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球軸承
概述
球軸承是滾動(dòng)軸承的一種，球滾珠裝在內(nèi)鋼圈和外鋼圈的中間，能承受較大的載荷。也叫滾珠軸承。球軸承（ball bearing）比軸頸軸承(journal bearing)的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力小，因此相同的轉(zhuǎn)速下，摩擦產(chǎn)生的溫度會(huì)比較低。球軸承有單列向心、雙列向心球面、向心推力、推力和推力向心等結(jié)構(gòu)型式（見圖）。這種軸承主要用來承受徑向載荷，也能承受不大的軸向載荷，適用于多支承和撓曲變形較大的傳動(dòng)軸。雙向推力球軸承有兩個(gè)活圈、一個(gè)緊圈、兩列滾動(dòng)體和兩個(gè)保持架。
工作原理
深溝球軸承的工作原理 ：工作的時(shí)候，一半內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)而外圈不動(dòng)，則滾動(dòng)體在內(nèi)外圈間滾動(dòng),。此時(shí)保持架將滾動(dòng)體均勻地隔開, 以減少滾動(dòng)體之間的摩擦和磨損。保持架還起到了使?jié)L動(dòng)等距離分布的作用，這樣就減少了滾動(dòng)體間的摩擦和磨損。滾動(dòng)體不僅繞自身軸線自轉(zhuǎn)，還沿套圈滾道、繞軸承的軸線公轉(zhuǎn)，并在滾動(dòng)的同時(shí)，伴隨有一定的滑動(dòng)。滾動(dòng)體將相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦。
應(yīng)用
深溝球軸承可用于變速箱、儀器儀表、電機(jī)、家用電器、內(nèi)燃機(jī)、交通車輛、農(nóng)業(yè)機(jī)械、建筑機(jī)械、工程機(jī)械、滾軸式輪滑鞋、悠悠球等。
分類
用鋼球作滾動(dòng)體的滾動(dòng)軸承。球軸承有單列向心、雙列向心球面、向心推力、推力和推力向心等結(jié)構(gòu)型式
選型指南
一般來說，選擇軸承的步驟可能概括為：
1. 根據(jù)軸承工作條件（包括載荷方向及載荷類型、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑方式、同軸度要求、定位或非定位、安裝和維修環(huán)境、環(huán)境溫度等），選擇軸承基本類型、公差等級(jí)和游隙；
2. 根據(jù)軸承的工作條件和受力情況和壽命要求，通過計(jì)算確定軸承型號(hào)，或根據(jù)使用要求，選定軸承型號(hào)，再驗(yàn)算壽命；
3. 驗(yàn)算所選軸承的額定載荷和極限轉(zhuǎn)速。
選擇軸承的主要考慮因素是極限轉(zhuǎn)速、要求的確良?jí)勖洼d荷能力，其它的因素則有助于確定軸承類型、結(jié)構(gòu)、尺寸及公差等級(jí)和游隙工求的最終方案。
維護(hù)保養(yǎng)
保養(yǎng)問題，水循環(huán)做到別缺水。經(jīng)常注意油位，及時(shí)補(bǔ)充油液，別缺油。根據(jù)油質(zhì)好壞，及時(shí)換油，新軸承開始使用時(shí)需換兩次機(jī)油；停機(jī)時(shí)用汽油或柴油洗軸承，然后換新機(jī)油。缺油、油滿對(duì)軸承的損壞，最后結(jié)果都是一樣的。油位高時(shí)，不能保證足夠的散熱空間。油位低時(shí)，不能保證足夠的潤(rùn)滑和散熱。
運(yùn)轉(zhuǎn)中軸承的定期潤(rùn)滑保養(yǎng)
1、潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑
軸承的再潤(rùn)滑最好是在計(jì)劃的設(shè)備停機(jī)期間實(shí)施，并定期進(jìn)行補(bǔ)充，同時(shí)，將舊油脂清除掉或經(jīng)由泄油空將舊油脂擠出去。在加入新鮮油脂以前應(yīng)將注油嘴擦拭干凈。如果軸承箱沒有注油嘴，則應(yīng)打開軸承箱蓋或端蓋，以便取出舊油脂，清理后，補(bǔ)充相同型號(hào)的新鮮油脂。
2、潤(rùn)滑油潤(rùn)滑
定期檢查潤(rùn)滑油的油位和油質(zhì)，一般情況下，正常油位應(yīng)為設(shè)備油位視窗或標(biāo)示的1/2-2/3范圍內(nèi)。補(bǔ)油方式為油杯的，其顯示的油位只代表補(bǔ)油能力，而軸承箱油位是滿足運(yùn)行要求的，油杯中油位低于其總?cè)莘e的1/4可考慮補(bǔ)油。
