轴承
滚动轴承定义
将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，叫滚动轴承（rolling bearing）。
滚动轴承的组成
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组
内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。
滚动轴承的作用
滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承比较，滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。
滚动轴承的结构
滚动轴承的结构由部分组成
1.外圈——装在轴承座孔内，一般不转动
2.内圈——装在轴颈上，随轴转动
3.滚动体——滚动轴承的核心元件
4.保持架——将滚动体均匀隔开，避免摩擦
目前，润滑剂也被认为是滚动轴承第五大件，它主要起润滑、冷却、清洗等作用
滚动轴承的基本特点：
优点
1 摩擦阻力小，功率消耗小，机械效率高，易起动。
2、尺寸标准化，具有互换性，便于安装拆卸，维修方便。
3、结构紧凑，重量轻，轴向尺寸更为缩小。
4、精度高，转速高，磨损小，使用寿命长。
5、部分轴承具有自动调新的性能。
6、适用于大批量生产，质量稳定可靠，生产效率高。
缺点
1、噪音大。
2、轴承座的结构比较复杂。
3、成本较高。滚动轴承的分类：
滚动轴承的性能
1、调心性能 轴中心线相对轴承座孔中心线倾斜时，轴承仍能正常工作的能力。双列向心球面球轴承和双列向心球面滚子轴承具有良好的调心性能。滚子轴承和滚针轴承不允许内、外圈轴线有相对倾斜。各类滚动轴承允许的倾斜角不同，如单列向心球轴承为8′～16′,双列向心球面球轴承为2°～3°，圆锥滚子轴承≤2′。
极限转速 在一定载荷和润滑条件下轴承所允许的最高转速。极限转速与轴承类型、 尺寸、精度、 游隙、保持架、负荷和冷却条件等有关。轴承工作转速应低于极限转速。 选用高精度轴承、 改善保持架结构和材料、采用油雾润滑、改善冷却条件等，都可以提高极限转速。
2、轴承润滑 主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高，但摩擦力矩比油润滑大，不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1／2～1／3，否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好，但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.12～0.2厘米／秒。负荷大，工作温度高时宜选用粘度高的油,转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑、滴油润滑、油雾润滑、喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时，油面应不高于最下方的滚动体中心。若按弹性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度，则接触表面将被油膜隔开。这时，在稳定载荷作用下，轴承寿命可提高很多倍。
现代机器、仪器等设备正向高速、重载、精密、轻巧等方面发展，这对滚动轴承提出许多新的要求，如在减小尺寸的同时要求轴承保持甚至提高额定负荷，采用新技术改进工艺，提高制造精度，降低成本。通用滚动轴承已很难满足各式各样的要求，对生产量大的机器设备应设计制造专用轴承，在加强标准化的同时，增加品种，扩大专用轴承的比例。现代工业的发展还需要在特殊工况下工作的特种轴承，如在高速、高温、低温、强磁场或在酸、碱等介质中工作的轴承。
滚动轴承的分类
按滚动轴承结构类型分类
1、轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为
向心轴承----主要用于承受径向载荷的滚动轴承，其公称接触角从0到45度。按公称接触角不同，又分为：径向接触轴承----公称接触角为0的向心轴承：向心角接触轴承----公称接触角大于0到 45的向心轴承。
推力轴承----主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角大于45到90。按公称接触角不同又分为： 轴向接触轴承----公称接触角为90的推力轴承：推力角接触轴承----公称接触角大5 但小于90的推力轴承。
2、轴承按其滚动体的种类，分为：
1) 球轴承----滚动体为球：
2) 滚子轴承----滚动体为滚子。滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承---- 滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm; 圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承; 调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。
3、轴承按其工作时能否调心，分为：
1) 调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承。
2) 非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。
轴承按滚动体的列数,分为：
1)单列轴承----具有一列滚动体的轴承。
2) 双列轴承----具有两列滚动体的轴承。
3) 多列轴承----具有多于两列滚动体的轴承,如三列、 四列轴承。
4、轴承按其部件能否分离,分为：
1)可分离轴承----具有可分离部件的轴承；
2)不可分离轴承----轴承在最终配套后,套圈均不能任意自由分离的轴承。
