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Dongguan Po Kai Bearing Co., Ltd.
20年專注生産滾軸軸承,
           不锈钢轴承,微型軸承,非標軸承
軸承的構造和部件
軸承的潤滑
軸承的材料
軸承的配合
軸承的遊隙
軸承的精度
軸承的振動與噪音
軸承的構造和部件

軸承的構造和部件


深溝球軸承


 ZGSL軸承基本結構包括兩個套圈,滾動體和用于保持滾動體等距離滾動的保持架。密封圈和防塵蓋是用來防止灰塵或油等外來物的侵入。使用潤滑劑的主要目的是減少摩擦及滾動體的磨損。

保持架

保持架在運轉中會受到摩擦、張力和慣性力的機械作用,同時還會受到某些潤滑劑、添加劑、溶劑或者散熱劑的化學作用。因此保持架的設計和材質對其性能和軸承使用可靠性具有至關重要的作用。

ZGSL深溝球軸承的保持架分为以下几种:

鉚釘型保持架
曲爪型保持架
合成樹脂材料保持架

由高精度的帶剛勁沖壓成型
變爲球形兜孔的保持架,並
用柳釘將其固定。通常用于
ZGSL中小型深溝球軸承。

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微型深溝球軸承。

合成樹脂保持架有很多材料
混制而成,如擁有玻璃纖維
的尼龍PA66,其具有潤滑
和低噪音的性能。通常用于
ZGSL的基地噪音軸承。


內圈結構

ZGSL轴承內圈結構有一下三种:

V型槽結構
L型槽結構
平板結構

防塵和密封圈

密封性能對潤滑劑的清潔度和軸承使用壽命起著重要作用,軸承內部密封結構必須能夠禁止異物入侵和潤滑劑外泄。在軸承外部無法密封的情況下,通常使用具有密封結構的軸承。

不同內圈結構相对应的密封形式:

V型槽系列

鋼板防塵蓋(ZZ

鋼板防塵蓋,使用于外
部環境較好的場合;
使用高速運轉場合;



橡膠密封圈非接觸式
(2RZ)

密封性能一般,使用于外
部环境 比较高的场合。
啓動轉距較高的場合;


橡膠密封圈雙唇接觸
2RS

密封性能良好,使用于外
部 环境比较恶劣的场合;
啓動轉距交大,使用于
轉速一般的場合。


膠密封圈,單唇觸式
2RW
密封性能最佳,使用于密
封新能要求較高的場合;
啓動轉距較小,使用于轉
速较高 的场合;

L型槽系列

鋼板防塵蓋(ZZ

鋼板防塵蓋,使用于外
部環境較好的場合;
使用高速運轉場合;



橡膠密封圈非接觸式
(2RZ)

密封性能一般,使用于外
部环境 比较高的场合。
啓動轉距較高的場合;


橡膠密封圈接觸式
2RS

密封性能良好,使用于外
部 环境比较恶劣的场合;
啓動轉距交大,使用于
轉速一般的場合。


膠密封圈非接觸
2RW
密封性能最佳,使用于密
封新能要求較高的場合;
啓動轉距較小,使用于轉
速较高 的场合;

平板系列


鋼板防塵蓋(ZZ

鋼板防塵蓋,使用于外
部環境較好的場合;
使用高速運轉場合;



橡膠密封圈非接觸式
(2RZ)

密封性能一般,使用于外
部环境 比较高的场合。
啓動轉距較高的場合;


橡膠密封圈接觸式
2RS

密封性能良好,使用于外
部 环境比较恶劣的场合;
啓動轉距交大,使用于
轉速一般的場合。

注:1、以上密封圈結構僅作參考,以實物爲准。
    2、密封圈和防塵蓋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。


軸承的潤滑

軸承的潤滑

同樣成分的油脂,不同的品牌可能具有不同的性能。在某一具體應用中,雙聯可以提供上百種油脂,下表是雙聯的常用類型,更多信息請咨詢雙聯技術中心。

ZGSL常用油脂特性


軸承的材料

軸承的材料

軸承套圈材料和部件很大程度上決定著軸承的性能和表現,雙聯在套圈材料和部件供應商的選擇上進行了嚴格的把關。
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軸承的材料差异问题
雙聯擁有一套嚴格而完備的進貨檢驗體系。每一批鋼材和部件在入庫之前,都須通過系統性檢驗,包括材料元素分析,金相分析,精度檢驗等等。

