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Dongguan Po Kai Bearing Co., Ltd.
20年专注生产滚轴轴承,
           不锈钢轴承,微型轴承,非标轴承
轴承的构造和部件
轴承的润滑
轴承的材料
轴承的配合
轴承的游隙
轴承的精度
轴承的振动与噪音
轴承的构造和部件

轴承的构造和部件


深沟球轴承


 ZGSL轴承基本结构包括两个套圈,滚动体和用于保持滚动体等距离滚动的保持架。密封圈和防尘盖是用来防止灰尘或油等外来物的侵入。使用润滑剂的主要目的是减少摩擦及滚动体的磨损。

保持架

保持架在运转中会受到摩擦、张力和惯性力的机械作用,同时还会受到某些润滑剂、添加剂、溶剂或者散热剂的化学作用。因此保持架的设计和材质对其性能和轴承使用可靠性具有至关重要的作用。

ZGSL深沟球轴承的保持架分为以下几种:

铆钉型保持架
曲爪型保持架
合成树脂材料保持架

由高精度的带刚劲冲压成型
变为球形兜孔的保持架,并
用柳钉将其固定。通常用于
ZGSL中小型深沟球轴承。

由高精度的带钢经冲压成型变为球形兜孔的保持架和曲爪器。两队保持架嵌缝而成。通常用于HCH微型深沟球轴承。

合成树脂保持架有很多材料
混制而成,如拥有玻璃纤维
的尼龙PA66,其具有润滑
和低噪音的性能。通常用于
ZGSL的基地噪音轴承。


内圈结构

ZGSL轴承内圈结构有一下三种:

V型槽结构
L型槽结构
平板结构

防尘和密封圈

密封性能对润滑剂的清洁度和轴承使用寿命起着重要作用,轴承内部密封结构必须能够禁止异物入侵和润滑剂外泄。在轴承外部无法密封的情况下,通常使用具有密封结构的轴承。

不同内圈结构相对应的密封形式:

V型槽系列

钢板防尘盖(ZZ

钢板防尘盖,使用于外
部环境较好的场合;
使用高速运转场合;



橡胶密封圈非接触式
(2RZ)

密封性能一般,使用于外
部环境 比较高的场合。
启动转距较高的场合;


橡胶密封圈双唇接触
2RS

密封性能良好,使用于外
部 环境比较恶劣的场合;
启动转距交大,使用于
转速一般的场合。


胶密封圈,单唇触式
2RW
密封性能最佳,使用于密
封新能要求较高的场合;
启动转距较小,使用于转
速较高 的场合;

L型槽系列

钢板防尘盖(ZZ

钢板防尘盖,使用于外
部环境较好的场合;
使用高速运转场合;



橡胶密封圈非接触式
(2RZ)

密封性能一般,使用于外
部环境 比较高的场合。
启动转距较高的场合;


橡胶密封圈接触式
2RS

密封性能良好,使用于外
部 环境比较恶劣的场合;
启动转距交大,使用于
转速一般的场合。


胶密封圈非接触
2RW
密封性能最佳,使用于密
封新能要求较高的场合;
启动转距较小,使用于转
速较高 的场合;

平板系列


钢板防尘盖(ZZ

钢板防尘盖,使用于外
部环境较好的场合;
使用高速运转场合;



橡胶密封圈非接触式
(2RZ)

密封性能一般,使用于外
部环境 比较高的场合。
启动转距较高的场合;


橡胶密封圈接触式
2RS

密封性能良好,使用于外
部 环境比较恶劣的场合;
启动转距交大,使用于
转速一般的场合。

注:1、以上密封圈结构仅作参考,以实物为准。
    2、密封圈和防尘盖材料可以根据客户要求进行变更。
    3、以上列举的ZGSL主要形式密封圈,特殊用途有特殊结构的设计。需要时请与ZGSL技术部联系。


轴承的润滑

轴承的润滑

同样成分的油脂,不同的品牌可能具有不同的性能。在某一具体应用中,双联可以提供上百种油脂,下表是双联的常用类型,更多信息请咨询双联技术中心。

ZGSL常用油脂特性


轴承的材料

轴承的材料

轴承套圈材料和部件很大程度上决定着轴承的性能和表现,双联在套圈材料和部件供应商的选择上进行了严格的把关。
双联轴承的套圈材料和部件均来自世界顶级轴承制造商的供应商,从根本上解决了长期存在的与进口轴承的材料差异问题
双联拥有一套严格而完备的进货检验体系。每一批钢材和部件在入库之前,都须通过系统性检验,包括材料元素分析,金相分析,精度检验等等。