轴承按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。
按滚动轴承尺寸大小分类
轴承按其外径尺寸大小
(1) 微型轴承----公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。
(2) 小型轴承----公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。
(3) 中小型轴承----公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承。
(4) 中大型轴承----公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承 。
(5) 大型轴承----公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。
(6) 特大型轴承----公称外径尺寸范围为440-2000mm的轴承。
(6) 重大型轴承----公称外径尺寸范围为2000mm以上的轴承。
滚动轴承类型的选择
滚动轴承类型多种多样，选用时可考虑以下方面因素，从而进行选择。
a．载荷的大小、方向和性质
球轴承适于承受轻载荷，滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时，一般选用推力轴承；当滚动轴承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承；当滚动轴承受纯径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起，这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为适合
b．允许转速
因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下，摩擦小、发热量少的轴承，适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。
c．刚性
轴承承受负荷时，轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形，变形量与载荷成比例，其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性；此外，在轴承支承设计中，考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。
d．调心性能和安装误差
轴承装入工作位置后，往往由于制造误差造成安装和定位不良。此时常因轴产生捞度和热膨胀等原因，使轴承承受过大的载荷，引起早期的损坏。自动调心轴承可自行克服由安装误差引起的缺陷，因而是适合此类用途的轴承。
e．安装和拆卸
圆锥滚子轴承、滚针轴承和圆锥滚子轴承等，属于内外圈可分离的轴承类型（即所谓分离型轴承），安装拆卸方便。
f．市场性
即使是列入产品目录的轴承，市场上不一定有销售；反之，未列入产品目录的轴承有的却大量生产。因而，应清楚使用的轴承是否易购得。
滚动轴承负荷与寿命
滚动轴承中任一元件出现接触疲劳磨损前的运转总转数或在一定转速下的总工作时数，称为轴承寿滚动轴承的寿命参差很大，同一批生产的轴承在相同条件下运转，其寿命可相差数倍甚至数十倍。同一批轴承中的90％在疲劳剥落前能达到或超过的总转数（或工作时数）时称为额定寿命L。额定寿命为100万转时所能承受的载荷为额定动负荷C。 承受载荷最大的滚动体与滚道接触处的塑性变形量之和达到万分之一滚动体直径时，所能承受的负荷为额定静负荷C0。额定负荷越大，轴承的负荷能力越强。向心轴承的额定负荷是纯径向负荷，推力轴承的额定载荷是纯轴向载荷。轴承的实际负荷情况常与额定负荷不同，须换算成当量负荷。在当量动负荷P作用下,轴承的寿命与实际负荷条件下的寿命相同。在当量静负荷P0作用下，负荷最大的滚动体和滚道接触处的总塑性变形量与实际载荷条件下的相同。轴承的额定寿命、额定动负荷与当量动负荷之间的关系为
式中ε为寿命指数：球轴承ε＝3，滚子轴承ε＝10/3。在选择轴承时通常取机器中修或大修期限作为轴承的预期寿命。例如，不经常使用的设备为500～2000小时；每天工作8小时连续使用的机器为2～3万小时;每天连续使用24小时的机器为 4～10万小时。实际上达到预期寿命时只有少数轴承损坏。
滚动轴承的代号
滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。国家标准GB/T272-93规定轴承的代号由三部分组成：前置代号、基本代号、后置代号。基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代号的补充，只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求时才使用，一般情况可部分或全部省略
a． 基本代号
基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。
a1、轴承类型代号 用数字或字母表示不同类型的轴承，详见资料库。
a2、尺寸系列代号 由两位数字组成。前一位数字代表宽度系列（向心轴承）或高度系列（推力轴承），后一位数字代表直径系列。尺寸系列表示内径相同的轴承可具有不同的外径，而同样的外径又有不同的宽度（或高度），由此用以满足各种不同要求的承载能力。
a3、内径代号 表示轴承公称内径的大小，用数字表示。
例：轴承 2 32 24
2-类型代号，调心滚子轴承；32-尺寸系列代号；24-内径代号，d=120mm;
例：轴承 6208-2Z/P6
6-类型代号，深沟球轴承；2-尺寸系列代号；08-内径代号，d=40mm；
2Z-轴承两端面带防尘罩；P6-公差等级符合标准规定6级
滚动轴承安装常见知识问答
一,对安装表面和安装场所要求吗?
