滾動軸承介紹
在滾動摩擦下工作的軸承。滾動軸承是標準化程度很高的零件,互換性好，消耗潤滑劑少,大多能用脂潤滑，使用維護方便，工作可靠，靜摩擦力矩接近動摩擦力矩，起動性能好，在中等速度下承載能力較高。但高速時壽命低，聲響較大。滾動軸承按承載方向可分為向心軸承和推力軸承(見圖)。向心軸承主要承受徑向力,也能同時承受不大的軸向力;推力軸承只能承受軸向力。向心推力軸承能同時承受徑向力和軸向力。滾動軸承按滾動體形狀又可分為
滾動軸承結構
滾動軸承負荷與壽命 滾動軸承中任一元件出現接觸疲勞磨損前的運轉總轉數或在一定轉速下的總工作時數，稱為軸承壽命。滾動軸承的壽命參差很大，同一批生產的軸承在相同條件下運轉，其壽命可相差數倍甚至數十倍。同一批軸承中的90％在疲勞剝落前能達到或超過的總轉數（或工作時數）時稱為額定壽命L。額定壽命為100萬轉時所能承受的載荷為額定動負荷C。 承受載荷最大的滾動體與滾道接觸處的塑性變形量之和達到萬分之一滾動體直徑時，所能承受的負荷為額定靜負荷C0。額定負荷越大，軸承的負荷能力越強。向心軸承的額定負荷是純徑向負荷，推力軸承的額定載荷是純軸向載荷。軸承的實際負荷情況常與額定負荷不同，須換算成當量負荷。在當量動負荷P作用下,軸承的壽命與實際負荷條件下的壽命相同。在當量靜負荷P0作用下，負荷最大的滾動體和滾道接觸處的總塑性變形量與實際載荷條件下的相同。軸承的額定壽命、額定動負荷與當量動負荷之間的關係為
式中ε為壽命指數：球軸承ε＝3，滾子軸承ε＝10/3。在選擇軸承時通常取機器中修或大修期限作為軸承的預期壽命。例如，不經常使用的設備為500～2000小時；每天工作8小時連續使用的機器為2～3萬小時;每天連續使用24小時的機器為 4～10萬小時。實際上達到預期壽命時只有少數軸承損壞。
性能
滾動軸承1、調心性能
軸中心線相對軸承座孔中心線傾斜時，軸承仍能正常工作的能力。雙列向心球面球軸承和雙列向心球面滾子軸承具有良好的調心性能。滾子軸承和滾針軸承不允許內、外圈軸線有相對傾斜。各類滾動軸承允許的傾斜角不同，如單列向心球軸承為8′～16′,雙列向心球面球軸承為2°～3°，圓錐滾子軸承≤2′。極限轉速 在一定載荷和潤滑條件下軸承所允許的最高轉速。極限轉速與軸承類型、 尺寸、精度、 游隙、保持架、負荷和冷卻條件等有關。軸承工作轉速應低於極限轉速。 選用高精度軸承、 改善保持架結構和材料、採用油霧潤滑、改善冷卻條件等，都可以提高極限轉速。
2、軸承潤滑
主要有脂潤滑和油潤滑。採用脂潤滑不易泄漏、易於密封、使用時間長、維護簡便且油膜強度高，但摩擦力矩比油潤滑大，不宜用於高速。軸承中脂的裝填量不應超過軸承空間的1／2～1／3，否則會由於攪拌潤滑劑過多而使軸承過熱。油潤滑冷卻效果好，但密封和供油裝置較複雜。油的粘度一般為 0.12～0.2厘米／秒。負荷大，工作溫度高時宜選用粘度高的油,轉速高時選用粘度低的油。潤滑方式有油浴潤滑、滴油潤滑、油霧潤滑、噴油潤滑和壓力供油潤滑等。油浴潤滑時，油麵應不高於最下方的滾動體中心。若按彈性流體動壓潤滑理論設計軸承和選擇潤滑劑粘度，則接觸表面將被油膜隔開。這時，在穩定載荷作用下，軸承壽命可提高很多倍。現代機器、儀器等設備正向高速、重載、精密、輕巧等方面發展，這對滾動軸承提出許多新的要求，如在減小尺寸的同時要求軸承保持甚至提高額定負荷，採用新技術改進工藝，提高製造精度，降低成本。通用滾動軸承已很難滿足各式各樣的要求，對生產量大的機器設備應設計製造專用軸承，在加強標準化的同時，增加品種，擴大專用軸承的比例。現代工業的發展還需要在特殊工況下工作的特種軸承，如在高速、高溫、低溫、強磁場或在酸、鹼等介質中工作的軸承。
