1、滚动轴承的选用、安装与调试第一篇 用好 滚动轴 承的要点 滚动轴 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
2、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 承制造厂家提高 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。 第一章 节 滚动轴 承的 选择 和代用1. 选择 的方法和步 骤 能否正确 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。因此，不 论 是 设计
3、制造 单 位， 还 是 维 修使用单 位，在 选择滚动轴 承 时 都必 须 高度重 视 ，其 选择 的全部程序 见图11。一般来 说 ，选择轴 承的步 骤 可能概括 为 ：1. 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； 2. 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； 3. 验 算所 选轴 承的 额 定 载 荷和极限 转 速。 选择轴 承的主要考 虑 因素
4、是极限 转 速、要求的确良寿命和 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。1. 类 型 选择 各 类滚动轴 承具有不同的特性，适用于各种机械的不同使用情况。 选择轴 承 类 型 时 ，通常 应 考 虑 下列因素。一般情况下： 对 承受推力 载 荷 时选 用推力 轴 承、角接触 轴 承， 对 高速 应 用 场 合通常使用球 轴 承，承受重的径向 载 荷 时 ，则选 用 滚 子 轴 承。 总 之， 选 用人 员应 从不同生 产 厂家、众多的 轴 承 产品中， 选 用合适的 类 型。 轴 承所占机械的空 间 和位置 在机械 设计
5、中，一般先确定 轴 的尺寸，然后，根据 轴 的尺寸 选择滚动轴 承。通常是小 轴选 用球 轴 承，大 轴选 用 滚 子 轴 承。但是，当 轴 承在机器的直径方向受到限制 时 ，则选 用 滚针轴 承、特 轻 和超 轻 系列的球或滚 子 轴 承；当 轴 承在机器的 轴 向位置受到限制 时 ，可 选 用窄的或特窄系列的球或 滚 子 轴 承。 轴 承所受 载 荷的大小、方向和性 质 载 荷是 选 用 轴 承的最主要因素。 滚 子 轴 承用于承受 较 重的 载 荷，球 轴承用于承受 较轻 的或中等 载 荷，渗碳 钢 制造或 贝 氏体淬火的 轴 承，可承受冲 击 与振 动载 荷。在 载 荷的作用方向方面，
6、承受 纯 径向 载 荷 时 ，可 选 用深沟球 轴 承、 圆柱 滚 子 轴 承或 滚针轴 承。承受 较 小的 纯轴 向 载 荷 时 ，可 选 用推力球 轴承；承受 较 大的 纯轴 向 载 荷 时 ，可 选 用推力 滚 子 轴 承。当 轴 承承受径向和 轴 向 联 合 载 荷 时 ，一般 选 用角接触球 轴 承或 圆锥滚 子 轴 承。 轴 承的 调 心性能 当 轴 的中心 线 与 轴 承座中心 线 不同，有角度 误 差，或因 轴 的两支承 间距 较 大而 轴 的 刚 性以 较 小，容易受力弯曲或 倾 斜 时 ，可 选 用具有良好调 心性能的 调 心球或 调 心 滚 子 轴 承，以及外球 轴 承。
7、此 类轴 承在 轴 稍微 倾 斜或弯曲情况下，能保持正常工作。轴 承 调 心性能的好坏，与其允 许 的不同 轴 度有关，不同 轴 度 值 愈大，调 心性能愈好。各 类轴 承允 许 的不同 轴 度 见 表 11 轴 承的 刚 性 轴 承的 刚 性，是指 轴 承 产 生 单 位 变 形所需力之大小。 滚动轴 承的 弹 性变 形很小，在大多数机械中可以不必考 虑 ，但在某些机械中，如机床主 轴 ，轴 承 刚 性 则 是一个重要因素，一般 应选 用 圆 柱和 圆锥滚 子 轴 承。因 为这 两 类轴 承在承受 载 荷 时 ，其 滚动 体与 滚 道属于点接触， 刚 性 较差。另外，各 类轴 承 还 可以通
