滚动轴承

滚动轴承 图片来自搜狐网

滚动轴承（rollingbearing）是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。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，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， 引导滚动体旋转起润滑作用。

目录

作用

支承转动的轴及轴上零件，并保持轴的正常工作位置和旋转精度，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。

结构

滚动轴承的结构由部分组成

1.外圈——装在轴承座孔内，一般不转动

2.内圈——装在轴颈上，随轴转动

3.滚动体——滚动轴承的核心元件

4.保持架——将滚动体均匀隔开，避免摩擦

润滑剂也被认为是滚动轴承第五大件，它主要起润滑、冷却、清洗等作用

滚动轴承特征

1.专业化

轴承零件加工中，大量采用轴承专用设备。如钢球加工采用磨球机、研磨机等设备。专业化的特点还体现在轴承零件的生产上，如专业生产钢球的钢球公司、专业生产微型轴承的微型轴承厂等。

2. 先进性

由于轴承生产的大批量规模要求，使得其使用先进的机床、工装和工艺成为可能。如数控机床、三爪浮动卡盘及保护气氛热处理等。

3.自动化

轴承生产的专业化为其生产自动化提供了条件。在生产中大量采用全自动、半自动化专用和非专用机床，且生产自动线逐步推广应用。如热处理自动线及装配自动线等。

基本特点

好处

(1).节能显著。由于滚动轴承自身运动的特点，使其摩擦力远远小于滑动轴承，可减少消耗在摩擦阻力的功耗，因此节能效果显著。从理论分析及生产实践中，主轴承采用滚动轴承的一般小型球磨机节电达30%~35%，中型球磨机节电达15%~20%，大型球磨机节电可达10%~20%。由于球磨机本身是生产中的耗能大户，这将意味着可节约一笔及其可观的费用。

(2).维修方便，质量可靠。采用滚动轴承可以省去巴氏合金材料的熔炼、浇铸及刮瓦等一系列复杂其技术要求甚高的维修工艺过程以及供油、供水冷却系统，因此维修量大大减少。而且滚动轴承由于是由专业生产厂家制造，质量往往得到保证。也给球磨机使用厂家带来了方便。

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，负载大，磨损小，使用寿命长；

5、部分轴承具有自动调心的性能；

6、适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高；

7、传动摩擦力矩比流体动压轴承低得多，因此摩擦温升与功耗较低；

8、起动摩擦力矩仅略高于转动摩擦力矩；

9、轴承变形对载荷变化的敏感性小于流体动压轴承；

10、只需要少量的润滑剂便能正常运行，运行时能够长时间提供润滑剂；

11、轴向尺寸小于传统流体动压轴承；

12、可以同时承受径向和推力组合载荷；

13、在很大的载荷-速度范围内，独特的设计可以获得优良的性能；

14、轴承性能对载荷、速度和运行速度的波动相对不敏感。

缺点

1、噪音大。

2、轴承座的结构比较复杂。

3、成本较高。

4、即使轴承润滑良好，安装正确，防尘防潮严密，运转正常，它们最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。

性能

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。

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。

分类

按结构类型分类

按滚动体和 套圈的结构可分为：

深沟球轴承，滚针轴承，角接触轴承，调心球轴承，调心滚子轴承，推力球轴承，推力调心滚子轴承，圆柱滚子轴承，圆锥滚子轴承，带座外球面球轴承等等。

滚动轴承按照结构可分为：

1.深沟球轴承

深沟球轴承结构简单，使用方便，是生产批量最大，应用范围最广的一类轴承。它主要用于承受径向载荷，也可承受一定的轴向载荷。当轴承的径向游隙加大时，具有角接触轴承的功能，可承受较大的轴向载荷。应用于汽车，拖拉机，机床，电机，水泵，农业机械，纺织机械等。

