常见滚动轴承分类及加工流程介绍
滚动轴承是重要的机械基础部件,由于轴承的基本结构是由内圈、外圈、滚动体、保持架四种零件组成,因此,对于轴承行业外的人,大多认为轴承是“四小件”,对于轴承行业内的人,则普遍号称轴承是“四大件”。因为轴承的加工工艺是十分复杂的。轴承是一种包含了复杂技术、综合技术甚至尖端技术的重要工业产品。滚动轴承的应用范围涉及整个国民经济和国防领域。1.滚动轴承的分类
1)按受力情况分类
A.向心球轴承:主要承受径向负荷。
B.推力轴承:主要承受轴向负荷。
C.向心推力轴承:可同时承受径向和轴向负荷。
2)按外径尺寸大小分类
A.微型轴承:公称外径尺寸范围为26mm以下的轴承。
B.小型轴承:公称外径尺寸范围为28-55mm的轴承。
C.中小型轴承:公称外径尺寸范围为60-115mm的轴承。
D.中大型轴承:公称外径尺寸范围为120-190mm的轴承。
E.大型轴承:公称外径尺寸范围为200-430mm的轴承。
F.特大型轴承:公称外径尺寸范围为440mm以上的轴承。
3)按滚动轴承结构类型分类
A.轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为:
①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4.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。
②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----公称接触角大于45但小于90的推力轴承。
B.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----滚动体是球面滚子的轴承。
C.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。
D.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。
E.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。
F.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。
2.滚动轴承由哪几部分组成
滚动轴承由于用途和工作条件不同,其结构变化甚多,但基本结构都是由内圈、外圈、滚动体(钢球或滚子)和保持架四个零件组成。除了四大主要部件以外,有的轴承还需防尘盖或密封圈。
1)内圈(又称内套或内环):通常固定在轴颈上,内圈与轴一起旋转。内圈外表面上有供钢球或滚子滚动的沟槽,称为内沟或内滚道。
2)外圈(又称外套或外环):通常固定在轴承座或机器的壳体上,起支承滚动体的作用。外圈内表面上也有供钢球或滚子滚动的沟槽,称为内沟或内滚道。
3)滚动体(钢球或滚子):每套轴承都配有一组或几组滚动体,装在内圈和外圈之间,起滚动各传递力的作用。滚动体是承受负荷的零件,其形状、大小和数量决定了轴承承受载荷的能力各高速运转的性能。
4)保持架(又称保持器或隔离器):将轴承中的滚动体均匀地相互隔开,使每个滚动体在内圈和外圈之间正常地滚动。此外,保持架具有引导滚动体运动,改善轴承内部润滑条件,以及防止滚动体脱落等作用。
5)防尘盖和密封圈:防尘盖的作用是不让外部的尘埃侵入轴承内.可卸式防尘盖俗称“活盖"; 不可卸式防尘盖俗称“死盖,固定盖".密封圈作用是不让外部的油、水、介质侵入轴承内。接触式密封圈;非接触式密封圈。
3.滚动轴承用钢的基本要求及零件常用的材料
1)滚动轴承用钢的基本要求:
A.接触疲劳强度:轴承在周期负荷的作用下,接触表面很容易发生疲劳破坏,即出现龟裂剥落,这是轴承的主要损坏形式。因此,为了提高轴承的使用寿命,轴承钢必须具有很高的接触疲劳强度。
B.耐磨性能:轴承工作时,套圈、滚动体和保持架之间不仅发生滚动摩擦,而且也会发生滑动摩擦,从而使轴承零件不断地磨损。为了减少轴承零件的磨损,保持轴承精度稳定性,延长使用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。
C.硬度:硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲劳强度、耐磨性、弹性极限都有直接的影响。轴承钢在使用状态下的硬度一般要达到HRC61~65,才能使轴承获得较高的接触疲劳强度和耐磨性能。
D.防锈性能:为了防止轴承零件和成品在加工、存放和使用过程中被腐蚀生锈,要求轴承钢应具有良好的防锈性能。
E.加工性能:轴承零件在生产过程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满足大批量、高效率、高质量的要求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。
轴承钢除了上述基本要求外,还应该达到化学成分适当、内部组织均匀、非金属夹杂物少、内部表面缺陷符合标准以及表面脱碳层不超过规定浓度等要求,这些项目在原材料标准中都有明确的规定。
2)轴承零件常用材料主要有:
A.高碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢的基本钢号有GCr6 、GCr9、GCr9SiMn、GCr15、GCr15SiMn,它是我国轴承制造工业中用途最广、用量最大的钢种,具备良好的耐磨性能和接触疲劳性能,有较理想的加工性能,具备一定的弹性和韧性。
B.渗碳钢(如20Cr2Ni4A、15Mn、20Cr2MnMoA)。
C.高温轴承钢(如Cr4Mo4V、Cr14Mo4、Cr15Mo4V、W18Cr4V)。
D.不锈轴承钢(9Cr18、 9Cr18Mo、 1Cr18Ni9Ti)。
E.真空脱气钢、防磁轴承钢等,其中最常用的是高碳铬轴承钢。
4.滚动轴承的生产加工过程
由于滚动轴承的类型、结构型式、公差等级、技术要求、材料及批量等的不同,其基本生产过程也不完全相同。
1)各种轴承主要零件的加工过程
A.套圈的加工过程: 轴承内圈和外圈的加工依原材料或毛坯形式的不同而有所不同,其中车加工前的工序可分为下述三种,整个加工过程为: 棒料或管料(有的棒 料需经锻造和退火、正火)----车加工----热处理----磨加工----精研或抛光----零件终检----防锈----入库----(待合套装配〉
B.钢球的加工过程:钢球的加工同样依原材料的状态不同而有所不同,其中挫削或光球前的工序,可分为下述三种,热处理前的工序,又可分为下述二种,整个加工 过程为: 棒料或线材冷冲(有的棒料冷冲后还需冲环带和退火)----挫削、粗磨、软磨或光球----热处理----硬磨----精磨----精研或研磨----终检分组----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
C.滚子的加工过程:滚子的加工依原材料的不同而有所不同,其中热处理前的工序可分为下述两种,整个加工过程为: 棒料车加工或线材冷镦后串环带及软磨----热处理----串软点----粗磨外径----粗磨端面----终磨端面----细磨外径----终磨外径----终检分组----防锈、包装----入库(待合套装配〉。
D.保持架的加工过程:保持架的加工过程依设计结构及原材料的不同,可分为:
①板料----剪切----冲裁----冲压成形----整形及精加工----酸洗或喷丸或串光----终检----防锈、包装----入库(待合套装配)。
②实体保持架的加工过程: 实体保持架的加工,依原材料或毛坏的不同而有所不同,其中车加工前可分为下述四种毛坯型式,整个加工过程为: 棒料、管料、锻件、铸件----车内径、外径、端面、倒角----钻孔(或拉孔、镗孔)----酸洗----终检----防锈、包装----入库〈待合套装配〉。
2)滚动轴承的装配过程
滚动轴承零件如内圈、外圈、滚动体和保持架等,经检验合格后,进入装配车间进行装配,其过程如下:零件退磁、清洗----内、外滚(沟)道尺寸分组选别----合套----检查游隙----铆合保持架----终检----退磁、清洗----防锈、包装----入成品库(装箱、发运〉。
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