8、 过预紧 ，达到增大支承 刚 性的目的。如角接触球 轴 承和 圆锥滚 子 轴 承， 为 防止 轴 的振 动 ，增加支承 刚 性，往往在安装 时预 先施加一定的 轴 向力，使其相互 压紧 。这 里特 别 指出： 预紧量不可 过 大。 过 大 时 ，将使 轴 承摩擦增大，温升增高，影响 轴 承使用寿命。 轴 承的 转 速 每一个 轴 承型号都有其自身的极限 转 速，它是由 诸 如尺寸、 类 型及 结构等物理特性所决定的，极限 转 速是指 轴 承的最高工作 转 速（通常用r min），超 过这 一极限会 导 致 轴 承温度升高， 润 滑 剂 干枯，甚至使 轴承卡死。使用 场 合所要求的速度范 围 有
9、助于决定采用什么 类 型的 轴 承， 图12 给 出了大多数通用 轴 承的典型速度范 围 。D 是 轴 承尺寸，它通常是指 轴 承的 节圆 直径，在 选择轴 承 时 ，使用 轴 承内径和外径的平均值 ，单 位 mm.用 节圆 直径 D 乘以 轴 旋 转 速度（ 单 位 r/min）得出一极限 转 速因素（DN），DN 在 选择轴 承 类 型和尺寸 时 十分重要。大多数 轴 承制造厂家的 产 品目 录 都提供其 产 品的极限 转 速 值 ，实 践 证 明，在低于极限 转 速90%的状 态 下工作是比 较 好的。脂 润 滑 轴 承的极限 转 速比油 润 滑 轴 承的极限 转 速低， 轴 承的供油方
10、式对 可达到的极限 转 速有影响。表 12 提供了几种 轴 承 润 滑形式的极限 转 速修正系数（ K ）。必 须 注意， 对 脂 润 滑 轴 承，其极限 转 速一般仅 是 该轴 承采用一个高 质 量的重复循 环 油系 统时 的极限 转 速的80%，但 对 油 雾润 滑系 统 ，其极限 转 速一般比相同的基本 润 滑系 统 高50%。保持架的 设计 和 结 构也影响 轴 承的极限 转 速，因 为滚动 体与保持架表面是滑 动 接触，用比 较贵 的、 设计 合理的、以高 质 量和低摩擦材料制成的保持架，不 仅 可将 滚动 体隔开来，而且有助于 维 持滑 动 接触区的润 滑油膜。但象冲 压 保持架之
11、 类 价格低廉的保持架，通常只能使 滚动体保持分离。因此，它 们 存在着易出事故和令人苦 恼 的滑 动 接触，从而 导 致更低的极限 转 速。一般来 说 在 较 高 转 速的工作 场 合下，宜 选 用深沟球 轴 承、角接触 轴 承、圆 柱 滚 子 轴 承；在 较 低 转 速工作 场 合下，可 选 用 圆锥滚 子 轴 承。 圆锥滚 子 轴 承的极限 转 速，一般 约为 深沟球 轴 承的 65%，圆 柱 滚 子 轴 承的70%，角接触球 轴 承的 60%。推力球 轴 承的极限 转 速低，只能用于 较低 转 速的 场 合对 于同一 类轴 承，尺寸愈小，允 许转 速愈高。在 选 用 轴 承 时 ，应
12、注意要使 实际转 速低于极限 转 速。 轴 承游 动 和 轴 向位移 通常情况下，一个 轴 用两个 轴 承相隔一定的距离 给 予支承。 为 了适 应轴 和外壳不同程度的 热涨 影响，安装 时应 将一个 轴 承在 轴 向固定，另一个 轴 承使之在 轴 上可以游 动 （即游 动 支承），以防止因 轴 的伸 长 或收缩 引起的卡死 现 象。游 动 支承通常 选 用内圈或外圈无 挡边 的 圆 柱 滚 子轴 承（原 2000 型、 32000 型）和 滚针轴 承， 这 主要是此 类轴 承内部 结 构允 许轴 与外壳有适当 轴 向位移的 缘 故。此 时 ，内圈与 轴 ，外圈与外壳孔可采用 紧 配合。当采用
13、不可分离型 轴 承做游 动 支承 时 ，如深沟球 轴承、 调 心 滚 子 轴 承，在安装中必 须 允 许 外圈与外壳孔，或内圈与 轴 采用 较 松配合，使之 轴 向可自由游 动 。图 13 示出几种定位和非定位的 圆 柱 滚 子 轴 承 结 构圆锥滚 子 轴 承、 调 心 滚 子 轴 承和深沟球 轴 承基本上属于定位型，当用作非定位 时则 采用松配合安装。所有推力 滚 子 轴 承均属定位型 轴 承。 便利于 轴 承的安装和拆卸 选 用 轴 承 类 型 时 ，对轴 承安装拆卸是否方便，亦必 须 考 虑 周全，特 别是 对 大型和特大型 轴 承的安装和拆卸尤 为 重要。一般的外圈可分离的角接触球
