轴承应用知识.ppt
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1、轴承维护与服务,SKF纵览,代表什么?,SKF的名称?,venska,ugellager,abriken,Svenska Kugellager Fabriken,瑞典轴承制造商,SKF的名称,课程宗旨,目标: 学员将学到轴承在旋转机械中的安装技巧及 维护的必要技能,具体目标,了解基本滚动元素轴承的概念 识别需要更换的轴承 如何选择正确的轴承拆卸方法 确定相关组件的使用性 选择正确的轴承安装方法 正确安装并润滑轴承 已安装轴承的维护 普通轴承问题的故障解决 轴承根本原因失效分析 轴承的日常维护介绍,学员自我介绍,请简短地介绍一下自己: 姓名、职务、专业年龄 对课程中覆盖内容的期望 告诉我们你在自
2、己的工厂中希望改善的具体方面,预期收获,在课程结束时,你会理解到: 在你的应用中提高轴承寿命 增加机器可靠性 (运转寿命更长) 降低成本 减少一次维修获得三大好处 结果:提高客户满意度 内部客户:更多的净利润 外部客户:更好的质量、更快的服务、最优的成本,现有的维护操作,在北美一半的工厂实行被动式维修 三分之一实行预防性维修 六分之一实行预测性维修 一项研究表明策略性资产管理政策可: 提高25到60%的利润 减少30%的维修成本,远古时代的轴承,古代轴承的复原图,轴承的变革,1900,1950,2000,1907,1919,1939,1972,1995,轴承的基本功能,承受、传递负荷 辅助作用
3、 轴支撑 轴定位,轴承负荷,径向负荷,联合负荷,轴向负荷,轴承的工作原理 (书与桌实验),直尺,铅笔,轴承的工作原理 (书与桌实验),滚子和球的滚道接触,轴承组成 (深沟球轴承),密封件 滚动元件 内环 外环 保持架 密封件,滚动体的类型,球面滚子 (非对称形),圆锥滚子,球面滚子 (对称形),滚针,圆柱滚子,滚珠,SKF滚动轴承的材料,轴承环和滚动元件,淬火钢 碳铬钢含有大约 1% 碳,和 1.5 %铬,表面硬化钢 铬镍合金钢及锰铬合金钢含有 大约0,15 %碳,热处理,优点,贝氏硬化 结构坚固 自动尺寸稳定性 压缩剩余表面压力,表面硬化 表面坚硬、内质柔软 可防止裂纹的产生 最高的压缩剩余
4、 表面压力,马氏硬化 成本低 可使用固定器件减少形变,缺点,贝氏硬化 比马氏硬化的成本稍高 硬度级别较低,表面硬化 时间消耗较大、成本较高,马氏硬化 表面裂纹蔓延的风险最高,轴承的热稳定性,直径变化 (m/100 mm),200 C (392 F) 时的保持时间,小时,马氏硬化,贝氏硬化,轴承的热稳定性等级,稳定性 级别,运行温度,硬度 HRC,SN,S0,S1,S2,S3,S4,高达120C (248 F),59 到 63,高达150C (302F),高达200C (392F),高达250C (482F),高达300C (572F),高达350C (662F),58 到 62,57 到 61
5、,56 到 60,54 到 58,50 到 54,硬化过程:硬化效果,马氏硬化,标准应用 标准轴承,贝氏硬化,重型负荷轴承 球面滚子轴承,钢化,超重型负荷轴承 (+ 冲击负荷) 大型轴承,特殊应用 带有配合游隙的轴承(轧钢机),表面硬化,特殊应用 轮毂单元、旋转环,不同热处理的效果,马氏硬化材料 (穿透淬火),贝氏硬化材料 (穿透淬火),延展压力50 100 MPa,压缩压力50 100 MPa,压缩压力200 400 MPa,60 HRC,60 HRC,59 HRC,35 HRC,59 HRC,58 HRC,: 延展压力,: 压缩压力,表面硬化材料,轴承接触角,单列 圆柱滚子 角接触 圆锥滚
6、子 球面滚子 径向负荷 联合负荷,内径,内径表面,外径表面,外径,轴承术语,球轴承和滚子轴承系列,深沟,球轴承,滚子轴承,+,角接触,自调心,圆柱,圆锥,滚针,球面,负荷承载能力,负荷承载能力表示 为基本额定动载荷,相对极限速度之比较,油润滑速度级别,油脂润滑速度级别,r/min,轴承术语,保持架功能,分隔和引导滚动体 也称为分隔器. 基于应用要求的广泛材料系列,保持架的功能,防止与滚动元件的直接接触,使摩擦和热量生成降到最低 引导滚动体 提供润滑空间 在安装或卸装可分离设计的轴承时,固定滚动元件,保持架材料,保持架类型,尼龙保持架,窗式冲压钢保持架,黄铜保持架,尼龙保持架,运行温度 +120
7、 C,窗式冲压钢保持架,窗式黄铜保持架,+,强度极高,+,适合与循环油润滑相关的超高速运转,相对(非常) 昂贵,极高的防震抗加速性能,+,密封结构:防护罩,非接触式密封,RZ,接触式唇型密封,RS1,工厂偍供的轴承润滑油,轴承是如何制成的,轴承零件的加工过程 内、外圈被经过锻造或车削后粗磨成大致的尺寸然后进行热处理 内、外圈进行最后的细、终磨然后超精成最终尺寸 钢球和滚子由冲压成型后,然后进行热处理,再用机械加工而成 保持球由冲裁成型后,然后进行精整加工而成,轴承是如何制成的(续),轴承装配过程 各种零件进行退磁、清洗,然后将零件选别、分组,最后合套、铆合,包装入库 小型轴承使用自动化生产,大
