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轴承基本知识及安装注意事项
标        题：轴承的基本知识和安装注意事项
原问题描述：轴承知识介绍，轴承的安装及常见故障分析
补充   说明：轴承用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用的零部件。是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。
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一、轴承基本知识：
1.1 滚动轴承的结构
滚动轴承一般由套圈（内圈、外圈）、滚动体和保持架构成。内圈与外圈之间装有若干滚动体，通过保持架使滚动体保持一定间隔，进行圆滑的滚动。
1）套圈（内圈、外圈）
套圈上滚动体滚动的部分称做滚道，其表面面称做滚道面，球轴承套圈的滚道又称做沟道。
一般来说，套圈中的内圈和外圈分别与轴和外壳配合。  X  C1 M! t9 L
推力轴承的内圈、外圈分别是称做轴圈和座圈。
2）滚动体
滚动体分为球和滚子两大类，滚子根据其形状不同又分为圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子等等。
( 3）保持架
保持架是将滚动体部分包围，使其在圆周方向保持一定的距离。
保持架有冲压保持架、车制实体保持架、工程塑料成型保持架。
与无保持架的满装型球（滚子）轴承相比，带保持架的轴承摩擦阻力较小，适用于高速旋转。
1.2 滚动轴承的分类
滚动轴承按接触角的不同，主要分为向心轴承、推力轴承，按滚动体和套圈的结构可分为探沟球轴承、调心球轴承、角接触球轴承、推力球轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承等等。滚动轴承按滚动体的列数，可以分为单列、双列和多列（三列、四列）。
1.3 轴承的润滑
润滑对轴承的运转及寿命有极为重要的影响，选择润滑脂的一般原则。润滑脂由基础油、增稠剂及添加剂制成，不同种类和同一种类不同牌号的润滑脂性能相差很大，允许的旋转极限不同，在选择时务必注意。润滑脂的性能主要由基础油决定，一般低粘度的基础油适用于低温、高速，高粘度的适用于高温、高负荷。增稠剂也关系着润滑性能，增稠剂的耐水性决定润滑脂的耐水性。原则上，牌子不同的润滑脂不能混合，而且，即使是同种增稠剂的润滑脂，也会因添加剂不同相互带来坏影响。
  润滑轴承时，很多人以为油脂涂的越多越好，这是一个常见的错误概念。轴承和轴承室内过多的油脂将造成油脂的过度搅拌，从而产生极高的温度。轴承充填润滑剂的数量以充满轴承内部空间1/2～1/3为宜，高速时应减少到1/3。
二、轴承安装注意事项
2.1 在安装轴承前，您必须确保安装表面和安装环境的清洁。
    如果轴承内有铁屑、毛刺、灰尘等异物进入，将使轴承在运转时产生噪声与振动，甚至会损伤滚道和滚体。
2.2 必须用清洁的汽油或煤油仔细清洗，再涂上干净优质或高速高温的润滑油脂方可安装使用。4 Z/ ?1 A: P( v) a- S- z- {
    清洁度对轴承寿命和振动噪声的影响是非常大的。另外，有一点必须格外注意，全封闭轴承不须清洗加油。
2.3 轴承安装和拆卸要遵循一定的方法，不能大意。" g, A- E% R4 A! u6 W) D( o  B
    安装时勿直接锤击轴承端面和非受力面，应以压块、套筒或其它安装工具(工装)使轴承均匀受力，切勿通过滚动体传动力安装。如果安装表面涂上润滑油，将使安装更顺利。如配合过盈较大，应把轴承放入矿物油内加热至80~90℃后尽快安装，严格控制油温不超过100℃，以防止回火效应硬度降低和影响尺寸恢复。在拆卸遇到困难时，建议您使用拆卸工具向外拉的同时向内圈上小心的浇洒热油，热量会使轴承内圈膨胀，从而使其较易脱落。
2.4 轴承的径向游隙不是越小越好，须有的放矢，根据条件选用最合适的游隙。6 }9 c, N3 o, y3 ~" r; Q