套圈與滾動體的材料
軸承的套圈和滾動體材料主要采用高碳鉻軸承鋼,當要求抗腐蝕時,采用馬氏體系不鏽鋼。下表表示軸承套圈和滾動體材料的成分。

鋼材代碼

化學成分%

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年開始,雙聯與著名外資鋼廠合作,共同開發高純度軸承鋼,減少其氧化物和有害非金屬雜質。與普通軸承鋼材相比,其強度和質量明顯提高。

保持架材料
保持架的材料要有良好的抗磨損性尺寸穩定性和金屬強度,因此在選擇保持架材料時,需要重點考慮運行環境。

沖壓鋼板保持架
這些輕質保持架有很高的強度,經表面處理能有效減少摩擦和磨損。下表是冷軋薄鋼板的材料成分。

鋼材代碼

化學成分%

JISG 3141
SPCC

<0.12
<0.5
<0.04
<0.045

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

尼龍保持架
根据轴承的种类和用途,尼龍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.特點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 剂的侵蝕性而缩短,因此尼龍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。

防塵蓋和密封圈材料
防塵蓋材料
ZGSL軸承的防塵蓋標准材料是冷軋電鍍錫鋼板,有時也會使用AISI-300規格的不鏽鋼

密封圈材料
密封圈主要采用丁腈像膠作爲材料,針對高溫環境,氟橡膠也被廣泛使用。

類型

ASTM D1418
名稱
溫度範圍
硬度
(Shore A)
特點
限制
丁腈橡膠
NBR
(-40℃~120℃)
40~90
低壓縮特性,高延展性
高耐腐蝕性
優越的耐油性
不適合高溫條件,並且
避免陽光直曬和化學品
的侵蝕
矽橡胶
MQ/PMQ/
VMQ/PVMP
(-70℃~200℃)
25~80
抗高溫和幹燥性
抗陽光和臭氧的老化性
表面磨損和抗裂性能較差
比較高的耐磨性
氫化
(丁腈橡膠)
HNBR/NEM
(-35℃~165℃)
50~90
抗熱、高延展性、
抗化學腐蝕
不適合超低溫條件
避免陽光直曬和化學
品侵蝕
氟橡膠
FKM/FPM
(-28℃~200℃)
50~95
耐高溫
顯著的抗化腐蝕性
對石油産品具有耐腐蝕性
不適合低溫工作狀態
聚丙稀橡膠
ACM Rubber
(-18℃~175℃)
40~90
對熱油、陽光和臭氧剝蝕有
較強的抵抗能力同時具有較
強的抗裂性能
防水性能差
不適合超低溫工作狀態

警告!在200℃以下的正常工作条件氟橡膠是安全、无害的,但是超過300℃的极限温度,即相当于切割钢管的火光。氟橡膠就会释放出烟雾。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。


軸承的配合

軸承的配合

正確配合的必要性

一般來說,只有當軸承和軸的配合具有適當過盈量,才能獲得滿意的徑向定位和適當的支撐力,不恰當或錯誤固定的軸承內外圈通常會對軸承及其配件造成傷害。因此在選定正確的配合時,必須做仔細的研究。

旋轉條件是考慮軸承套圈與載荷的方向的關系,通常有“旋轉載荷”及“靜止載荷”。處于旋轉載荷條件下的軸承部件,通常適用過盈配合來防止軸承打滑。同時,在靜止載荷情況下,也可能選用間隙配合來適應特定的運行條件或便于軸承的安裝與拆卸。

軸承和軸的配合

負載情況例子內徑軸的公差
旋轉的外圈負載要求內圈在軸上容
易移動
在靜止軸上的輪子全部軸徑g6
不要求內圈在軸上
容易移動
張緊滑輪、繩輪h6

旋轉的內圈負載或
不定向的負載

輕負載
(<0.06 Cr1)
電氣工具
水泵,吹風機
交通工具
精密儀器、機床
<18js5
18 to 100js6 (j6)
100 to 200k6
正常負載
(0.06~0.13 Cr)
軸承的一般應用
中、大型馬達,
渦輪,水泵,
引擎,齒輪,
木工機床
<18js5~6(j5~6)
18 to 100k5~6
100 to 140m5~6
140 to 200m6
200 to 280n6