檢查和補(bǔ)油方法，取出少量的潤(rùn)滑油作為樣品和新鮮的潤(rùn)滑油進(jìn)行比較，有能力的單位可考慮進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)，以確保油質(zhì)合格。如果樣品看似云霧狀，那么可能是與水混合的結(jié)果，也就是大家常說的油乳化，此時(shí)應(yīng)該更換潤(rùn)滑油。如果樣品程變暗的顏色或變濃稠，那么可能表示潤(rùn)滑油已經(jīng)開始碳化，應(yīng)將舊潤(rùn)滑油進(jìn)行徹底更換。如果可能的話，使用新鮮的潤(rùn)滑油對(duì)油路進(jìn)行沖洗。更換潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)確保所更換的潤(rùn)滑油新、舊型號(hào)相同，并補(bǔ)充之滿足要求的油位。
使用油浴式的潤(rùn)滑系統(tǒng)，如果油溫在60℃（140°F）以下，且潤(rùn)滑油沒有受到污染，則一年更換一次潤(rùn)滑油即可。如果油溫在60-100℃（140-210°F），則一年需要更換四次潤(rùn)滑油。如果油溫在100-120℃（210-250°F），則每月需要更換一次潤(rùn)滑油。如果油溫在120℃（250°F）以上，則每周需要更換一次潤(rùn)滑油。
正確的安裝和保養(yǎng)是軸承正常運(yùn)行的重要因素，同時(shí)，必須注意保持軸承的清潔度。軸承必須防止受到污染物及濕氣的污染，必須有正確的安裝和潤(rùn)滑。另外，軸承配列的設(shè)計(jì)、油封的狀況、潤(rùn)滑劑的形式及更換周期和專門的保養(yǎng)同樣扮演著重要的角色，都必須加以關(guān)注。
注意事項(xiàng)
軸承熱裝后注意事項(xiàng)：安裝完后，扳動(dòng)一下外圈，旋轉(zhuǎn)到夾角最大，再合攏擺正。若是軸承內(nèi)有雜質(zhì)時(shí)，較難擺正。當(dāng)往軸承座落時(shí)，用塞尺塞軸承與軸承座間隙。找一下軸的同心度，垂直度。當(dāng)無問題時(shí)，合箱。（壓蓋經(jīng)驗(yàn)之法：合箱合緊后，螺絲再回轉(zhuǎn)1/4或1/2圈，最大3/4圈）合箱后幾個(gè)人用手轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)動(dòng)最好。然后加油，一次加滿，使油鏡看不見油線，把放油孔放開，放油，使油線在1/2到2/3油位之間,再一次保證油箱清潔。檢查無誤可開機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)十幾分鐘后，停機(jī)檢查，均無誤后，再正式開機(jī)。
故障排除
滾動(dòng)軸承的簡(jiǎn)易診斷
1、用聽診法對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行監(jiān)測(cè)
用聽診法對(duì)滾動(dòng)軸承工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的常用工具是木柄長(zhǎng)螺釘旋具，也可以使用外徑為φ20mm左右的硬塑料管。相對(duì)而言，使用電子聽診器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，更有利于提高監(jiān)測(cè)的可靠性。
1）滾動(dòng)軸承正常工作狀態(tài)的聲響特點(diǎn)
滾動(dòng)軸承處于正常工作狀態(tài)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輕快，無停滯現(xiàn)象，發(fā)生的聲響和諧而無雜音，可聽到均勻而連續(xù)的“嘩嘩”聲，或者較低的“轟轟”聲。噪聲強(qiáng)度不大。
2）異常聲響所反映的軸承故障
（1）軸承發(fā)出均勻而連續(xù)的“咝咝”聲，這種聲音由滾動(dòng)體在內(nèi)外圈中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，包含有與轉(zhuǎn)速無關(guān)的不規(guī)則的金屬振動(dòng)聲響。一般表現(xiàn)為軸承內(nèi)加脂量不足，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充。若設(shè)備停機(jī)時(shí)間過長(zhǎng)，特別是在冬季的低溫情況下，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有時(shí)會(huì)發(fā)出“咝咝沙沙”的聲音，這與軸承徑向間隙變小、潤(rùn)滑脂工作針入度變小有關(guān)。應(yīng)適當(dāng)調(diào)整軸承間隙，更換針入度大一點(diǎn)的新潤(rùn)滑脂。