分類
一、軸承按其所能承受的載荷方向或公稱接觸角的不同，分為：
向心軸承推力軸承----主要用於承受軸向載荷的滾動軸承，其公稱接觸角大於45到90。按公稱接觸角不同又分為：軸向接觸軸承----公稱接觸角為90的推力軸承：推力角接觸軸承----公稱接觸角大於45但小於90的推力軸承。
1、球軸承----滾動體為球：
2、滾子軸承----滾動體為滾子。滾子軸承按滾子種類，又分為：圓柱滾子軸承----滾動體是圓柱滾子的軸承，圓柱滾子的長度與直徑之比小於或等於3；滾針軸承----滾動體是滾針的軸承，滾針的長度與直徑之比大於3，但直徑小於或等於5mm;圓錐滾子軸承----滾動體是圓錐滾子的軸承;調心滾子軸承一一滾動體是球面滾子的軸承。
軸承按其工作時能否調心
，分為：1、調心軸承----滾道是球面形的,能適應兩滾道軸心線間的角偏差及角運動的軸承。
2、非調心軸承(剛性軸承)----能阻抗滾道間軸心線角偏移的軸承。
軸承按滾動體的列數，分為：
滾動軸承2、雙列軸承----具有兩列滾動體的軸承。
3、多列軸承----具有多於兩列滾動體的軸承,如三列、四列軸承。
軸承按其部件能否分離,分為：
1、可分離軸承----具有可分離部件的軸承；
2、不可分離軸承----軸承在最終配套後,套圈均不能任意自由分離的軸承。
軸承按其結構形狀(如有無裝填槽,有無內、外圈以及套圈的形狀,擋邊的結構,甚至有無保持架等)還可以分為多種結構類型。
按滾動軸承尺寸大小分類
軸承按其外徑尺寸大小1、微型軸承----公稱外徑尺寸範圍為26mm以下的軸承。
2、小型軸承----公稱外徑尺寸範圍為28-55mm的軸承。
3、中小型軸承----公稱外徑尺寸範圍為60-115mm的軸承。
4、中大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為120-190mm的軸承。
5、大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為200-430mm的軸承。
6、特大型軸承----公稱外徑尺寸範圍為440mm以上的軸承
優點
2、尺寸標準化，具有互換性，便於安裝拆卸，維修方便。
3、結構緊湊，重量輕，軸向尺寸更為縮小。
4、精度高，轉速高，磨損小，使用壽命長。
5、部分軸承具有自動調新的性能。
6、適用於大批量生產，質量穩定可靠，生產效率高。
缺點
1、噪音大。
2、軸承座的結構比較複雜。
3、成本較高。
選擇
滾動軸承類型多種多樣，選用時可考慮以下方面因素，從而進行選擇。
a．載荷的大小、方向和性質
球軸承適於承受輕載荷，滾子軸承適於承受重載荷及衝擊載荷。當滾動軸承受純軸向載荷時，一般選用推力軸承；當滾動軸承受純徑向載荷時，一般選用深溝球軸承或短圓柱滾子軸承；當滾動軸承受純徑向載荷的同時，還
滾動軸承b．允許轉速
因軸承的類型不同有很大的差異。一般情況下，摩擦小、發熱量少的軸承，適於高轉速。設計時應力求滾動軸承在低於其極限轉速的條件下工作。c．剛性
軸承承受負荷時，軸承套圈和滾動體接觸處就會產生彈性變形，變形量與載荷成比例，其比值決定軸承剛性的大小。一般可通過軸承的預緊來提高軸承的剛性；此外，在軸承支承設計中，考慮軸承的組合和排列方式也可改善軸承的支承剛度。d．調心性能和安裝誤差
軸承裝入工作位置後，往往由於製造誤差造成安裝和定位不良。此時常因軸產生撈度和熱膨脹等原因，使軸承承受過大的載荷，引起早期的損壞。自動調心軸承可自行克服由安裝誤差引起的缺陷，因而是適合此類用途的軸承。e．安裝和拆卸