14、轴 承、 圆锥滚 子 轴 承、 圆 柱 滚 子 轴 承和 滚针轴 承，安装拆卸比 较 方便，它 们 的内圈和外圈可分 别 装于 轴 上或壳体孔内。此外，内径 带圆锥 孔的， 带紧 定套的 调 心 滚 子 轴 承、双列 圆 柱 滚 子 轴 承和 调 心球 轴 承，也比 较 容易安装拆卸。 其它要求 除上述因素外， 还应 考 虑轴 承的工作 环 境温度、 轴 承密封及 对摩擦力矩、振 动 、噪声等的特殊要求。1. 游隙 选择 游隙是 滚动轴 承能否正常工作的一个重要因素，分 为轴 向游隙和径向游隙。 选择 适当的游隙，可使 载 荷在 轴 承 滚动 体之 间 合理分布；可限制 轴 （或外壳）的 轴
15、向和径向位移，保 证轴 的旋 转 精度；能使 轴 承在 规定的温度下正常工作；减少振 动 和噪声，有利于提高 轴 承的寿命。因此。在 选 用 轴 承 时 ，必 须选择 适当的 轴 承游隙。选择轴 承游隙 时 ，应 考 虑 以下几个方面：1. 轴 承的工作条件，如 载 荷、温度、 转 速等； 2. 对轴 承使用性能的要求（旋 转 精度、摩擦力矩、振 动 、噪声）； 3. 轴 承与 轴 和外壳孔 为过 盈配合 时导 致 轴 承游隙减小； 4. 轴 承工作 时 ，内外套圈的温度差 导 致 轴 承游隙减小； 5. 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
16、，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。国家 标 准 规 定的游隙 值 分 为 三 组 ：有基本 组 （0 组 ）、小游隙 辅 助 组（1、2 组 ）和大游隙 辅 助 组 （3、4、5 组 ）。选择时 ，在正常工作条件下，宜 优 先 选 用基本 组 ，便可使 轴
17、 承得到合适的工作游隙。当基本 组 不能满 足使用要求 时 ，则应选 用 辅 助 组 游隙。大游隙 辅 助 组 适用于 轴 承与轴 和外壳孔采用 过 盈配合， 轴 承内外圈温差 较 大，深沟球 轴 承需要承受 较 大 轴 向 负 荷或需改善 调 心性能，心及要求提高极限 转 速和降低 轴承摩擦力矩等 场 合；小游隙 辅 助 组 适用于要求 较 高的旋 转 精度、需 严格控制外壳孔的 轴 向位移，以及需减少振 动 和噪声的 场 合。各 类轴 承的径向游隙 见 国家 标 准的 规 定。1. 公差等 级选择 轴 承的公等 级 ，主要是根据 轴对 支承的旋 转 精度要求来确定的。一般情况下，例如具有大
18、 啮 合公差的正 齿轮 减速器，可用 PO级轴 承，但某些 对 旋 转 精度有 严 格要求或 转 速很高的 轴 ，如高精度、小跳 动 的机床主 轴则选 用高于 PO 级 的 轴 承。采用公差等 级 高的 轴 承 时 ，其 轴 的外壳的制造公差 应 与 轴 承公差等 级 相适 应 ，并 应 具有足 够 的 结 构 刚 度。表 13 列出 轴 承公差等 级选 用 实 例，供参考。2. 寿命和可靠性的 计 算 要求的使用寿命 L 是按照期望 设备 能工作的 总 累 计时间 来确定的，常用 单 位是工作小 时 数，寿命的 计 算也可用 轴 承 总 的 转 数表示，在 计算使用寿命 过 程中，各种工作状
19、 态 都必 须 考 虑 。设备 工作是八小 时 一班制或工作日制？它是否整天 连续 使用？它是否 频 繁启停或一旦启动 就 长 期工作？表 14 给 出了各种 动 力 传输应 用 场 合的一般使用寿命 值 。维 修 费 用、概率寿命及 报废 也必 须 加以考 虑 ，是 设备长 期使用后更 换还 是定期修理（包括更 换轴 承） 费 用上更 节 省？当然，在决定所要求的寿命 L 时 ，轴 承的可靠性是一个主要考 虑 因素，在 轴 承工 业 中 标 准的可靠性水平通常 规 定 为 90%，那就是 说 ，以大量在相同 应 用 场 合下工作的 轴 承中，有 90%的 轴 承在达到所 选 定的 轴承工作寿
20、命（ L 寿命） 时 仍保持完好，如果要求失效率低， 则 要求的寿命 L 需加修正。提高 轴 承可靠性，使其比 90%的可靠性更高，可用降低 10%失效率 标准 轴 承的使用寿命来解决。 换 言之，如果想 获 得更高的可靠性， 标 准轴 承的寿命必 须 降低。例如： 对 一个可靠性 为 96%的 轴 承，必 须 定 义轴 承寿命 为 L ，而不是 L 。在不增大 轴 承尺寸的情况下，你必 须 把原 L 轴 承寿命降低。在后面我 们 将 给 出 给 定 轴 承的 设计动态 承 载 能力，它是速度、 轴 承 实际载 荷及 设计 寿命的函数。在 给 定的 应 用 场 合下，速度和 实际载 荷是给 定