8、型轴承需要人工装配 轴承的清洁度在5m以下,轴承的基本知识,测量标准回顾:常用的测量单位 米尺的长度稍长 39.37 英寸 = 1 米 1 英寸 = 25.4 毫米 1 毫米 = 0.03937 英寸(约为一英寸的千分之四十) 人的头发约为75m 1 毫寸 = 0.001英寸 轴承的尺寸一般用公制单位表示 美国安装的产品、专业轴承的镗孔直径是一个例外(6203镗孔 5/8”),滚动轴承是一种精密产品,1,有多大?,人的一根头发,0,06 毫米,标准,高精度轴承,精密轴承,普通,P6,P5 SP,P4A UP,PA9A PA9B,公差级别,0/-15 m,0/-12 m,0/-9 m,0/-7
9、m,0/-2,5 m,精度等级,精度等级:美国与世界的等级设定 ABEC ISO 1 普通 3 P6 5 P5 7 P4 9 P2 一般来说,轴承的精度级别不超过配合精度的一级以上 如配合不良的部件,即使采用更高精度的轴承也没有好处,径向游隙,轴向游隙,内部游隙,轴承的基本知识,C1 - 小于C2游隙 C2 - 小于常规游隙 (CN, C0) - 常规游隙 (一般不标出) C3 - 大于常规游隙 (“标准”) C4 - 大于C3游隙 C5 - 大于C4游隙 例如: 一个6210 /C3球轴承的径向内部游隙为 18 - 36 m (微米)或0.0007” - 0.0014”,轴承轴向内部游隙,例
10、如: 一个 5210 / C3球轴承具有 33 - 54 m(微米)或0.0013” 0.0021”的轴向内部游隙,温度对轴承游隙的影响,内部径向游隙,游隙范围 C1 游隙小于C2 C2 游隙小于常规游隙 C3 游隙大于常规游隙 C4 游隙大于C3 C5 游隙大于C4,冷,热,减小的 径向游隙,扩张,压缩,预负荷与游隙,寿命,预负荷,游隙,内部预负荷及游隙 对轴承寿命的影响,相对寿命基本级别 L10, %,预负荷,游隙,由于游隙变化引起的 负荷分布,负荷 - 方向、数量和工作周期 速度 - 运行的快慢 热生成和负荷确定速度级别 速度一般受到保持架最大承受力的限制 环境- 轴承密封与设备防护罩
11、润滑-方式与润滑剂 不对心-安装、使用时的工况 安装和拆卸考虑,选择轴承的原则,选择轴承的因素,选择轴承的原则(续),温度 精度 成本 经验 球轴承:高速轻载 滚子轴承:重载低速,举例:目录选择,基本尺寸 动态负荷值 疲劳 速度级别 重量 型号 动态 静态 负荷 润滑 带有一个 带有两个 限制 润滑脂 润滑油 防护罩 防护罩 d D B C C0 Pu mm N N r/min kg 25 47 12 11 200 6 550 275 15 000 18 000 0,080 6005-Z 6005-2Z 52 15 14 000 7 800 335 12 000 15 000 0,13 620
12、5-Z 6205-2Z 62 17 22 500 11 600 490 11 000 14 000 0,23 6305-Z 6305-2Z 30 55 13 13 300 8 300 355 12 000 15 000 0,12 6006-Z 6006-2Z 62 16 19 500 11 200 475 10 000 13 000 0,20 6206-Z 6206-2Z 72 19 28 100 16 000 670 9 000 11 000 0,35 6306-Z 6306-2Z 35 62 14 15 900 10 200 440 10 000 13 000 0,16 6007-Z 60
13、07-2Z 72 17 25 500 15 300 655 9 000 11 000 0,29 6207-Z 6207-2Z 80 21 33 200 19 000 815 8 500 10 000 0.46 6307-Z 6307-2Z 40 68 15 16 800 11 600 490 9 500 12 000 0,19 6008-Z 6008-2Z 80 18 30 700 19 000 800 8 500 10 000 0,37 6208-Z 6208-2Z 90 23 41 000 14 000 1 020 7 500 9 000 0,63 6308-Z 6308-2Z 45 75
14、 16 20 800 14 600 640 9 000 11 000 0,25 6009-Z 6009-2Z 85 19 33 200 21 600 915 7 500 9 000 0,41 6209-Z 6209-2Z 100 25 52 700 31 500 1 340 6 700 8 000 0,83 6309-Z 6309-2Z,D 110 mm 带有一个防护罩 的轴承,D 110 mm 带有两个防护罩 的轴承,D 110 mm 的轴承,D 110 mm 的轴承,轴承尺寸的小型化趋势,确定轴承寿命,即使是进行正确维护的轴承也会出现失效 在负荷下,轴承材料受到循环的压应力 金属疲劳:长时
15、间的重复应力,轴承寿命疲劳磨损,轴承什么时候出现“失效”? 疲劳失效始于剥落现象的出现 “剥落”是从滚动体和滚道中分裂出来的金属碎片 疲劳失效是由里向外发生的 表面的裂缝会向滚道方向蔓延 裂缝最终发展成剥落,轴承疲劳故障,确定轴承寿命,轴承可能在疲劳或重大故障出现前就不能使用或不能运转 例如:磨损可严重损坏轴承 机器可继续运行直到影响到其他相关组件,测算轴承寿命,设计者研究应用然后进行设计以达到预期寿命 真空吸尘器的寿命可为1000小时 典型工业应用的寿命约为40,000小时,或4-5年左右 较昂贵的机器一般设计的使用寿命较长 造纸机轴承设计的使用寿命为10-20万小时(10-20年),ISO
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