圓錐滾子軸承、滾針軸承和圓錐滾子軸承等，屬於內外圈可分離的軸承類型（即所謂分離型軸承），安裝拆卸方便。f．市場性
即使是列入產品目錄的軸承，市場上不一定有銷售；反之，未列入產品目錄的軸承有的卻大量生產。因而，應清楚使用的軸承是否易購得。代號表示
滾動軸承代號是用字母加數字來表示軸承結構、尺寸、公差等級、技術性能等特徵的產品符號。國家標準GB/T272-93規定軸承的代號由三部分組成：前置代號、基本代號、後置代號。基本代號是軸承代號的基礎。前置代號和後置代號都是軸承代號的補充，只有在遇到對軸承結構、形狀、材料、公差等級、技術要求等有特殊要求時才使用，一般情況可部分或全部省略。
a．基本代號
基本代號表示軸承的基本類型、結構和尺寸。它由軸承類型代號、尺寸系列代號、內徑代號構成。
a1、軸承類型代號用數字或字母表示不同類型的軸承，詳見資料庫。
a2、尺寸系列代號由兩位數字組成。前一位數字代表寬度系列（向心軸承）或高度系列（推力軸承），後一位數字代表直徑系列。尺寸系列表示內徑相同的軸承可具有不同的外徑，而同樣的外徑又有不同的寬度（或高度），由此用以滿足各種不同要求的承載能力。
a3、內徑代號表示軸承公稱內徑的大小，用數字表示。
例：軸承23224
類型代號
調心滾子軸承；32-尺寸系列代號；24-內徑代號，d=120mm;
例：軸承6208-2Z/P6
6-類型代號，深溝球軸承；2-尺寸系列代號；08-內徑代號，d=40mm；
2Z-軸承兩端面帶防塵罩；P6-公差等級符合標準規定6級
滑動軸承的區別
滾動軸承和滑動軸承的區別首先表象在結構上，滾動軸承是靠滾動體的轉動來支撐轉動軸的，因而接觸部位是一個點，滾動體越多，接觸點九越多；滑動軸承是靠平滑的面來支撐轉動軸的，因而接觸部位是一個面。其次是運動方式不同，滾動軸承的運動方式是滾動；滑動軸承的運動方式是滑動，因而摩擦形勢上也就完全不相同。
滑動軸承將運轉的軸與軸座之間的滑動摩擦變為滾動摩擦，從而減少摩擦損失的一種精密的機械元件，叫滾動軸承（rollingbearing）。滾動軸承一般由外圈，內圈，滾動體和保持架組成。其中內圈的作用是與軸相配合併與軸一起鏇轉，外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用，滾動體是藉助於保持架均勻的將滾動體分布在內圈和外圈之間，其形狀大小和數量直接影響著滾動軸承的使用性能和壽命，保持架能使滾動體均勻分布，防止滾動體脫落，引導滾動體鏇轉起潤滑作用。
滾動軸承滾動軸承使用維護方便，工作可靠，起動性能好，在中等速度下承載能力較高。與滑動軸承比較，滾動軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速時壽命低，聲響較大。滾動軸承中的向心軸承（主要承受徑向力）通常由內圈、外圈、滾動體和滾動體保持架4部分組成。內圈緊套在軸頸上並與軸一起鏇轉，外圈裝在軸承座孔中。在內圈的外周和外圈的內周上均制有滾道。當內外圈相對轉動時，滾動體即在內外圈的滾道上滾動，它們由保持架隔開，避免相互摩擦。推力軸承分緊圈和活圈兩部分。緊圈與軸套緊，活圈支承在軸承座上。套圈和滾動體通常採用強度高、耐磨性好的滾動軸承鋼製造，淬火後表面硬度應達到HRC60～65。保持架多用軟鋼衝壓製成，也可以採用銅合金夾布膠木或塑膠等製造。
滾動軸承和滑動軸承的區別
首先表象在結構上，滾動軸承是靠滾動體的轉動來支撐轉動軸的，因而接觸部位是一個點，滾動體越多，接觸點九越多；滑動軸承是靠平滑的面來支撐轉動軸的，因而接觸部位是一個面。其次是運動方式不同，滾動軸承的運動方式是滾動；滑動軸承的運動方式是滑動，因而摩擦形勢上也就完全不相同。