21、的，因此 动态 了 载 能力是 设计 寿命的函数。 为 了把可靠性提高到96%，你可加大 轴 承的外形尺寸，从而达到工作可靠性 为 90%时 的同样 水平，也就是 说 你可以提高其 动态 承 载 能力，使它高于 90%的可靠性所需要的 值 ，这 就需 选择 一个更大的 轴 承。表 15 给 出了寿命修正的百分比。 这 里 L 是 标 准 10%失效的 轴 承寿命，在左 边 一 栏 里，是要求的可靠性失效率，横向以相 应读 出修正百分比， 这 是 标 准 L 寿命的百分比，它在要求提高 轴 承可靠性 时 十分有用。例如，如果你要求 轴 承的居 载 能力失效率 为 4%，工作寿命超 过 1000小
22、 时 ，为实现这 些要求，表上 给 出的寿命修正百分比 为 正常 L 轴 承寿命的 53%。用所要求的寿命除以修正百分比， 这样 可得 L 为 ：1000/0。53=1887 （h）这 个 结 果表明： 为 得到 96%可靠性所要求 1000 小 时 寿命， 对应 90%可靠性的 轴 承寿命把它引入 动态 承 载 能力方程用以 计 算 轴 承尺寸是有价 值 的。载 荷和当量 载 荷的 计 算假 设 作用在 滚动 体表面的力均布， 则 C 值 可算得。但是，在 动 力 传输设备 中，不同 轴 度是个普遍存在的 问题 。在 轴 承 选择 中，你必 须 加以补偿 。表 17 提供了几种 轴 承 类
23、型允 许 的不同 轴 度。如果不超 过允 许值 ，则对 此不需加以修正。表 17 允 许 的（无性能 恶 化）不同 轴 度虽 然每种 类 型的 轴 承 对 不同 轴 度有一 组 基本的修正系数，但生 产 厂家各自的 设计 特性也起着重要作用，你必 须 考 虑这 些特性。通常，生 产厂家的 样 本上列出了他 们产 品的 这 些系数。外形限制对 要求的 额 定 载 荷一旦确定了最 终值 ，你必 须 考 虑轴 承安装所需的外形尺寸，包括 这 里所考 虑 的 轴 承的安装及固定。以及与具有所要求 额定 载 荷的 轴 承匹配的 轴 的尺寸大小。 这 些因素有助于确定 轴 承 结 构和尺寸， 还 可以排除
24、某些 轴 承 类 型。在某些 场 合，由于空 间 的限制甚至在 额 定 载 荷确定之前就排除了 选择 的余地。例如，如果 轴 承外形非常窄，球 轴 承是可在此工作的唯一 类 型。或者，如果必 须 使用直径非常小的 轴 承箱，你就需在同一 轴 上安装两个或更多的 滚 子 轴 承才能达到足 够 的 额 定 载 荷。当 轴 的尺寸与要求的 轴 承 额 定 载 荷相衡量有很大差异 时 ，出 现 了另一种常 见 的矛盾。如果 轴 大但 载 荷 轻 ，即使要求的 额 定 载 荷很小，但也得提出一个昂 贵 的，高 额 定 载 荷的大型 轴 承，在 这 种情况下，最好与轴 承厂家接触，以便提出一个最 经济 有
25、效的解决 办 法。实 例基本工作条件。假 设轴 承 应 用在减速器上， 轴 承必 须 支承直径 约25mm 的 轴 的一端，而 轴 上安装一个正 齿轮 。工作周期和 轴 承 载 荷。 齿轮 作用力的分析和 变 速器的工作周期表明：轴 承 约 在 3/4 的 时间 里所承受的径向 载 荷 为 1780N，转 速 为11000r/min，在 1/4 的运 转时间 内， 轴 承所承受的径向 载 荷 为 890N，转 速 为 3500r/min。良好的正 啮 合几乎不 产 生 轴 向力，不存在斜 啮 合或者其它有效的 轴 向分力。 预计 两方向的最大 轴 向力 为 89N，最大振动 力 为 89N。尺
26、寸极限。由于受减速器内部 设计 的限制，允 许轴 承的最大外径 为70mm，最大 计 算 扰 度 为 6 ，最大位置不同 轴 度 为 0、0015。不要求用调 心 轴 承。环 境。 轴 承的 润 滑同 啮 合 润 滑一 样 ：从一个大的油槽 喷 油，最高 预计温度 为 140 F。可靠性。 轴 承要 连续 工作必 须 有一个好的可靠性，采用 8%的可靠失效率。选择 步 骤1. 轴 承内径 约 25mm。 2. 轴 承外径 为 70mm。 3. 估 计 最大 节圆 直径 D（轴 承内径和外径的平均 值 ）为 ： （25+70）/2=47.5（mm）4. 计 算最大 DN 值 ： 47.51100