（2）軸承在連續(xù)的“嘩嘩”聲中發(fā)出均勻的周期性“嗬羅”聲，這種聲音是由于滾動(dòng)體和內(nèi)外圈滾道出現(xiàn)傷痕、溝槽、銹蝕斑而引起的。聲響的周期與軸承的轉(zhuǎn)速成正比。應(yīng)對(duì)軸承進(jìn)行更換。
（3）軸承發(fā)出不連續(xù)的“梗梗”聲，這種聲音是由于保持架或內(nèi)外圈破裂而引起的。必須立即停機(jī)更換軸承。
（4）軸承發(fā)出不規(guī)律、不均勻的“嚓嚓”聲，這種聲音是由于軸承內(nèi)落入鐵屑、砂粒等雜質(zhì)而引起的。聲響強(qiáng)度較小，與轉(zhuǎn)數(shù)沒有聯(lián)系。應(yīng)對(duì)軸承進(jìn)行清洗，重新加脂或換油。
（5）軸承發(fā)出連續(xù)而不規(guī)則的“沙沙”聲，這種聲音一般與軸承的內(nèi)圈與軸配合過松或者外圈與軸承孔配合過松有關(guān)系。聲響強(qiáng)度較大時(shí)，應(yīng)對(duì)軸承的配合關(guān)系進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修理。
（6）軸承發(fā)出連續(xù)刺耳嘯叫聲，這種聲音是由于軸承潤(rùn)滑不良或缺油造成干摩擦，或滾動(dòng)體局部接觸過緊，如內(nèi)外圈滾道偏斜，軸承內(nèi)外圈配合過緊等情況而引起的。應(yīng)及時(shí)對(duì)軸承進(jìn)行檢查，找出問題，對(duì)癥處理。
3）使用電子聽診器進(jìn)行監(jiān)測(cè)的要求
（1）監(jiān)聽過程中，盡可能選用同類監(jiān)測(cè)點(diǎn)，或者工作狀況接近的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行聲響對(duì)比，發(fā)現(xiàn)異常都應(yīng)作為有缺陷看待，必須進(jìn)行深入檢查。對(duì)于單臺(tái)設(shè)備，為了克服無可比性的缺點(diǎn)，可以將監(jiān)測(cè)點(diǎn)在正常狀態(tài)下的聲響錄音，作為以后監(jiān)測(cè)的對(duì)比依據(jù)。
（2）要正確選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)的部位，待測(cè)的振動(dòng)方向應(yīng)與傳感器的敏感方向一致，使測(cè)量方向?yàn)檎駝?dòng)強(qiáng)度最大的方向。傳感器與被測(cè)面應(yīng)成直角，誤差要求控制在10°以內(nèi)。
（3）要求測(cè)量面干凈平整，做到無銹跡、無油漆，并將下凹部分打磨，使之光滑平整。
（4）壓向探針的測(cè)量力以10-20N為宜。
2、用測(cè)量法對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行監(jiān)測(cè)
通過測(cè)量軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的溫升情況，一般很難監(jiān)測(cè)軸承所出現(xiàn)的疲勞剝落、裂紋或壓痕等局部性損傷，特別是在損傷的初期階段幾乎不可能發(fā)現(xiàn)什么問題。當(dāng)軸承在長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)以后，出現(xiàn)溫度升高現(xiàn)象時(shí)，一般所反映的問題不但已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，而且會(huì)迅速發(fā)展，造成軸承損壞故障。這時(shí)候，間斷性的監(jiān)測(cè)往往會(huì)造成漏監(jiān)情況。監(jiān)測(cè)中若發(fā)現(xiàn)軸承的溫度超過70-80℃，應(yīng)立即停機(jī)檢查。
對(duì)于新安裝或者重新調(diào)整的滾動(dòng)軸承，通過測(cè)溫法，監(jiān)測(cè)其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的溫升情況，可以判斷軸承的安裝與調(diào)整質(zhì)量，尤其間隙過緊時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫升過高的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整，有利于延長(zhǎng)滾動(dòng)軸承的使用壽命。
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