軸承和軸承座的配合

負載情況例子軸承座
孔公差
金属軸承座旋轉的外圈負載正常負載或重负载汽車輪毂
振動篩
N7
輕負載或摆动负载運輸機輥,滑輪
張緊輪
N7
不定向的負載重沖擊負載牽引電機M7
正常負載或重负载水泵,機軸主軸承,
中大型馬達

K7
JS7(J7)

正常負載或輕負載
旋轉的內圈負載各種負載
金屬或分離
式軸承座
軸承的一般應用H7
內圈和軸産生高溫造紙幹燥劑G7
金属軸承座在正常和轻負載情況下
需要精確的旋轉轉矩
磨床驅動端的球軸承
高速離心壓縮機遊動端軸承
JS6(J6)
不定向的負載磨床砂輪端的球軸承
高速離心壓縮機固定端軸承
K6

軸的公差


軸承的遊隙

軸承的遊隙

 軸承的內部遊隙是指將內圈中的一個固定,使另一個移動時的移動量。

徑向移動時的移動量稱爲徑向遊隙,軸向移動時的移動量稱爲軸向遊隙(參照右圖)

測定軸承內部遊隙時,爲得到穩定的測值,一般對軸承施加規定的測定載荷。因此,測定的內部遊隙要大于真正遊隙(稱作理論遊隙),即增加了測定負荷差生的彈性變形量。

軸承的內部遊隙一般用理論遊隙表示。

軸承的內部遊隙會對軸承性能(使用壽命、溫升、噪音、振動等)産生影響。


徑向遊隙

深溝球軸承徑向遊隙(在无载荷的情況下)

深溝球軸承徑向遊隙可以分成5组,分别为C2,C0,C3,C4和C5,其中C0是標准遊隙。下表是这5个组的规格数值。

                                                                                                                                                   公差μm

內徑

C2
標准
C3
C4
C5
超過
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

微型轴承徑向遊隙(在无载荷的情況下)

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

                                                                                                                                                     公差μm

遊隙代碼
MC1
MC2
MC3
MC4
MC5
MC6
遊隙
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

电机用深溝球軸承徑向遊隙(在无载荷的情況下)

电机用深溝球軸承的徑向遊隙用CM表示,下表是CM遊隙的数值。                                                                 公差μm

內徑

CM
超過
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


軸承的精度

軸承的精度

轴承精度包括尺寸精度和旋转精度,由Iso或JIS標准(滚动轴承精度)来判定。尺寸精度表示轴承安装到轴或軸承座上所必需的精度標准。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深沟球軸承的精度等級分ABEC-1到ABEC-7不等。ABEC-1是標准等级,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標准IS0492设定的,其他標准等级对应如下:

各工业標准精度等級对照表

標准
应用標准
精度等級
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

深溝球軸承公差等级ABEC-1(P0)

內圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直徑系列
Vdmp
Kia
△Bs
Vbs
9
0.1
2,3,4
超過
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/直徑系列
Vdmp
Kia
△Bs
Vcs
9
0.1
2,3,4
2,3,4
超過
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

同一個軸承,

数值与內圈△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

深溝球軸承公差等级ABEC-3(P6)

內圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直徑系列
Vdmp
Kia
△Bs
Vbs
9
0.1
2,3,4
超過
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/直徑系列
Vdmp
Kia
△Cs
Vcs
9
0,1
2,3,4
2,3,4
超過
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

同一個軸承,

数值与內圈△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

深溝球軸承公差等级ABEC-5(P5)

內圈

公差μm

d/mm
△dmp
Vdp/直徑系列
Vdmp
Kia
Sd
Sia
△Bs
Vbs
9
0,1,2,3,4
超過
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/直徑系列
Vdmp
Kia
Sd
Sea
△Cs
Vcs
9
1,2,3,4
超過
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