27、0=0、521065. 为选择 所要求的基本 轴 承 类 型，确定修正的 DN 值 。首先，由 润滑 类 型找出修正 轴 承极限 转 速系数。从 图 12 查 得，采用小油槽 连续 工作 时 ,系数 为 0.85。.采用大油槽 间 歇工作 时 ，系数 为0、95，取 连续 工作 时 的低系数 值 ，则 修正的 DN 值为 ： 1. 5210？） /0、85=0、61106 1. 利用步 骤 5 得到的 DN 值 及 图 12 的 结 果，我 们发现 角接触球 轴 承和工 业级 、精密 级圆 柱 滚 子 轴 承、以及深沟球 轴 承的转 速范 围 （极限 转 速）等于或大于修正的 DN 值 ，因此
28、， 这 些就是最初 选择 的 轴 承 类 型。 2. 由方程（ D）计 算当量 载 荷： 3. 确定基本的减速器工作寿命。从表达式 14 得到，普通减速器的典型工作寿命 为 20000h。 4. 用 给 定的可靠性失效率修正工作寿命。利用表达 15，8%的可靠性失效率 给 出的寿命修正系数 为 85%；因此修正工作寿命L 为 ： 20000/0。85=23529（h）10、用方程（ E）计 算需要的 额 定 动载 荷 C：11、用振 动 来修正 C.在此例中，最小 稳 定 载 荷 890N 大于最大振 动载荷 89N，振 动载 荷与 稳 定 载 荷之比 为 0.1，利用表 16，采用 线 性插
29、 值法在两个最接近的 载 荷率之 间 插入一修正系数 值 ，该 系数 计 算如下：（1.00+1.020）/2=1.010则额 定 载 荷的修正 值为 ：C=1.01029746（N）12、根据 挠 曲不同 轴 度和位置不同 轴 度，确定是否要 对 C 进 行修正。表 11 表明 这 两种不同 轴 度的 预 期 值 均在无 补偿值 范 围 之内，所以不需修正。如果两种不同 轴 度或其中之一的 预 期 值 超 过 无 补偿 范 围 ，则 必 须查阅轴 承制造厂家文献来确定采用何种 补偿 。13、查 找 满 足要求的 轴 承 类 型。表 18 表明从本表中可以 查 到所需的 轴 承。 对 任何 类
30、 型的 轴 承， 额 定 动载 荷 C 值 必 须 等于或高于上面我们 提到的最 终 修正 值 29746N.表实际 上，你可熟悉要容易地确定能 满 足要求的表中每种 轴 承 类 型的价格及尺寸，在你 选择时 可能考 虑 到了 这 些价格因素，在 这 里我 们 假定：在表 18 中 标 有 “大 ”的承 载 能力的 轴 承最 贵 ，因此， 应 予淘汰。最好的 选择 是内径 为 30mm 的工 业级圆 柱 滚 子 轴 承， 现 在集中考 虑这一基本 轴 承 类 型， 继续选择过 程。14、确定 轴 承是定位型 还 是非定位型。因 为轴 承必 须 在两个方向承受轴 向 载 荷，所以在 轴 的一端要
31、求一个双向定位型 轴 承。15、选择轴 承公差等 级 。由于减速器不需要 较 高的精度，所以采用 PO级 。16、再 检查 看有无特殊的 热环 境。因 预计 最大工作温度是 140F，因此不需要特殊材料。从而，游隙 为 0 组值 。再 检查 DN 和极限 转 速：Dm6x =（30+62）/2=46（mm）要求的最高 转 速 为 非作歹 11000r/min 给 出的 DN 值为 506000，稍低于步 骤 4 中 DN 的 计 算 值 ，也在 图 12 给 出的工 业级圆 柱 滚 子 轴 承的 DN 值 范 围 之内。从 轴 承目 录 上可以看到， 该轴 承的极限 转 速是16000r/mi
32、n，远 在最大 转 速 11000r/min 之上，因此，不需要考 虑 特殊的 热环 境。17、考 虑 同 轴 度要求。 这 里没有特殊的同 轴 度要求，因此，使用 标 准 轴承即可，但在制造公差上要保 证轴 承座的同 轴 度好。18、考 虑 安装要求，便于安装。与生 产 人 员 探 讨 表明， 对 他 们 来 说 最好的方法是在 轴 上只安装内圈，在减速器安装 过 程中再安装外圈和 滚 子，然后再与活 动 定位件安装在一起。 这导 致了第二次 结 构 选择 ，从 图13 双向定位 栏选择 第二种定位 结 构，活 动 定位件由螺母和 锁紧垫圈固定在内圈上。由于 轴 承容易拆除，所以 这 种 结