作用及性能
軸承作用
支承轉動的軸及軸上零件，並保持軸的正常工作位置和鏇轉精度，滾動軸承使用維護方便，工作可靠，起動性能好，在中等速度下承載能力較高。與滑動軸承比較，滾動軸承的徑向尺寸較大，減振能力較差，高速時壽命低，聲響較大。軸承性能
調心性能
軸中心線相對軸承座孔中心線傾斜時，軸承仍能正常工作的能力。雙列向心球面球軸承和雙列向心球面滾子軸承具有良好的調心性能。滾子軸承和滾針軸承不允許內、外圈軸線有相對傾斜。各類滾動軸承允許的傾斜角不同，如單列向心球軸承為8′～16′，雙列向心球面球軸承為2°3°，圓錐滾子軸承≤2′。極限轉速在一定載荷和潤滑條件下軸承所允許的最高轉速。極限轉速與軸承類型、尺寸、精度、游隙、保持架、負荷和冷卻條件等有關。軸承工作轉速應低於極限轉速。選用高精度軸承、改善保持架結構和材料、採用油霧潤滑、改善冷卻條件等，都可以提高極限轉速
軸承潤滑
主要有脂潤滑和油潤滑。採用脂潤滑不易泄漏、易於密封、使用時間長、維護簡便且油膜強度高，但摩擦力矩比油潤滑大，不宜用於高速。軸承中脂的裝填量不應超過軸承空間的1/2～1/3，否則會由於攪拌潤滑劑過多而使軸承過熱。油潤滑冷卻效果好，但密封和供油裝置較複雜。油的粘度一般為0.12～0.2厘米/秒。負荷大，工作溫度高時宜選用粘度高的油，轉速高時選用粘度低的油。潤滑方式有油浴潤滑、滴油潤滑、油霧潤滑、噴油潤滑和壓力供油潤滑等。油浴潤滑時，油麵應不高於最下方的滾動體中心。若按彈性流體動壓潤滑理論設計軸承和選擇潤滑劑粘度，則接觸表面將被油膜隔開。這時，在穩定載荷作用下，軸承壽命可提高很多倍。現代機器、儀器等設備正向高速、重載、精密、輕巧等方面發展，這對滾動軸承提出許多的要求，如在減小尺寸的同時要求軸承保持甚至提高額定負荷，採用新技術改進工藝，提高製造精度，降低成本。通用滾動軸承已很難滿足各式各樣的要求，對生產量大的機器設備應設計製造專用軸承，在加強標準化的同時，增加品種，擴大專用軸承的比例。現代工業的發展還需要在特殊工況下工作的特種軸承，如在高速、高溫、低溫、強磁場或在酸、鹼等介質中工作的軸承。
常見故障
滾動軸承常見故障
滾動軸承的故障現象一般表現為兩種，一是軸承安裝部位溫度過高，二是軸承運轉中有噪音。
1.軸承溫度過高
在機構運轉時，安裝軸承的部位允許有一定的溫度，當用手撫摸機構外殼時，應以不感覺燙手為正常，反之則表明軸承溫度過高。
軸承溫度過高的原因有：潤滑油質量不符合要求或變質，潤滑油粘度過高；機構裝配過緊（間隙不足）；軸承裝配過緊；軸承座圈在軸上或殼內轉動；負荷過大；軸承保持架或滾動體碎裂等。
2.軸承噪音
滾動軸承在工作中允許有輕微的運轉響聲，如果響聲過大或有不正常的噪音或撞擊聲，則表明軸承有故障。
滾動軸承產生噪音的原因比較複雜，其一是軸承內、外圈配合表面磨損。由於這種磨損，破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關係，導致軸線偏離了正確的位置，在軸在高速運動時產生異響。當軸承疲勞時，其表面金屬剝落，也會使軸承徑向間隙增大產生異響。此外，軸承潤滑不足，形成乾摩擦，以及軸承破碎等都會產生異常的聲響。軸承磨損松曠後，保持架鬆動損壞，也會產生異響。
3.軸承磨損