    不是所有的轴承都要求最小的工作游隙，您必须根据条件选用合适的游隙。基本径向游隙组适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合；在高温、高速、低噪声、低磨擦等特殊条件下工作的轴承则宜选用大的径向游隙；对精密主轴、机床主轴用轴承等宜选用较小的径向游隙；对于滚子轴承可保持少量的工作游隙。另外，对于分离型的轴承则无所谓游隙；最后，轴承装机后的工作游隙，要比安装前的原始游隙小，因为轴承要承受一定的负荷旋转，还有轴承配合和负荷所产生的弹性变形量。
3.1故障形式
（1）轴承转动困难、发热；
（2）轴承运转有异声；5 A+ M; Z7 h  g  ]2 k
（3）轴承产生振动；
（4）内座圈剥落、开裂；
（5）外座圈剥落、开裂；2 u. ~, q1 R( i4 J$ o1 ^" Z+ Q
（6）轴承滚道和滚动体产生压痕。 5 z9 J1 A5 q& @& W
3.2. 故障原因分析
（1）装配前检查不仔细，轴承在装配前要先清洗并认真检查轴承的内外座圈、滚动体和保持架，是否有生锈、毛刺、碰伤和裂纹；检查轴承间隙是否合适，转动是否轻快自如，有无突然卡止的现象,对于对开式轴承座，要求轴承盖和轴承底座接合面处与外座圈的外圆面之间，应留出0.1mm～0.25mm间隙，以防止外座两侧“瓦口”处出现“夹帮”现象导致的间隙减小，磨损加快，使轴承过早损坏。
（2）装配不当。装配不当会导致轴承出现上述的各种故障形式，以及以下的几种情况： 8 H6 q* [# n  y0 B. G: o# h1 X4 r/ K
     A.配合不当
  轴承内孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圆与轴承座孔的配合采用基轴制。旋转的座圈（大多数轴承的内座圈为旋转座圈，外座圈不为旋转座圈，少部分轴承则相反），通常采用过盈配合，能在负荷作用下避免座圈在轴径和轴承座孔的配合表面上发生滚动和滑动。; U" `( g2 Y8 x( \& e
但有时由于轴径和轴承座孔的尺寸测量不精确或配合面粗糙度未达到标准要求，造成过大的过盈配合，使轴承座圈受到很大挤压，从而导致轴承本身的径向间隙减少，使轴承转动困难、发热，磨损加剧或卡死，严重时会造成轴承内外座圈在按装时开裂。不旋转座圈常采用间隙或过盈不大的配合，这样不旋转座圈就有可能产生微小的爬动，而使座圈与滚动体的接触面不断更换，座圈滚道磨损均匀。同时也可以消除轴因热伸长而使轴承中滚动体发生轴向卡住的现象。但过大的间隙配合，会使不旋转座圈随滚动体一同转动，致使轴（或轴承座孔）与内座圈（或外座圈）发生严重磨损，而出现摩擦使轴承发热、振动。 
    B.装配方法不当* S1 p5 i0 u& r5 k2 X
  轴承和轴径或轴承座孔的过盈较小时，多采用压入法装配。最简单的方法是利用铜棒和手锤，按一定的顺序对称地敲打轴承带过盈配合的座圈，使轴承顺利压入。另外，也可用软金属制的套管借手锤打入或压力机压入。若操作不当，则会使座圈变形开裂，或者手锤打在非过盈配合的座圈上，则会使滚道和滚动体产生压痕或轴承间接被破坏。
    C.装配时温度控制不当
滚动轴承在装配时，若其与轴径的过盈较大，一般采用热装法装配。一般不会超过100℃，最多不会超过120℃。轴承加热后迅速取出套装在轴颈上。若温度控制不当造成加热温度过高，则会使轴承产生回火而致硬度降低，运行中轴承就易磨损、剥落、甚至开裂。
D.装配时间隙调整不当
滚动轴承的间隙分为径向间隙和轴向间隙，其功用是保证滚动体的正常运转和润滑以及补偿热伸长。
对于间隙不可调整的滚动轴承，因其径向间隙在制造时就已按标准确定好了，不能进行调整，此类轴承装在轴径上或轴承座孔内之后，实际的径向间隙称为装配径向间隙，装配时要使装配径向间隙的大小恰好能在运转中造成必要的工作径向间隙，以保证轴承灵活转动。
不论间隙可调整或间隙不可调的滚动轴承，它们在装配时都要调整好轴向间隙（但有些间隙不可调的轴承不必留轴向间隙），以补偿轴在温度升高时的热伸长，从而保证滚动体的正常运转。若轴向间隙过小时，会造成轴承转动困难、发热，甚至使滚动体卡死或破损；若轴向间隙过大，则会导致运转中产生异声，甚至会造成严重振动或使保持架破坏。 
    E.联轴器找正不当
   大多数运转设备的输入轴是通过联轴器与动力轴相连接，因此装配时必须进行联轴器的找正，使主动轴与从动轴在同一轴线上。
（3）润滑不良
滚动轴承使用的润滑油（或润滑脂）都有一定的工作温度，当温度过高时就会变质，从而失去润滑作用，使轴承因高温而烧损。另外，润滑油（或润滑脂）本身质地不良或运行中加油（脂）不及时，也会造成轴承温度升高或产生异声。; [% C" q! B& I1 [% K