2.滚针轴承

滚针轴承装有细而长的滚子（滚子长度为直径的3~10倍，直径一般不大于5mm），因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用与径向安装尺寸受限制的支承结构。根据使用场合不同，可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件，此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内.外滚动表面，为保持载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同，轴或外壳孔滚道表面的硬度.加工精度和表面和表面质量应与轴承套圈的滚道相仿。此种轴承仅能承受径向载荷。 例如：万向节轴，液压泵，薄板轧机，凿岩机，机床齿轮箱，汽车以及拖拉机机变速箱等 。

3.角接触轴承

角接触球轴承极限转速较高，可以同时承受经向载荷和轴向载荷，也可以承受纯轴向载荷，其轴向载荷能力由接触角决定，并随接触角增大而增大。多用于：油泵、空气压缩机、各类变速器、燃料喷射泵、印刷机械 。

4.调心球轴承

调心球轴承有两列钢球，内圈有两条滚道，外圈滚道为内球面形，具有自动调心的性能。可以自动补偿由于轴的绕曲和壳体变形产生的同轴度误差，适用于支承座孔不能保证严格同轴度的部件中。该种轴承主要承受径向载荷，在承受径向载荷的同时，亦可承受少量的轴向载荷，通常不用于承受纯轴向载荷，如承受纯轴向载荷，只有一列钢球受力。主要用在联合收割机等农业机械，鼓风机，造纸机，纺织机械，木工机械，桥式吊车走轮及传动轴上。

5.调心滚子轴承

调心滚子轴承句有两列滚子，主要用于承受径向载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。该种轴承径向载荷能力高，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷；调心性能良好，能补偿同轴承误差。主要用途：造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、轧钢机齿轮箱座、破碎机、各类产业用减速机等等。

6.推力球轴承

推力球轴承是一种分离型轴承，轴圈"座圈可以和保持架"钢球的组件分离。轴圈是与轴相配合的套圈，坐圈是与轴承座孔相配合的套圈，和轴之间有间隙。 推力球轴承只能承受轴向负荷，单向推力球轴承只能承受一个方向的轴向负荷，双向推力球轴承可以承受两个方向的轴向负荷。推力球承受不能限制轴的径向位移，极限转速很低。单向推力球轴承可以限制轴和壳体的一个方向的轴向位移，双向轴承可以限制两个方向的轴向位移。主要应用于汽车转向机构,机床主轴。

7.推力滚子轴承

推力滚子轴承用于承受轴向载荷为主的轴.经向联合载荷，但经向载荷不得超过轴向载荷的55%。与其它推力滚子轴承相比，此种轴承摩擦因数较低，转速较高，并具有调心能力。29000型轴承的滚子为非对称型球面滚子，能减小棍子和滚道在工作中的相对滑动，并且滚子长.直径大，滚子数量多载荷容量大，通常采用油润滑，个别低速情况可用脂润滑。在设计选型时，应优先选用。 主要应用于水力发电机, 起重机吊钩,等等 。

8.圆柱滚子轴承 圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边引导，保持架.滚子和引导套圈组成一组合件，可与另一个轴承套圈分离，属于可分离轴承。此种轴承安装，拆卸比较方便，尤其是当要求内.外圈与轴.壳体都是过盈配合时更显示优点。此类轴承一般只用于承受径向载荷，只有内.外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。 主要用于大型电机，机床主轴，车轴轴箱，柴油机曲轴以及汽车，托牢记的变箱等

9.圆锥滚子轴承

圆锥滚子轴承主要适用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷，而大锥角圆锥滚子轴承可以用于承受以轴向载荷为主的径，轴向联合载荷。此种轴承为分离型轴承，其内圈（含圆锥滚子和保持架）和外圈可以分别安装。在安装和使用过程中可以调整轴承的经向游隙和轴向游隙，也可以预过盈安装用于汽车后桥轮毂，大型机床主轴，大功率减速器，车轴轴承箱，输送装置的滚轮 。