滾動軸承磨損是軸使用過程中常見的設備問題，主要是由軸的金屬特性造成的：金屬雖然硬度高，但是退讓性差（變形後無法復原）、抗衝擊性能差、抗疲勞性能差，因此容易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等。大部分的軸類磨損不易察覺，只有出現機器高溫、跳動幅度大、異響等情況時，才會引起察覺，但是到人們發覺時，大部分滾動軸都已磨損，從而造成機器停機。
正確使用
1.軸承的拆裝
軸承安裝前應清洗乾淨。安裝時，應使用專用工具將輔承平直均勻地壓入，不要用手錘敲擊，特別禁止直接在軸承上敲擊。當軸承座圈與座孔配合鬆動時，應當修復座孔或更換軸承，不要採用在軸承配合表面上打麻點或墊銅皮的方法勉強使用。軸承拆卸時應使用合適的拉器將軸承拉出，不要用鑿子、手錘等敲擊軸承。
2.軸承的潤滑
滾動軸承常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩種。當軸的圓周速度小於4-5m/s時，或汽車上不能使用潤滑油潤滑的部位，都採用潤滑脂潤滑。潤滑脂潤滑的優點是密封結構簡單，潤滑脂不易流失，受溫度影響不大，加一次潤滑脂可以使用較長的時間。
使用潤滑脂要注意兩個問題，一是要按汽車說明書的要求，選用合適牌號的潤滑脂。例如，汽車水泵軸承就不宜選用納基潤滑脂，因其耐水性較差。二是加入軸承中的潤滑脂要適量，一般只充填軸承空腔的1/2-l/3為宜，過多不但無用，還會增加軸承的運轉阻力，使之升溫發熱。特別要注意的是汽車輪轂軸承，要提倡“空轂潤滑”，即只在軸承上塗一層適量的潤滑脂即可，否則，不但浪費和散熱不良，還會使潤滑脂受熱外溢，可能影響制動性能。
潤滑油潤滑的優點是摩擦阻力小，並能散熱，主要用於高速和工作環境溫度較高的軸承。潤滑油的牌號要按汽車說明書的要求選用，並接汽車保養周期及時更換，放出舊油後要對機構進行清洗後再加新油，加油應加到規定的標線，或與加油口平齊（視汽車具體結構、要求而定），不可多加。
常見故障解決方案
傳統維修方法
國內針對滾動軸磨損一般採用的是補焊、換滾珠、打麻點等方法，但當軸的材質為45號鋼（調質處理）時，如果僅採用堆焊處理，則會產生焊接內應力，在重載荷或高速運轉的情況下，可能在軸肩處出現裂紋乃至斷裂的現象，如果採用去應力退火，則難於操作，且加工周期長，檢修費用高；當軸的材質為HT200時，採用鑄鐵焊也不理想。一些維修技術較高的企業會採用電刷鍍、雷射焊、微弧焊甚至冷焊等，這些維修技術往往需要較高的要求及高昂的費用。
故障頻率計算方法
滾動軸承外環故障頻率：BPFOr≌0.4Nn
滾動軸承內環故障頻率：BPFIr≌0.6Nn
滾動軸承保持架故障頻率：FTFr≌0.4N
軸承外環故障頻率：BPFOe≌N(0.5n-1.2)
軸承內環故障頻率：BPFIe≌N(0.5n+1.2)
軸承滾動體故障頻率：BSFe≌N(0.2n-1.2/n)
軸承保持架故障頻率：FTFe≌N(0.5-1.2/n)
以上符號：n=滾動體數目。N=軸的轉速。
註：1.滾動軸承沒有滑動；2.滾動軸承幾何尺寸沒有變化；3.軸承外環固定不鏇轉。
最新維修方法
對於以上修復技術，在歐美日韓企業已不太常見，已開發國家一般採用的是高分子複合材料技術和納米技術，高分子技術可以現場操作，有效提升了維修效率，且降低了維修費用和維修強度。其中套用最為廣泛的是美嘉華福世藍技術體系，相比傳統技術，高分子複合材料既具有金屬所要求的強度和硬度，又具有金屬所不具備的退讓性（變數關係），可以最大限度確保修復部位和配合部件的尺寸配合；同時，利用複合材料本身所具有的抗壓、抗彎曲、延展率等綜合優勢，可以有效地吸收外力的衝擊，極大化解和抵消軸承對軸的徑向衝擊力，並避免了間隙出現的可能性，也就避免了
五金材料(一)
| 常見五金材料。 |