套圈与滚动体的材料
轴承的套圈和滚动体材料主要采用高碳铬轴承钢,当要求抗腐蚀时,采用马氏体系不锈钢。下表表示轴承套圈和滚动体材料的成分。

钢材代码

化学成分%

GCr15
SAE52100
DIN 100 Cr6
JIS SUJ2

0.95-1.05
0.15-0.35
0.25-0.45
≤0.025
≤0.025
1.40-1.65
-
≤0.25
≤0.30

自2000年开始,双联与著名外资钢厂合作,共同开发高纯度轴承钢,减少其氧化物和有害非金属杂质。与普通轴承钢材相比,其强度和质量明显提高。

保持架材料
保持架的材料要有良好的抗磨损性尺寸稳定性和金属强度,因此在选择保持架材料时,需要重点考虑运行环境。

冲压钢板保持架
这些轻质保持架有很高的强度,经表面处理能有效减少摩擦和磨损。下表是冷轧薄钢板的材料成分。

钢材代码

化学成分%

JISG 3141
SPCC

<0.12
<0.5
<0.04
<0.045

黄铜保持架
中小型轴承采用切制黄铜保持架,但黄铜保持架不适用于使用氨冷却的压缩机中,因为氨会引起黄铜季节性破裂,因此应该用钢铁保持架代替。

尼龙保持架
根据轴承的种类和用途,尼龙保持架的使用也越来越广,但不宜应用于120℃以上或低于零下40℃的环境,大多数铸塑成形的保持架采用尼龙PA66,这种材料或有或无玻璃纤维增强.特点是强度与弹性有良好的结合。

 尼龙材料的强度与弹性等机械特性取决于温度,以及运行条件下的持久改变,即老化。在这种老化行 为中起作用的最重要因素是温度、时间和所接触的 介质(润滑剂)。玻璃纤维增强尼龙PA66的老化关 系如右图所示。保持架的寿命随着温度上升和润滑 剂的侵蚀性而缩短,因此尼龙保持架是否适合某个 具体用途,取决于运行条件和寿命要求。

防尘盖和密封圈材料
防尘盖材料
ZGSL轴承的防尘盖标准材料是冷轧电镀锡钢板,有时也会使用AISI-300规格的不锈钢

密封圈材料
密封圈主要采用丁腈像胶作为材料,针对高温环境,氟橡胶也被广泛使用。

类型

ASTM D1418
名称
温度范围
硬度
(Shore A)
特点
限制
丁腈橡胶
NBR
(-40℃~120℃)
40~90
低压缩特性,高延展性
高耐腐蚀性
优越的耐油性
不适合高温条件,并且
避免阳光直晒和化学品
的侵蚀
硅橡胶
MQ/PMQ/
VMQ/PVMP
(-70℃~200℃)
25~80
抗高温和干燥性
抗阳光和臭氧的老化性
表面磨损和抗裂性能较差
比较高的耐磨性
氢化
(丁腈橡胶)
HNBR/NEM
(-35℃~165℃)
50~90
抗热、高延展性、
抗化学腐蚀
不适合超低温条件
避免阳光直晒和化学
品侵蚀
氟橡胶
FKM/FPM
(-28℃~200℃)
50~95
耐高温
显著的抗化腐蚀性
对石油产品具有耐腐蚀性
不适合低温工作状态
聚丙稀橡胶
ACM Rubber
(-18℃~175℃)
40~90
对热油、阳光和臭氧剥蚀有
较强的抵抗能力同时具有较
强的抗裂性能
防水性能差
不适合超低温工作状态

警告!在200℃以下的正常工作条件氟橡胶是安全、无害的,但是超过300℃的极限温度,即相当于切割钢管的火光。氟橡胶就会释放出烟雾。这些烟雾吸入人体是有害的,包括眼睛,另外要注意避免与皮肤接触。


轴承的配合

轴承的配合

正确配合的必要性

一般来说,只有当轴承和轴的配合具有适当过盈量,才能获得满意的径向定位和适当的支撑力,不恰当或错误固定的轴承内外圈通常会对轴承及其配件造成伤害。因此在选定正确的配合时,必须做仔细的研究。