是的。如果轴承内有铁屑、毛刺、灰尘等异物进入，将使轴承在运转时产生噪声与振动，甚至会损伤滚道和滚动体。所以，在安装轴承前，您必须确保安装表面和安装环境的清洁。
二,轴承安装前必须清洗吗?
轴承表面涂有防锈油，您必须用清洁的汽油或煤油仔细清洗，再涂上干净优质或高速高温的润滑油脂方可安装使用。清洁度对轴承寿命和振动噪声的影响是非常大的。但我们要特别提醒您的是：全封闭轴承不须清洗加油。
三,如何选择润滑脂?
润滑对轴承的运转及寿命有极为重要的影响，这里向您简要介绍选择润滑脂的一般原则。润滑脂由基础油、增稠剂及添加剂制成，不同种类和同一种类不同牌号的润滑脂性能相差很大，允许的旋转极限不同，在选择时务必注意。润滑脂的性能主要由基础油决定，一般低粘度的基础油适用于低温、高速，高粘度的适用于高温、高负荷。增稠剂也关系着润滑性能，增稠剂的耐水性决定润滑脂的耐水性。原则上，牌子不同的润滑脂不能混合，而且，即使是同种增稠剂的润滑脂，也会因添加剂不同相互带来坏影响。
四,在润滑轴承时，油脂涂的越多越好吗?
润滑轴承时，油脂涂的越多越好，这是一个常见的错误概念。轴承和轴承室内过多的油脂将造成油脂的过度搅拌，从而产生极高的温度。轴承充填润滑剂的数量以充满轴承内部空间1/2～1/3为宜，高速时应减少到1/3。
五,如何安装和拆卸?
安装时勿直接锤击轴承端面和非受力面，应以压块、套筒或其它安装工具(工装)使轴承均匀受力，切勿通过滚动体传动力安装。如果安装表面涂上润滑油，将使安装更顺利。如配合过盈较大，应把轴承放入矿物油内加热至80~90℃后尽快安装，严格控制油温不超过100℃，以防止回火效应硬度降低和影响尺寸恢复。在拆卸遇到困难时，建议您使用拆卸工具向外拉的同时向内圈上小心的浇洒热油，热量会使轴承内圈膨胀，从而使其较易脱落。
六,轴承的径向游隙越小越好吗?
不是所有的轴承都要求最小的工作游隙，您必须根据条件选用合适的游隙。国标4604-93中，滚动轴承径向游隙共分五组-2组、0组、3组、4组、5组，游隙值依次由小到大，其中0组为标准游隙。基本径向游隙组适用于一般的运转条件、常规温度及常用的过盈配合；在高温、高速、低噪声、低摩擦等特殊条件下工作的轴承则宜选用大的径向游隙；对精密主轴、机床主轴用轴承等宜选用较小的径向游隙；对于滚子轴承可保持少量的工作游隙。另外，对于分离型的轴承则无所谓游隙；最后，轴承装机后的工作游隙，要比安装前的原始游隙小，因为轴承要承受一定的负荷旋转，还有轴承配合和负荷所产生的弹性变形量。
滚动轴承与滑动轴承的区别
滚动轴承和滑动轴承的区别首先表象在结构上，滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的，而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点九越多；滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的，因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同，滚动轴承的运动方式是滚动；滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形势上也就完全不相同。
滑动轴承
滑动轴承（slidingbearing），在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪在液体润滑条件下，滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触，还可以大大减小摩擦损失和表面磨损，油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈，与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（PTFE）、改性聚甲醛（POM）、等。滑动轴承应用场合一般在低速重载工况条件下，或者是维护保养及加注润滑油困难的运转部位。
将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，叫滚动轴承（rollingbearing）。滚动轴承一般由外圈，内圈，滚动体和保持架组成。其中内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。