同一個軸承,

数值与內圈△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


軸承的振動與噪音

軸承的振動與噪音

除了載荷、速度和壽命等軸承的基本要求外,低噪音和低振動在實際應用中正變得越來越重要。衆所周知,振動過度會使軸承早期失效,同時振動加劇會增加能源消耗;另一方面,高噪音會破壞個人和家庭生活環境。因此,從一開始找出並解決振動和噪音的源頭,對軸承的良好運行至關重要。 ZGSL通過安德魯振動儀對影響軸承振動和噪音的每個因素進行分析。爲制造低振動和低噪音軸承提供有力的幫助。

影響振動和噪音的因素

套圈因素

軸承旋轉時滾動體在滾道中滾動而激發出一種平穩且連續性的噪聲,此噪音通常稱爲滾道聲。滾道聲將直接增大軸承的振動和噪音,此噪音産生源在于受到載荷後的套圈固有振動所致。可通過提高軸承套圈溝道的圓度、波紋度等精度水平,來降低軸承的振動和噪音。

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。

鋼球因素

鋼球的振動數值大小及表面精度直接影響到軸承振動和噪音的産生。ZGSL要求鋼球生産方的鋼球具有很低的振動數值和很好的表面精度,如提高鋼球的圓度,波紋度要求,在100倍顯微鏡下觀察鋼球表面,其表面不能有任何劃傷、擦傷、啃傷等缺陷。從而達到降低軸承的振動和噪音的目的。

保持架

因素在軸承旋轉過程中保持架的自由振動以及它與滾動體相撞擊會發出一種噪聲,此噪音通常稱爲保持架聲。保持架聲將直接增大軸承的振動和噪音。可通過提高保持架的制造精度,優選合理的間隙和保持架竄動量來改善。ZGSL所使用的保持架,其生産廠方均具有先進的生産工藝和極高的制造水平。在保持架的竄動量方面經過數十次的實驗,使保持架的竄動量得到一個理想值。爲軸承的減振降噪提供了幫助。

清潔度因素

軸承的清潔不良將直接增加軸承的振動和噪音的産生。因此積極采用先進的清洗技術,對零配件和合套後的産品進行有效徹底的清洗,對提高軸承的清潔度尤爲重要。ZGSL采用先進的氣相清洗機對軸承零配件進行有效地清洗;在合套後的産品清洗方面,清洗設備采用先超聲波,後噴淋的工藝,其中噴淋清洗采用科學的多段式噴淋工藝,大大提高了軸承的清潔度從而減小了軸承的振動和噪音的産生。

潤滑脂因素

軸承專用潤滑脂對軸承的減振降噪等方面起到關鍵性作用。良好的潤滑脂不但能使軸承的壽命延長,而且能減輕軸承的振動和減小軸承的噪音。尤其是對噪音有特殊要求的電機上,軸承潤滑脂的選用尤爲重要。ZGSL可根據客戶的不同使用要求,爲客戶選用不同的潤滑脂.使軸承的振動和噪音方面充分滿足客戶的特殊使用要求。

振動值上升及對策

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近来显著改良了深溝球軸承的设计,进一步降低了振动和噪音等级。一旦遇到下面的情況,客户需要引起注意。

振動值上升及對策

類型
描述
原因
針對措施
自身産生振動
軸承在旋轉過程中自身
産生的振動
軸承的鋼球和滾道在圓
度上有變化
不能被忽略。但是能夠根
据应用选择正确的遊隙来
減少振動
由軸承暴露在外引起
的振動
無規律的噪音隨著軸承
性能的降級而産生,多出
現于磨損氧化或腐蝕性
的情況
周邊環境的汙染影響了
軸承。負載運轉的軸承沒
有充分的潤滑油脂
這些情況能夠通過適當地
設計隔離部分並提供充足
的潤滑就可以消除
由未对准引起的振動
未對准的軸承在旋轉過
程中産生噪音
軸承在安裝時沒有很好
的与轴或軸承座对准/轴
和軸承座精确不够。
好的對准方法和特殊的對
准工具能降低振動/使用高
精度的轴和軸承座
自身损坏引起的振動
未對准的軸承在旋轉過
程中産生噪音
不正確的運轉或者錯誤
的裝配
使用正确的裝配方法和装
配工具。使用帶時間控制
的感應加熱器和溫度預設
定方式