去润滑脂、粘着物,基本干净后,转入精洗。

精洗,是将轴承在清洗油中一边旋转,一边仔细地清洗。另外,清洗油也要经常更换保持清洁。

判断拆卸下的轴承可否再使用时,要在轴承清洗后检查,仔细检查滚道面、滚动面、配合面的状态、保持架的磨损情况、轴承游隙是否增加及有无影响尺寸精度下降的损伤、异常。非分离型小型球轴承等,则用单手平端内圈,旋转外圈确认是否顺畅。

圆锥滚子轴承等分离型轴承,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、挡边面等的外观,轴承的重要性越高越需谨慎检查。

判断轴承可否再次使用时,要根据轴承的损伤程度、机械性能、重要性、运转条件、检查周期等相关因素来决定。但是检查时若发现有下列缺陷,则轴承不能继续使用,需要更换新轴承。

(a) 内圈、外圈、滚动体、保持架中任意一件有裂纹或缺口。
(b) 套圈、滚动体中任意一件有断裂。
(c) 滚动面、挡边、滚动体上有明显擦伤。
(d) 保持架磨损明显,或铆钉明显松动。
(e) 滚道面、滚动体上有锈蚀或伤痕。
(f) 滚道面、滚动体上有严重的压痕或碰伤。
(g) 内圈内径面或外圈外径面上有明显的蠕变。
(h) 因过热而明显变色。
(i) 封入润滑脂的轴承,密封圈或防尘盖破损严重。
6.  保养检修

为保持滚动轴承的原有性能,尽可能在良好状态下长期使用,必须定期对轴承进行检查和维护,以预防故障,确保运转可靠,提高效率和效益。

应按该机械运转条件和作业标准,定期进行保养。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸检查。

运转中的检修事项包括轴承的转动音、振动、温度、润滑剂的状态等等。

运转中发现异常状态,以表2为参考,查找原因,并采取相应对策。根据需要对拆卸下的轴承仔细检查。
 

轴承润滑脂的选择

型 号                         技术指标

AS2    NSK润滑脂;型号:AS2;稠度:273;说明:大负载用油脂,吸水性好,广泛用于各种用途;

LR3    NSK润滑脂;型号:LR3;稠度:227;说明:高温润滑性能好,用于中等负载、高速搬运等;

PS2    NSK润滑脂;型号:PS2;稠度:227;说明:低温润滑性能好,用于高精密高速等机器;

LG2    NSK润滑脂;型号:LG2;稠度:207;说明:润滑性能好寿命长,用于要求半导体、液晶制造装置和食品机械;

LGU    NSK润滑脂;型号:LGU;稠度:209;说明:与LG2相比,金属参数非常低,并可在高温环境下使用;品牌:NSK;

NF2    NSK润滑脂;型号:NF2;稠度:288;说明:耐磨擦腐蚀性好,使用温度范围广,适用于直线滑轨、滚珠螺杆等转动产品;

NSL    NSK润滑脂;型号:NSL;说明:直线导轨专用油;