【电动新视界】滚动轴承的常识和常规检测方法

轴承质量和装配质量的重要性

      轴承质量的好坏，以及装配是否符合要求，包括使用润滑脂质量的优劣和用量多少，都将直接影响一台电机整机质量的水平。因轴承质量不合格或装配质量未达到工艺要求所造成的电机质量问题，大部分能在出厂检查时发现，但也有一部分会在用户使用一段 时间之后发生，此时若能及早发现，通过较简单的处理或更换，对一般用户来讲可能损失还不会太大，但若未能及时发现，就会造成 轴承严重损坏，导致运转不灵，直至定转子相擦（扫膛），若再加 上无控制保护或保护失效，很快就会发生绕组过热烧毁的重大事故，给用户造成较大的损失。所以，对轴承在使用前的检查，以及装配工艺的确定和实施，是电机组装中一个非常重要的环节。    

      电机所用的轴承可分为两大类，一类是滚动轴承，被绝大部分电机采用，另一类是滑动轴承，应用在个别的电机中。

滚动轴承其类型很多，但在普通电机中最常用的是向心轴承和推力轴承。

组成轴承的部件及各部位的名称

      常用的单列向心深沟球轴承、单列圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、单列向心推力球轴承的部件及各部位的名称如图所示。

滚动轴承的分类

      按承受载荷方向、公称接触角及滚动体形状分类滚动轴承的种类繁多，在国家标准中，按轴承所能承受的载荷方向、公称接触角及滚动体形状分为3大类共14种基本类型，见表 。

公称接触角的定义

      所谓的“公称接触角”是指滚动体与滚道接 触区中点处滚动体载荷向量与轴承径向平面之间的夹角。一般滚动体载荷作用在接触区的中心与接触表面垂直，所以接触角即指接触面中心与滚动体中心的连线与轴承径向平面之间的夹角。

      通过滚动体中心与轴承轴线垂直的平面称为轴承的径向平面; 包含轴承中心线的平面称为轴向平面。

下图为几种类型轴承接触角的表示方法。

按轴承的结构分类

      按结构的不同或公称接触角的不同，主要分类见表图，分别给出了其中电机常用的几种外形及局部剖面图。

按轴承的尺寸大小分类

轴承的大小是按其公称外径尺寸大小来确定的。具体规定见表：

滚动轴承代号编制方法

      代号的三个部分名称及包含的内容国家和行业标准GB/T 272和JB/T 2974规定了滚动轴承代号的编制方法。标准中规定滚动轴承代号由前置代号、基本代号和后置代号共3个部分组成，其排列如表所示。由于第1部分（即“前置代号”）对于识别整套轴承意义不大，所以下面仅对第2和第3部分所包含的与电机用轴承有关的内容进行简要介绍，并以实例加以说明。

基本代号

结构类型代号

      滚动轴承基本代号中的结构类型代号用数字或字母符号表示,各自所代表的内容见表。

尺寸系列代号

      滚动轴承基本代号中的尺寸系列代号用两位数字表示，前一位是轴承的宽度（对向心轴承）或高度（对推力轴承）系列代号，后 一位是轴承的直径系列代号。例如，“58”表示该轴承的宽度系列为5、直径系列为8的向心轴承，详见表。

      在和结构类型代号合写成组合代号（轴承系列代号）时，前一 位是0的，可省略（另有其他可省略的情况，详见表）。

滚动轴承的内径系列代号

      滚动轴承基本代号中的内径尺寸系列代号用数字表示，根据尺寸大小的不同，表示方法也有所不同，详见表,其中d为轴承内径。

后置代号所用符号和所包含的内容

      滚动轴承后置代号用于表示轴承的内部结构、密封防尘与外部形状变化和保持架结构、材料改变、轴承零部件材料改变、公差等级、游隙等方面的内容，用字母或数字加字母符号表示。现将与电机常用轴承有关的密封防尘与外部形状变化和保持架结构、材料改变等方面的内容介绍如下。

密封防尘与外部形状变化代号

      滚动轴承后置代号的密封防尘与外部形状变化代号用字母或数字加字母表示，见表。图是带防尘盖的深沟球轴承示意图。

保持架材料代号

      滚动轴承后置代号的保持架材料代号用字母表示，见表A。但当轴承的保持架采用表B所列的结构和材料时，不编制保持架材料改变的后置代号。

公差等级代号

      滚动轴承后置代号的公差等级代号用字母或数字加字母表示, 见表。较常用的为0级、6级、6X级、5级、4级和2级，其 中0级尺寸公差范围最大，称为普通级，按这一前后顺序，尺寸公差范围依次减小，或者说精度等级依次提高。

游隙代号

      滚动轴承后置代号的游隙代号用字母加数字表示（0组只用数字 “0”），见表 。

注：公差等级代号与游隙代号同时表示时，可进行简化，取公差等级代号加上游隙 组号（0组不表示）的组合。例如，某轴承的公差等级为P6组，径向游隙为C3组，可 简化为“/P63”；某轴承的公差等级为P5组，径向游隙为C2组，可简化为”/P52“。