33、 构便于更 换 。维 修人 员 只需一个拆卸器就可以拆除内圈。19、总 体 选择 。最 终 确定的 轴 承是 满 足要求的最小最 经济 的 轴 承，它是工 业级圆 柱 滚 子 轴 承，内径 30mm，外径 62mm，宽 度 16mm，采用在内圈上 带 活 动 定位件的定位 结 构， 0 组 游隙，公差等 级 用 ISOPO 级 。近年来瑞典的 SKF 公司提出了新的 轴 承寿命理 论 ，利用 这 种理 论选择轴 承尺寸的方法。已 载 于其出版的 轴 承 样 本中。1. 滚动轴 承的代用 1. 代用原 则 滚动轴 承有 这 么一个特点：同一 类 型的 轴 承内径相同 时 ，伴随着直径系列的 递
34、增，其外径和 宽 度也相 应 增大， 轴 承的 额 定 动载 荷和 额 定静载 荷也随着提高；外径尺寸相同 时 ，随着直径系列的 递 增，其内径却随着 变 小， 宽 度相 应 增大， 轴 承 额 定 动载 荷和超定静 载 荷也相 应 增大。对 同一内径，可找到多种外径和 宽 度不同的 轴 承；而 对 同一外径，又可找到多种内径和 宽 度不同的 轴 承。 对 于同一内径和外径 还 可找到不同 宽 度的 轴 承， 这 就 为滚动轴 承的代用奠定了基 础 ，提供了方便。根据 滚动轴 承的 这 个尺寸特点和使用 实 践， 选 取代用 轴 承 时 ，应 遵循下列原 则 ：1. 根据 轴 承 资 料 查
35、出原使用 轴 承的 额 定 动载 荷 C 值 及 额 定静 载荷 C0值 ，并根据前述的 轴 承使用寿命 计 算公式 进 行原使用 轴 承和准 备 代用 轴 承的 计 算寿命及承 载 能力的 计 算比 较 。必 须 指出，轴 承使用寿命与 轴 承的 额 定 动载 荷 C 值 的 3（球 轴 承）或者10/3（滚 子 轴 承）次方成 递 增关系，但 额 定 动载 荷 C 值 的大小并不是衡量 轴 承使用寿命的唯一 标 准，如 发现 所代用 轴 承的 额 定动载 荷 C 值 比原使用 轴 承小 时 ，则应综 合考 虑轴 承的其它技 术特性和主机 维 修次数的增加以及 经济 成本的 问题 ，或从 润
36、 滑角度采取相 应 的有效措施来延 长轴 承的 实际 使用寿命，以 满 足代用的合理性。 2. 代用的 轴 承每分 钟 允 许 的极限 转 速 应 等于或高于原配 轴 承在机械 设备 中工作 时 的 实际转 速。因 为轴 承 转 速愈高，其 滚动 体的离心力就愈大， 这样 不 仅 增加了 轴 承 载 荷，而且使 单 位 时间轴承受力次数增多，易使材料 产 生疲 劳 ，降低 轴 承寿命，所以代用轴 承的极限 转 速 应选 得高一些。 3. 代用 轴 承的尺寸要与原配 轴 承尺寸相同，不能改 变 与 轴 承外圈配合的壳体孔尺寸，或与 轴 承内圈配合的 轴颈 尺寸，以便今后买 到原 轴 承 时 ，可
37、重新安装原配 轴 承。 4. 代用 轴 承的游隙要与原 轴 承的游隙一致。 5. 代用 轴 承的公差等 级应 等于或高于原配 轴 承，避免安装后使机械 设备 精度受到影响。 6. 采用 镶 套法 进 行 轴 承代用 时 ，要保 证 套的内、外 圆 柱而的同 轴度，并 应 在加工套 时 正确 选择 公差配合。 对 于以国 产轴 承取代 进 口 轴 承 时 ，首先要从原 设备资 料或 现场实际设备 中了解国外 轴 承的代号、制造厂商以及所使用的 轴 承的技 术 特性，随后再 进 行代用工作，并要注意 根据原 设备 中所使用的国外 轴 承的尺寸、 规 格、 类 型以及制造厂商的基本代号，从国内外 轴
38、 承型号 对 照手册中找出相 应 的可代用 轴 承的基本系列和代号，并核 对轴 承的安装尺寸，特 别 是双列、四列 圆锥滚 子 轴 承以及（ 单 列） 圆锥滚 子 轴 承、角接触球 轴 承成 对组 装后的装配宽 度（或高度）和 实际 使用的 轴 承是否一致。 了解 轴 承的技 术 特性。 轴 承的技 术 特性一般都用 轴 承代号中的前置或后置代号表示，前后置代号的表示方法及相 应 的技 术 含 义 各 轴 承制造厂都不相同，但不 论 哪一个 轴 承制造厂，由于一种 轴 承只能有一个代号，一个和 轴 承基本代号相配的前后置代号只能表达一种技 术 特性，因此在 进 行国内外 轴 承代用 时 一定期