旋转条件是考虑轴承套圈与载荷的方向的关系,通常有“旋转载荷”及“静止载荷”。处于旋转载荷条件下的轴承部件,通常适用过盈配合来防止轴承打滑。同时,在静止载荷情况下,也可能选用间隙配合来适应特定的运行条件或便于轴承的安装与拆卸。

轴承和轴的配合

负载情况例子内径轴的公差
旋转的外圈负载要求内圈在轴上容
易移动
在静止轴上的轮子全部轴径g6
不要求内圈在轴上
容易移动
张紧滑轮、绳轮h6

旋转的内圈负载或
不定向的负载

轻负载
(<0.06 Cr1)
电气工具
水泵,吹风机
交通工具
精密仪器、机床
<18js5
18 to 100js6 (j6)
100 to 200k6
正常负载
(0.06~0.13 Cr)
轴承的一般应用
中、大型马达,
涡轮,水泵,
引擎,齿轮,
木工机床
<18js5~6(j5~6)
18 to 100k5~6
100 to 140m5~6
140 to 200m6
200 to 280n6


轴承和轴承座的配合

负载情况例子轴承座
孔公差
金属轴承座旋转的外圈负载正常负载或重负载汽车轮毂
振动筛
N7
轻负载或摆动负载运输机辊,滑轮
张紧轮
N7
不定向的负载重冲击负载牵引电机M7
正常负载或重负载水泵,机轴主轴承,
中大型马达

K7
JS7(J7)

正常负载或轻负载
旋转的内圈负载各种负载
金属或分离
式轴承座
轴承的一般应用H7
内圈和轴产生高温造纸干燥剂G7
金属轴承座在正常和轻负载情况下
需要精确的旋转转矩
磨床驱动端的球轴承
高速离心压缩机游动端轴承
JS6(J6)
不定向的负载磨床砂轮端的球轴承
高速离心压缩机固定端轴承
K6

轴的公差


轴承的游隙

轴承的游隙

 轴承的内部游隙是指将内圈中的一个固定,使另一个移动时的移动量。

径向移动时的移动量称为径向游隙,轴向移动时的移动量称为轴向游隙(参照右图)

测定轴承内部游隙时,为得到稳定的测值,一般对轴承施加规定的测定载荷。因此,测定的内部游隙要大于真正游隙(称作理论游隙),即增加了测定负荷差生的弹性变形量。

轴承的内部游隙一般用理论游隙表示。

轴承的内部游隙会对轴承性能(使用寿命、温升、噪音、振动等)产生影响。


径向游隙

深沟球轴承径向游隙(在无载荷的情况下)

深沟球轴承径向游隙可以分成5组,分别为C2,C0,C3,C4和C5,其中C0是标准游隙。下表是这5个组的规格数值。

                                                                                                                                                   公差μm

内径

C2
标准
C3
C4
C5
超过
包括
毫米
英寸
毫米
英寸
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
2.5
0.0984
10
0.3937
0
7
2
13
8
23
14
29
20
37
10
0.3937
18
0.7087
0
9
3
18
11
25
18
33
25
45
18
0.7887
24
0.9449
0
10
5
20
13
28
20
36
28
48
24
0.9449
30
1.1811
1
11
5
20
13
28
23
41
30
53
30
1.1811
40
1.5748
1
11
6
20
15
33
28
46
40
64
40
1.5748
50
1.9685
1
11
6
23
18
36
30
51
45
73

微型轴承径向游隙(在无载荷的情况下)

内孔10mm以下的微型轴承,还可以用MC标准分成5组,分别是MC1,MC2,MC3,MC4和MC5,其中MC3是标准游隙。下表是5个组的规格数值。

                                                                                                                                                     公差μm

游隙代码
MC1
MC2
MC3
MC4
MC5
MC6
游隙
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
最小值
最大值
0
5
3
8
5
10
8
13
14
21
21
29

电机用深沟球轴承径向游隙(在无载荷的情况下)

电机用深沟球轴承的径向游隙用CM表示,下表是CM游隙的数值。                                                                 公差μm

内径

CM
超过
包括
最小值
最大值
毫米
英寸
毫米
英寸
μm
μm
10
0.3937
18
0.7087
4
11
18
0.7087
24
0.9449
5
12
24
0.9449
31
1.1811
5
12
30
1.1811
40
1.5748
9
17
40
1.5748
50
1.9685
9
17
50
1.9685
65
2.5591
12
22


轴承的精度

轴承的精度

轴承精度包括尺寸精度和旋转精度,由Iso或JIS标准(滚动轴承精度)来判定。尺寸精度表示轴承安装到轴或轴承座上所必需的精度标准。旋转精度表示轴承在运转过程中所允许的跳动的极限。