滚动轴承的游隙和测量方法

轴承游隙的定义

       轴承游隙的定义为：一个套圈固定，另一个套圈不受载荷时, 沿径向或轴向从一个极限位置到另一个极限位置的移动量。按其移动方向，前者称为径向游隙，后者称为轴向游隙。

      对内外圈可以分离的轴承圆锥滚子轴承和推力球轴承，无所谓游隙。但将其安装在轴上和轴承座上之后，通过调整两个套圈的轴向相对位置，就可以得到一定的径向和轴向游隙。

滚动轴承的径向游隙

       对能承受径向载荷的滚动轴承，在非预紧状态下的径向游隙 (Gr)定义为：在不同角度方向、无外载荷作用时，一个套圈相对于另一个套圈从一个径向偏心极限位置移向相反极限位置的径向距离的算术平均值。此平均值包括了套圈在不同的角位置时的相对位移以及滚动体组在移动量不同的角位置时相对于套圈的位移量。对向心轴承而言，理论上的径向游隙是指外滚道直径减去内圈滚道直径再减去两倍滚动体的直径，见图。

轴承游隙的重要性和选择原则

深沟球轴承游隙的简易测量方法

用挤压熔丝的方法

        挤压熔丝法可粗略地进行测量径向游隙。将一段熔断器用熔丝（俗称保险丝）插入两个滚珠的空隙中并用手拿住，固定轴承内圈，转动外圈，使熔丝挤压入外圈与滚珠之 间，挤压之后，取出熔丝，用外径千分尺测量挤压部分的厚度尺寸，即该轴承的径向游隙尺寸，如图所示。

用千分表测量位移的方法

滚动轴承的装配工艺

      轴承在装配之前，首先要检查其生产日期，计算已存放的时 间，该时间应在规定的期限之内（例如两年），超过规定期限的不应使用或经过必要的处理后方可使用，然后逐个地进行外观检查, 不应有破损、锈蚀等现象，对死套轴承，还应检查其运转的灵活性，有必要时还应进行径向游隙大小的检查。

        在组装现场，可用手感法简单地检查轴承游隙是否合适。手握轴承前后晃动，不应有较大的撞击声，或用两手托起轴承，上、下、左、右晃动，不应有明显的撞击声。

滚动轴承装配前的清洗

      为了防锈，开启式轴承在出厂之前要涂一层防锈油，这种油脂有的可和将要加入的润滑脂相容，所以可直接使用。否则，在装配前应进行严格地清洗，其目的，一是清除原有的防锈物质，二是清除附着的灰尘等异物。对轴承使用量较大的企业，有条件时，应使用专用的清洗机，否则用人工逐个进行清洗，整个过程中应注意做 好防火和防毒工作，其步骤如下。

①用洁净不脱毛的布巾将轴承中的防锈油擦干净。

②将轴承投入清洗溶剂中泡一定时间。可用的清洗溶剂有溶剂汽油（常用的有120号、160号和200号）、专用清洗煤油或轻

柴油（因其挥发性较慢，并且挥发后常会留下微量痕迹，所以仅限用于一般产品）、三氯乙烯专用清洗剂（工业用，加入0.1%〜 0.2%稳定剂，如二乙胺、三乙胺、毗嚏、四氢吠喃等）等。

③用毛刷刷洗。

④用干净的清洗溶剂再刷洗一到两次。

⑤用不脱毛的布巾擦干后晾干。

轴承的装配工艺

      轴承装配一般指将轴承内圈（也称为里套）套装在转轴的轴承档上。分热装（或称热套）和冷装两种工艺。一般来讲前者效果较后者好。

1.热装工艺

        热装工艺是通过对轴承加热，使其内圈内径膨胀变大后，套到转轴的轴承档处。冷却后内圈缩小，从而与轴形成紧密的配合。

轴承加热温度应控制在80〜100°C之内，加热时间视轴承的大小而定，一般在5〜l0min之间。

常用的加热方法有如下三种。

（1）油煮法

        将轴承放在变压器油中的网架上。加热变压器油，到预定时间后捞出，用干净不脱毛的布巾将其油迹和附着物擦干净后，尽快套到轴上。

（2）工频涡流加热法

        将轴承套在工频加热器的动铁心上后，接通加热器的工频交流电源。轴承会因电磁感应而在内、外圈中产生涡流（电流），从而产生热量使其膨胀，如图所示。

这种加热器有专业厂生产的商品，有不同容量的规格，可根据轴承的大小来选择。

（3）烘箱加热法

        将轴承放入专用的烘箱内，烘箱的温度应恒定并且均匀，到设定时间后取出尽快套到转轴上。

冷装工艺

      所用轴承保持常温状态，用在轴承内圈端面施加压力的方法将其套到转轴轴承档部位的工艺称为冷装工艺。施加压力的设备有油 (或气)压机、专用套筒等。

      专用套筒可购买专业生产的产品，也可自制，用一段内径略大于轴承内径、厚度略超过轴承内圈厚度、长度大于轴承外端面到轴伸端面距离的无缝钢管，将其内圆磨光(为防止划伤轴伸)，一端焊上一块铁板或塞上一个蘑菇头状的铁头，或用圆钢直接车磨成上述要求的形状，抵在轴承内圈上，用榔头击打套筒顶部将轴承推到预定位置，敲击时应注意力的方向要始终保持与电机轴线重合。

全文完~