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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;

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