10.带座外球面球轴承

带座外球面球轴承由两面带密封的外球面球轴承和铸造的（或钢板冲压的）轴承座组成。外球面球轴承的内部结构与深沟球轴承相同，但此种轴承的内圈宽于外圈.外圈具有截球形外表面，与轴承座的凹球面相配能自动调心。通常此种轴承的内孔与轴之间有间隙，用顶丝，偏心套或紧定套将轴承内圈固定在轴上，并随轴一起转动。带座轴承结构紧凑，装卸方便，密封完善，适用于简单支承，常用于采矿.冶金.农业.化工.纺织.印染.输送机械等。

按尺寸大小分类

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440-2000mm的轴承。

（7） 重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。

辨别轴承

辨别设备轴承的质量，我们通常从以下几个方面进行

外包装是否明晰 双列圆锥滚子轴承一般情况下，正规厂家生产的品牌都有自己专门的设计人员对外包装进行设计，并且安排生产条件过关的工厂进行制作生产，因此，产品的包装无论从线条到色块都应该是非常清晰，毫不含糊。

钢印字是否清晰

每一个轴承产品都会在轴承产品体上印有其品牌字样、标号等。虽然字体非常小，但是正规厂家生产的产品都采用了钢印技术印字，而且在未经过热处理之前就进行压字，因此其字体虽然小，但是凹得深，非常清晰。而通常情况下，仿冒产品的字体非但模糊，由于印字技术粗糙，字体浮于表面，有些甚至轻易地就可以用手抹去或者手工痕迹严重。

是否有杂响

左手握住轴承体内套，右手小幅度的往复拨动外套使其旋转，听轴承运转过程中是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后，完全手工作坊式操作，在生产过程中轴承体内难免会掺进灰尘、沙子一类的杂质，所以在轴承旋转的时候会出现杂响或者运行不顺畅的现象。这一点是判断产品是否出自生产标准严格，并且用机器操作的正规厂商的品牌产品的关键。

表面是否有浑浊的油迹

表面是否有浑浊的油迹这需要我们在购买进口轴承时应该特别注意。由于国内的防锈技术与国外先进制造国还有一定的差距，因此对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹，用手接触时感觉粘粘稠稠的，而国外原装进口的轴承上几乎看不到任何防锈油的痕迹。据业内人士介绍，特别细心的人可以在进口轴承上闻到一种特殊的味道，这就是防锈油的味道。

倒角是否均匀

所谓轴承的倒角，也就是横面与竖面的交接处，仿冒的轴承产品由于生产技术的限制，在这些边边角角的部位处理得不尽人意，这一点我们可以轻松辨别。

轴承包装

包装分内包装和外包装轴承在制造完毕并经检验合格后，即进行清洗和防锈处理，再放入内包装中，以达到防水、防潮、防尘、防冲击、维护轴承的质量和精度以及方便使用和销售的目的。

轴承内包装按防锈期分为三类：

①短防锈期包装：防锈期3～6个月，适用于大批量发货到同一订户，短期内便投入使用的轴承。经双方协议，以方便使用为原则，采用简易包装。

②一般防锈期包装：防锈期一年，适用于一般用途的轴承。

③长防锈期包装：防锈期二年，适用于专用和精密轴承。

轴承内包装材料有聚乙烯塑料筒（盒）、牛皮纸、平纹和皱纹聚乙烯复合纸、纸盒、聚乙烯或聚乙烯塑料膜、尼龙紧固带或塑料编制紧固带、防水高强度塑料带、麻布袋等。以上材料均需保证材料的耐腐蚀性能试验合格。

选择

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合。

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。

尺寸检查

由于薄壁外圈在加工过程中可能不圆,所以冲压滚针轴承尺寸精度在安装前无法检验。只有当压入到具有推荐公差极限的轴承座孔中时,轴承才可达到所必需的几何精度。 滚针轴承的内切圆直径偏差的检查方法如下:

(1)把轴承压入环规中(壁厚≥20mm),环规的尺寸按表2的规定。

(2)用圆柱形通规和止规检查轴承的内切圆直径。

地位与作用

滚动轴承是应用广泛的重要机械基础件，广泛应用于国民经济和国防事业各个领域。

滚动轴承的发明历史非常久远。据在中国山西省永济县的考古文物发现，早在公元前221~207年（秦代），即已有了青铜制滚动轴承；据在意大利的尼米湖的考古文物发现，公元12~41年，也已有了青铜制滚动轴承。现代轴承工业的诞生，则是以1883年德国发明了世界上第一台磨球机，从此进入工业化生产钢球时代为标志。滚动轴承伴随着第二次工业革命时期的自行车、汽车等工业而蓬勃发展，在世界范围内，逐步成为一个专业性很强的工业产业，在现代工业中具有十分重要的地位和作用。

滚动轴承的重要性主要体现在以下几个方面：

（1）在国民经济中——滚动轴承被称为“工业的关节”。轴承工业作为机械 工业的基础产业和骨干产业，其发展水平的高低，往往代表或制约着一个国家机械工业和其他相关产业的发展水平。在日本，人们常把轴承称作工业的食粮，轴承工业被称为“机械工业的核心产业”、“提高国民生活的基础产业“，受到日本政府振兴政策的保护与支持，是14个”特定机械工业“行业之一。在中国，滚动轴承是国家确定的11类特定振兴机械产品之一，有33家轴承企业被列为特定振兴产业。在国家新确定的520家重点企业中，轴承行业在占有6家。在《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录中》，轿车轴承、铁路机车车辆、精密轴承和高速轴承制造被列入其中。

（2）在国防事业上——滚动轴承是必备的军备物资。没有轴承，导弹不能升空、飞机不能上天、军舰不能出海、坦克无法出击... ...轴承在许多军事装备中，都是重要或者核心零部件；在战争中，轴承制造厂是敌对国列入重点打击的目标之一；冷战时期，轴承专用设备曾是西方国家对社会主义国家实行经济封锁的禁运物资之一。至今，很多轴承产品和技术仍被许多军事大国列入技术封锁的范畴。

（3）在技术地位上——轴承钢是各种合金钢中要求技术指标最多而且最严的钢种。世界公认，轴承钢的冶炼水平是一个国家冶金技术水平的标志。在中国，在不锈钢、高速钢、齿轮钢、阀门钢、弹簧钢等诸多特殊钢中，轴承钢是迄今需要颁发生产许可证的少数钢种之一。滚动轴承还是许多新材料如工程陶瓷、工程塑料的重要应用领域。

滚动轴承工业是最早开展标准化活动、最早采用可靠性技术的工业领域之一。早在1949年，就已建立了滚动轴承疲劳寿命与可靠性经典理论，1963年，又将其纳入了国际标准ISO281：1963。

轴承行业在中国的发展

随着中国改革开放政策的对外执行，大批国外先进技术领域的轴承产品相继走进中国，由于在新中国成立初期受到政治方面的影响，曾经国外民用轴承技术的传播和产品销售也都一度受到过阻塞，不过终其因为中国庞大的消费市场和民族工业的兴起，国外大多数知名的轴承品牌都在中国设立了子公司乃至生产工厂。虽然国内轴承产业有了显著的进步和提升，不过在技术质量，产品售后维护理念的推广上依旧有着不小的差距，总体来说，商业产值相比国外轴承有着先天的弱势，高端轴承国内工业产业的知名度有待扩充和发展。

由于中国国内发展所处的特殊时期，市场经济体制下轴承类产品的买卖就显得尤为混乱，在中国从事各类进口和国产类轴承的大小经销商数量众多，由于市场需求量大，各行各业都离不开轴承，也就铸成了中国国内奇特的轴承产品”对号入座“现象，根据不同企业（除军队外）的需要，在中国，从进口的高质量轴承产品到一般性国产轴承，市场价格都有着极其巨大的差异和抖动变化。