    （4）转子不平衡
一般来说，运转设备的转子在装配前都要进行动、静平衡，所以，轴承是不会出现问题的。但有些转子在运行过程中由于受到介质的腐蚀或固体杂质的磨损，或者是轴出现弯曲，就会导致产生不平衡的离心力，从而使轴承发热、振动，滚道严重磨损，直至破坏。( L! V5 r7 u! ?9 z! M5 _$ Z- q
    （5）检查更换不及时
轴承运行过程中，按规定定期进行检查，若出现发热、异声、振动等情况，要及时停车查找原因，消除故障，轴承如发现严重的疲劳剥落、氧化锈蚀、磨损的凹坑、裂纹，或有过大噪音无法调整时，应及时更换。若检查、更换不及时，则会造成轴承甚至转子的严重破坏，从而影响正常的生产。另外，轴承拆卸不当、设备地脚螺栓松动造成的振动，也会导致轴承滚道和滚动体产生压痕，轴承内、外座圈的开裂。
3.3.消除故障的方法1 u3 i2 v0 Q( y0 U. Z+ f( {/ P. z
（1）更换轴承时，要对新轴承进行认真检查，同时对轴径及轴承座孔和转子进行细致的检查；. }( @5 _6 M5 r: ~
（2）装配和拆卸轴承时，严格执行检修工艺，认真操作，避免装拆不当导致的轴承损坏；
（3）按时加油换油，保证轴承工作状况始终处于良好状况；
（4）运行中认真检查，发现故障隐患，及时消除。
滚动轴承的安装--加热安装方法当轴承的内径大于70mm，或配合过盈较大时，采用加热法使轴承孔膨胀，这样安装省力省时，也避免因施力过大而导致的损伤。
这时需要控制的是加热温度，一般将轴承加热至80℃，最高100℃．就够了。超过120℃就会导致轴承发生回火现象，致使套圈的硬度降低与精度降低。
3.4 加热安装法的要点
①加热的温度要控制得宜，温度过高轴承会受到损伤，温度过低则套圈膨胀量不足，效果不显著。80～1000℃的加热温度所得的内圈内径的热膨胀量，这对于具有一般过盈量的轴承而言，已经是足够了。
②一俟到达所要求的加热温度，就要尽快地进行安装，以免冷却而发生安装困难。
③轴承在冷却时在宽度方向也有收缩，因此安装时要施加一定的压力将内圈向肩部压紧，并且在冷却后用极薄的塞尺试作检测，是否在内圈端面与轴肩之间出现了间隙。总之，操作要求熟练、迅速和准确。
四、轴承的清洗、检修以及判断
1、轴承的清洗
　拆卸下轴承检修时，首先记录轴承外观，确认润滑剂的残存量，取样检查用的润滑剂之后，清洗轴承。作为清洗剂，普通使用汽油、煤油。
被拆下来的轴承的清洗，分粗清洗和细精洗，分别在容器中，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，会损伤轴承滚动面，应该加以注意。在粗清洗中，使用刷子清除去润滑脂、粘着物，大致干净后，转入精洗。精洗是将轴承在清洗液中一边旋转，一边仔细地清洗。另外，清洗油也要经常保持清洁。
2、轴承的检修和判断
为了判断拆卸下来的轴承是否可以再使用，要在轴承洗干净后检查，精心检查滚道面、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于尺寸精度下降的损伤、异常。非分离型的小球轴承，则用一只手将内圈水平地支持着，转动外圈确认是否处于流畅旋转状态。
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.轴承的重要性愈高愈须慎重检查。
是否可再使用的判断，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。
可是如有下述的缺陷则不能再使用，必须更换新轴承：
(a)内圈、外圈、滚动体、保持架的任何一个上有裂纹或缺口；
(b)套圈、滚动体任何一个上有断裂；( @9 u* J; v9 `: k1 M
　 (c)滚道面、挡边、滚动体上有显著的卡伤；
(d)保持架磨损显著，或者铆钉显著松弛；
(e)滚道面、滚动体上有锈、有伤；　
(f)滚道面、滚动体上有严重的压痕和打痕；　
(g)内圈内径面或外圈外径面有明显的蠕变；　
(h)因热而造成的变色明显；　
(i)封入润滑脂的轴承，密封圈或防尘盖的破损明显。
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