滚动轴承
滚动轴承使用维护方便，工作可靠，起动性能好，在中等速度下承载能力较高。与滑动轴承滚动轴承的径向尺寸较大，减振能力较差，高速时寿命低，声响较大。滚动轴承中的向心轴承（主要承受径向力）通常由内圈、外圈、滚动体和滚动体保持架4部分组成。内圈紧套在轴颈上并与轴一起旋转，外圈装在轴承座孔中。在内圈的外周和外圈的内周上均制有滚道。当内外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道上滚动，它们由保持架隔开，避免相互摩擦。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到HRC60～65。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。
滚动轴承和滑动轴承的区别首先表象在结构上，滚动轴承是靠滚动体的转动来支撑转动轴的，因而接触部位是一个点，滚动体越多，接触点九越多；滑动轴承是靠平滑的面来支撑转动轴的，因而接触部位是一个面。其次是运动方式不同，滚动轴承的运动方式是滚动；滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形势上也就完全不相同
滚动轴承的常见故障和正确使用
一、滚动轴承常见故障 滚动轴承的故障现象一般表现为两种，一是轴承安装部位温度过高，二是轴承运转中有噪音。
1.轴承温度过高
在机构运转时，安装轴承的部位允许有一定的温度，当用手抚摸机构外壳时，应以不感觉烫手为正常，反之则表明轴承温度过高。
轴承温度过高的原因有：润滑油质量不符合要求或变质，润滑油粘度过高；机构装配过紧(间隙不足)；轴承装配过紧；轴承座圈在轴上或壳内转动；负荷过大；轴承保持架或滚动体碎裂等。
2.轴承噪音
滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声，如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声，则表明轴承有故障。
滚动轴承产生噪音的原因比较复杂，其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损，破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系，导致轴线偏离了正确的位置，在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时，其表面金属剥落，也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外，轴承润滑不足，形成干摩擦，以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后，保持架松动损坏，也会产生异响。
二、滚动轴承的正确使用
1.轴承的拆装
轴承安装前应清洗干净。安装时，应使用专用工具将辅承平直均匀地压入，不要用手锤敲击，特别禁止直接在轴承上敲击。当轴承座圈与座孔配合松动时，应当修复座孔或更换轴承，不要采用在轴承配合表面上打麻点或垫铜皮的方法勉强使用。轴承拆卸时应使用合适的拉器将轴承拉出，不要用凿子、手锤等敲击轴承。
2.轴承的润滑
滚动轴承常用的润滑剂有润滑油和润滑脂两种。当轴的圆周速度小于4-5m/s时，或汽车上不能使用润滑油润滑的部位，都采用润滑脂润滑。润滑脂润滑的优点是密封结构简单，润滑脂不易流失，受温度影响不大，加一次润滑脂可以使用较长的时间。
使用润滑脂要注意两个问题，一是要按汽车说明书的要求，选用合适牌号的润滑脂。例如，汽车水泵轴承就不宜选用纳基润滑脂，因其耐水性较差。二是加入轴承中的润滑脂要适量，一般只充填轴承空腔的1/2-l/3为宜，过多不但无用，还会增加轴承的运转阻力，使之升温发热。特别要注意的是汽车轮毂轴承，要提倡“空毂润滑”，即只在轴承上涂一层适量的润滑脂即可，否则，不但浪费和散热不良，还会使润滑脂受热外溢，可能影响制动性能。
润滑油润滑的优点是摩擦阻力小，并能散热，主要用于高速和工作环境温度较高的轴承。润滑油的牌号要按汽车说明书的要求选用，并接汽车保养周期及时更换，放出旧油后要对机构进行清洗后再加新油，加油应加到规定的标线，或与加油口平齐(视汽车具体结构、要求而定)，不可多加。