39、弄清楚 轴 承制造厂或公司的名称，随后从有关 资 料中 查 找 轴 承代号的前置和后置代号的技 术 含 义 ，了解原 轴 承的 结 构或技 术 特性。 在无 资 料可 查 的情况下，可由国内 轴 承制造厂的 专 家确定代用方案，或根据原引 进轴 承的 测绘 中确定 轴 承的主要技 术 参数去 试 制新 产品，并 经 上机 试 用或和国外 轴 承 进 行性能 对 比后逐步 实现 代用。 轴 承的 选择 和代用是一 项 很 细 致的技 术 工作， 应 当尽量地做到 轴 承使用者和 轴 承 设计 制造者的 结 合，特 别 在 选 用和开 发 新 结 构 轴 承及用国内 轴 承代替重大 设备 中的国外
40、 轴 承 时 更 应 如此。1. 代用方法 1. 直接代用 当所 选 代用 轴 承，不 论 是同一 类 型或非同一 类 型，只要其内、外径和 宽 度尺寸及技 术 性能完全相同，不需任何修改加工，即可安装代用。例如， 东 方 红 40 型拖拉机中的 NJ306（原代号 42306）轴 承，内径 为 30mm，外径 为 72mm，宽 度 为 19mm,可直接 选 用NF306（原代号 12306）、6306（原代号 306）轴 承代用。2. 加 垫 代用 当所 选 代用 轴 承的内径、外径与原配 轴 承与代用 轴 承的 宽 度差。垫 的内径与 轴颈 采用松 动 配合，外径相当于 轴 承内圈的外径，
41、且两端面 应 平行。安装 时 ，垫 靠 轴 肩安装，外面安装代用 轴 承。例如， 东风 50 拖拉机中的 32209（原代号 7509）轴 承，内径45mm，外径 85mm，宽 度 24。75mm。当 选 用 30209（原代号7209）轴 承代用 时 ，其内、外径相同，但 宽 度 较 窄， 为20。75mm，只要加一个 4mm 厚的 垫 即可代用。如 图 14。3. 以 宽 代窄代用 当有的 轴 承找不到尺寸相近的代用 轴 承，而 轴 向安装位置又不受限制 时 ，可以 较宽轴 承代替 较 窄 轴 承使用。例如，手扶拖拉机 车轴 上使用的 30207（原代号 7207）和30205（原代号 7
42、205）轴 承，就可用 32207（原代号 7507）和32205（原代号 7505）轴 承代用。 32207 与 30207 轴 承内、外径相同，而 宽 度 宽 6mm；32205 与 30205 轴 承内、外径相同，而 宽 度宽 3mm，由于 轴 端有螺 纹 ，可用 锁紧 螺母 调 整 轴 承 间 隙并予以锁紧 。32207、32205 轴 承由于 额 定 动载 荷 C 和 额 定静 载 荷 C。都高于原 轴 承，代用后将使其工作寿命有所提高。4. 内径 镶 套代用 当所 选 代用 轴 承的 宽 度、外径等于原配 轴 承，而内径大于原配轴 承 时 ，可采用内径 镶 套，如 图 15。套的内
43、径直接与 轴颈 配合，其尺寸公差与技 术 要求和原配 轴 承内径相同。套的外径直接与代用 轴 承内径配合，其配合性 质应 采用稍 紧 的基孔制 过 渡配合。套的材料 选 用 45 号 钢 制造，一般不需 热处 理即可使用。5. 外径 镶 套代用 当所 选 代用 轴 承的内径、 宽 度等于原配 轴 承而外径小于原配 轴承 时 ，可采用外径 镶 套。套的外径直接与壳体孔配合，其尺寸公差与技 术 要求和原配 轴 承外径相同。套的内径与代用 轴 承的外径 应 采用稍 紧 的基 轴 制 过 渡配合。6. 外径或内径 镶 套加 垫 代用 当所 选 代用 轴 承内径与原配 轴 承相同 ,而外径、 宽 度小于
44、原配 轴承 时 ,可采用外径 镶 套并加 垫 代用。 垫应 加在 轴 肩部位，如 图16。如果代用 轴 承的内径大， 宽 度小， 则 采用内径 镶 套加 垫 。7. 内径和外径大于原配 轴 承，而外径又小于原配 轴 承 时 ，可采用内、外径同 时镶 套代用。 这 种方法多用于非 标 准 轴 承和 较 大 轴 承的代用，一般不宜采用，因 为 它需要加工大小两个套，耗 费 加工 时间 及材料。8. 用两套 轴 承代用一套 轴 承 当所 选 代用 轴 承内径等于或大于原配 轴 承内径，而外径等于或小于原配 轴 承外径， 宽 度又等于或小于原配 轴 承 宽 度的二分之一 时 ，可采用两套 轴 承代替一