根据尺寸公差和跳动精确性,ZGSL深沟球轴承的精度等级分ABEC-1到ABEC-7不等。ABEC-1是标准等级,ABEC-3等级较高,ABEC-5以上用于特殊用途。这些公差等级是根据国际标准IS0492设定的,其他标准等级对应如下:

各工业标准精度等级对照表

标准
应用标准
精度等级
ANSI
ANSI/ABMA Std.20
ABEC-1
ABEC-3
ABEC-5
ABEC-7
ABEC-9
ISO
ISO 492
Class0,6X
Class 6
Class 5
Class 4
Class 2
DIN
DIN 620
P0
P6
P5
P4
P2

深沟球轴承公差等级ABEC-1(P0)

内圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直径系列
Vdmp
Kia
△Bs
Vbs
9
0.1
2,3,4
超过
包括
最大值

最大值
最大值
0.6
2.5
0
-8
10
8
6
6
10
0
-40
12
2.5
10
0
-8
10
8
6
6
10
0
-120
15
10
18
0
-8
10
8
6
6
10
0
-120
20
18
30
0
-10
13
10
8
8
13
0
-120
20
30
50
0
-12
15
12
9
9
15
0
-120
20
50
80
0
-15
19
19
11
11
20
0
-150
25

外圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直径系列
Vdmp
Kia
△Bs
Vcs
9
0.1
2,3,4
2,3,4
超过
包括
最大值
最大值
最大值
最大值
2.5
6
0
-8
10
8
6
10
6
15

同一个轴承,

数值与内圈△Bs和VBs一致

6
18
0
-8
10
8
6
10
6
15
18
30
0
-9
12
9
7
12
7
15
30
50
0
-11
14
11
8
16
8
20
50
80
0
-13
16
13
10
20
10
25
80
120
0
-15
19
19
11
26
11
35

深沟球轴承公差等级ABEC-3(P6)

内圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直径系列
Vdmp
Kia
△Bs
Vbs
9
0.1
2,3,4
超过
包括
最大值
最大值
最大值
最大值
0.6
2.5
0
-7
9
7
5
5
5
0
-40
12
2.5
10
0
-7
9
7
5
5
6
0
-120
15
10
18
0
-7
9
7
5
5
7
0
-120
20
18
30
0
-10
10
8
6
6
8
0
-120
20
30
50
0
-12
13
10
8
8
10
0
-120
20
50
80
0
-15
15
15
9
9
10
0
-150
25

外圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直径系列
Vdmp
Kia
△Cs
Vcs
9
0,1
2,3,4
2,3,4
超过
包括
最大值
最大值
最大值
最大值
2.5
6
0
-7
9
7
5
9
5
8

同一个轴承,

数值与内圈△Bs和VBs一致

6
18
0
-7
9
7
5
9
5
8
18
30
0
-8
10
8
6
10
6
9
30
50
0
-9
11
9
7
13
7
10
50
80
0
-11
14
11
8
16
8
13
80
120
0
-13
16
16
10
20
10
18

深沟球轴承公差等级ABEC-5(P5)

内圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直径系列
Vdmp
Kia
Sd
Sia
△Bs
Vbs
9
0,1,2,3,4
超过
包括
最大值
最大值
最大值
最大值
最大值
最大值
0.6
2.5
0
-5
5
4
3
4
7
7
0
-40
5
2.5
10
0
-5
5
4
3
4
7
7
0
-40
5
10
18
0
-5
5
4
3
4
7
7
0
-40
5
18
30
0
-6
6
5
3
4
8
8
0
-80
5
30
50
0
-8
8
6
4
5
8
8
0
-120
5
50
80
0
-9
9
7
5
5
8
8
0
-150
6

外圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直径系列
Vdmp
Kia
Sd
Sea
△Cs
Vcs
9
1,2,3,4
超过
包括
最大值
最大值
最大值
最大值
最大值
最大值
2.5
6
0
-5
5
4
3
5
8
8

同一个轴承,

数值与内圈△Bs和VBs一致

5
6
18
0
-5
5
4
3
5
8
8
5
18
30
0
-6
6
5
3
6
8
8
5
30
50
0
-8
7
5
4
7
8
8
5
50
80
0
-9
9
7
5
8
8
10
6
80
120
0
-10
10
8
5
10
9
11
8