45、套 轴 承使用。 这 种方法有利于提高代用 轴 承的承 载 能力和工作寿命。例如， 铁 牛 55 拖拉机中 NU2312（原代号 32612）轴 承，尺寸为 6013046（mm），可 选 用同一 类 型的 NU212（原代号32212）两套 轴 承代用。 NU212 轴 承尺寸 为 6011022（mm），代用 时 ，外径 镶 套，并于 轴 肩加 2mm 宽 的 垫 即可。代用后，其工作寿命与原配 轴 承基本相同。 轴 承改制代用 当 轴 承属同一 类 型， 仅结 构不同 时 ，可将 轴 承改制代用。如 6409N（原代号 50409）轴 承，可用 6409（原代号 409）轴 承在外 圆
46、上切止 动 槽代用，其尺寸完全相同。改制 时 ，由于 轴 承硬度 较 高， 为 HRC6164，因此，一般 选 用 YT30、YW1、YW2 合金刀，在 车 床上低速小 进给 ，加乳化液切削改制。 改 变轴 或壳体孔尺寸 当所 选 用 轴 承内径略小于原配 轴 承内径，外径略大于原配 轴 承外径 时 ，可采取此法代用。即将 轴车 小，加工到与代用 轴 承内径相配合的尺寸，或将壳体孔 镗 大，加工到与代用 轴 承外径相配合的尺寸。 这 里 值 得注意的是， 轴 径或壳体孔径的加工量不能太大，以免影响零件 强 度。此法 仅 适用于个 别 已淘汰的非 标 准 轴 承和以后再也 买 不到原配 轴 承，
47、一般是不宜采用的。 进 口 轴 承的代用 随着改革开放的深入，市 场经济 的推行，关 贸总协 定 缔约 国地位的恢复，我国同各国的交往越来越 频 繁，国外的机 电设备 将大批涌入中国市 场 。当 这 些机 电设备 需要 维 修 时 ，设备 上原安装的国外 轴 承要拆卸更 换 ，进 口的国外 轴 承一 时 又 买 不到，或者基于 经济 上的考 虑 ，就得用国 产轴 承代用。对进 口 轴 承的代用方法有两种：一是 查 国内外 轴 承型号 对 照手册，采取相同型号代用；二是按国 产轴 承代号 办 法， 查 找相 应 的国 产轴 承代用，即先确定 轴 承 类 型、 结 构特点，技 术 性能，再 测 量
48、内、外径和 宽 度尺寸，最后根据所 测 技 术 数据， 查 找 滚动轴 承 产 品 样 本，确定要代用的 轴 承型号。1. 镶 套代用 时 的配合公差 当 滚动轴 承采用外径 镶 套法代用 时 ，由于套的外径直接与壳体孔配合，其外径可采用与原配 轴 承外径相同的制造公差，而套的内径与代用 轴承的外径 则 采用稍 紧 的基 轴 制 过 渡配合。套的外径公差按原 轴 承外径的 Dmp选 取，套的内径公差参照 GB180179 选 取。当 滚动轴 承采用内径 镶 套法代用 时 ，由于套的内径直接与 轴 配合，其内径可采用与原配 轴 承内径相同的制造公差，而套的外径与代用 轴 承的内径 则 采用稍 紧
49、 的基孔制 过 渡配合。套的内径公差按原配 轴 承内孔的 dmp选 取，套的外径公差，参照 GB180179 选 取。另外，在 选 取配合公差 时 ，要注意：1. 滚动轴 承孔与基孔制的孔其极限偏差的方向不同； 2. 滚动轴 承的外径与基 轴 制的 轴 其极限偏差的方向 虽 然相同，但数 值 也非完全 对应 。 所以在确定代用件的内、外径尺寸 时 ，要根据 轴 承的公差等 级 和配合要求， 经过计 算 选 定适当的极限偏差。1. 滚动轴 承代用一般的 规 律 滚动轴 承的代用，一般是先从比原本 轴 承所在的直径系列 较 低的直径系列中 选 取代用 轴 承的，而且 选 取的代用 轴 承其外径 应与原配 轴 承相同，内径 则 大于原配 轴 承。 这 主要是考 虑 到：（ 1）加工方便， 节 省材料；（ 2）代用后， 轴 承的 额 定 载 荷 较 高，寿命不受影响。1. 深沟球 轴 承代用 规 律 64006300、6200 代用。63006200、6100 代用。62006000 代用。600002Z6000Z 代用。例如， 60000N 型属外圈有止 动 槽的深沟球 轴 承， 选 取代用 轴 承时 ，对 6408N（原代号 50408）轴 承可 选 取 6310（原代号 50310）内