轴承的振动与噪音

轴承的振动与噪音

除了载荷、速度和寿命等轴承的基本要求外,低噪音和低振动在实际应用中正变得越来越重要。众所周知,振动过度会使轴承早期失效,同时振动加剧会增加能源消耗;另一方面,高噪音会破坏个人和家庭生活环境。因此,从一开始找出并解决振动和噪音的源头,对轴承的良好运行至关重要。 ZGSL通过安德鲁振动仪对影响轴承振动和噪音的每个因素进行分析。为制造低振动和低噪音轴承提供有力的帮助。

影响振动和噪音的因素

套圈因素

轴承旋转时滚动体在滚道中滚动而激发出一种平稳且连续性的噪声,此噪音通常称为滚道声。滚道声将直接增大轴承的振动和噪音,此噪音产生源在于受到载荷后的套圈固有振动所致。可通过提高轴承套圈沟道的圆度、波纹度等精度水平,来降低轴承的振动和噪音。

在分析套圈的表面精度时,ZGSL采用先进的Taylor Hobson对套圈的圆度和波纹度进行分析,Taylor Hobson能检测出只在几纳米之间的波纹度,从而为品保工程师提高产品工艺提供了强有力的保障。

钢球因素

钢球的振动数值大小及表面精度直接影响到轴承振动和噪音的产生。ZGSL要求钢球生产方的钢球具有很低的振动数值和很好的表面精度,如提高钢球的圆度,波纹度要求,在100倍显微镜下观察钢球表面,其表面不能有任何划伤、擦伤、啃伤等缺陷。从而达到降低轴承的振动和噪音的目的。

保持架

因素在轴承旋转过程中保持架的自由振动以及它与滚动体相撞击会发出一种噪声,此噪音通常称为保持架声。保持架声将直接增大轴承的振动和噪音。可通过提高保持架的制造精度,优选合理的间隙和保持架窜动量来改善。ZGSL所使用的保持架,其生产厂方均具有先进的生产工艺和极高的制造水平。在保持架的窜动量方面经过数十次的实验,使保持架的窜动量得到一个理想值。为轴承的减振降噪提供了帮助。

清洁度因素

轴承的清洁不良将直接增加轴承的振动和噪音的产生。因此积极采用先进的清洗技术,对零配件和合套后的产品进行有效彻底的清洗,对提高轴承的清洁度尤为重要。ZGSL采用先进的气相清洗机对轴承零配件进行有效地清洗;在合套后的产品清洗方面,清洗设备采用先超声波,后喷淋的工艺,其中喷淋清洗采用科学的多段式喷淋工艺,大大提高了轴承的清洁度从而减小了轴承的振动和噪音的产生。

润滑脂因素

轴承专用润滑脂对轴承的减振降噪等方面起到关键性作用。良好的润滑脂不但能使轴承的寿命延长,而且能减轻轴承的振动和减小轴承的噪音。尤其是对噪音有特殊要求的电机上,轴承润滑脂的选用尤为重要。ZGSL可根据客户的不同使用要求,为客户选用不同的润滑脂.使轴承的振动和噪音方面充分满足客户的特殊使用要求。

振动值上升及对策

双联ZGSL对每一个出厂的产品进行百分之百的噪音和振动的检测。同时,ZGSL近来显著改良了深沟球轴承的设计,进一步降低了振动和噪音等级。一旦遇到下面的情况,客户需要引起注意。

振动值上升及对策

类型
描述
原因
针对措施
自身产生振动
轴承在旋转过程中自身
产生的振动
轴承的钢球和滚道在圆
度上有变化
不能被忽略。但是能够根
据应用选择正确的游隙来
减少振动
由轴承暴露在外引起
的振动
无规律的噪音随着轴承
性能的降级而产生,多出
现于磨损氧化或腐蚀性
的情况
周边环境的污染影响了
轴承。负载运转的轴承没
有充分的润滑油脂
这些情况能够通过适当地
设计隔离部分并提供充足
的润滑就可以消除
由未对准引起的振动
未对准的轴承在旋转过
程中产生噪音
轴承在安装时没有很好
的与轴或轴承座对准/轴
和轴承座精确不够。
好的对准方法和特殊的对
准工具能降低振动/使用高
精度的轴和轴承座
自身损坏引起的振动
未对准的轴承在旋转过
程中产生噪音
不正确的运转或者错误
的装配
使用正确的装配方法和装
配工具。使用带时间控制
的感应加热器和温度预设
定方式