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德国IBC精密轴承的技术知识

IBC轴承的材料

1、材料所要求的性能:
滚动疲劳强度大,硬度高,耐摩耗性高。

2、保持架材料所要求的性能:
尺寸稳定性好 机械强度大
此外,还需要加工性好。根据用途不同,还有要求其耐衝击性、耐热性、耐腐蚀性好。

3、套圈及滚动体的材料:
套圈及滚动体通常使用高碳铬轴承钢。大部分的轴承,使用JIS钢种中的SUJ2。
SUJ2 的化学成分,在世界各国,作为轴承用材料已规格化。比如:与AISL 52100(美国)、DIN 100Cr6(西德)、BS 535A99(英国)等均属同种钢。
上述钢种之外,根据特殊用途,还使用耐热性优良的高速钢,耐腐蚀性好的不锈钢。

4、保持架材料:
冲压保持架的材料,使用低碳素钢。根据用途不同,也使用黄铜板、不锈钢板。切制保持架的材料,使用高强度黄铜、碳素钢,此外也还使用合成树脂。

IBC轴承的公差和等级

1、轴承精度按照GB/T307-94>的标准可以分为P0 P6 P5 P4 P2。

标准 精度
GB/T307-94 B C D E G
ISO CLASS2 CALSS4 CLASS5 CLASS6 NORMAL CLASS
DIN P2 P4 P5 P6 P0
ANSI ABEC9 ABEC7 ABEC5 ABEC3 ABEC1
JIS JIS2 JIS4 JIS5 JIS6 JIS0

2、普通级P0>级/ABEC1级的公差精度如下表:

  • 内圈(单位:μm)
d (mm) △dmp Vdp(直径系列) Vdmp Kia △Bs Vbs
9 0, 1 2, 3,4
超过 最大 最小 最大 最大 最大 最大 最小 最大
2.0 10 0 -8 10 8 6 6 10 0 -120 15
10 18 0 -8 10 8 6 6 10 0 -120 20
18 30 0 -10 13 10 8 8 13 0 -120 20
  • 外圈(单位:μm)
D (mm) △Dmp VDp(开式) VDmp Kia △Bs Vbs
9 0, 1 2, 3,4
超过 最大 最小 最大 最大 最大 最大 最小 最大
5 18 0 -8 10 8 6 6 15 0 -120 15
18 30 0 -9 12 9 7 7 15 0 -120 20
30 50 0 -11 14 11 8 8 20 0 -120 20

3、P6級/ABEC3>級的公差精度如下表:

  • 内圈(单位:μm)
d (mm) △Dmp Vdp(直径系列) VDmp Kia △Bs Vbs
9 0, 1 2, 3,4
超过 最大 最小 最大 最大 最大 最大 最小 最大
2.0 10 0 -7 9 7 5 5 5 0 -120 15
10 18 0 -7 9 7 5 5 7 0 -120 20
18 30 0 -8 10 8 6 6 8 0 -120 20
  • 外圈(单位:μm)
d (mm) △Dmp VDp(开式) VDmp Kia △Bs Vbs
9 0, 1 2, 3,4
超过 最大 最小 最大 最大 最大 最大 最小 最大
5 18 0 -7 9 7 5 5 8 0 -120 15
18 30 0 -8 10 8 6 6 9 0 -120 20
30 50 0 -9 11 9 7 7 10 0 -120 20

IBC轴承的内部游隙

游隙:深沟球轴承径向游隙依据GB/T4604-1999(等同于ISO 5753-1991)进行生产。一般情况下,深沟球轴承径向游隙为基本组(Co),如果客户要求,可以採用其他组游隙。
深沟球轴承径向游隙列表如下:

内径 d(mm) C2 C0 C3 C4 C5
超过 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大
2.5 6 0 7 2 13 8 23
6 10 0 7 2 13 8 23 14 29 20 37
10 18 0 9 3 18 11 25 18 33 25 45
18 24 0 10 5 20 13 28 20 36 28 48

IBC轴承的噪音

轴承加速度振动极限表:

轴承公称内径
d/mm
单个轴承振动值(dB)不超过
直径系列0 直径系列2 直径系列3
Z Z1 Z2 Z3 Z Z1 Z2 Z3 Z4 Z Z1 Z2 Z3 Z4
3 35 34 32 28 36 35 32 30 37 36 33 31
4 35 34 32 28 36 35 32 30 37 36 33 31
5 37 36 34 30 38 37 34 32 39 37 35 33
6 37 36 34 30 38 37 34 32 39 37 35 33
7 39 38 35 31 40 38 36 34
8 39 38 35 31 40 38 36 34
9 41 40 36 42 40 37 35
10 43 42 38 33 44 42 39 35 30 46 44 40 37 32
12 44 43 39 34 45 43 39 35 30 47 45 40 37 32
15 45 44 40 35 46 44 41 36 31 48 46 42 38 33
17 45 44 40 35 47 45 41 36 31 49 47 42 38 33
20 47 45 41 36 48 46 42 38 33 50 48 43 39 34
22 47 45 41 36 48 46 42 38 33 50 48 43 39 34
25 48 46 42 38 49 47 43 40 36 51 49 44 41 37
28 49 47 43 39 50 48 44 41 37 52 50 45 42 38
30 49 47 43 39 50 48 44 41 37 52 50 45 42 38
32 50 48 44 40 51 49 45 42 38 53 51 46 43 39
35 51 49 45 41 52 50 46 43 39 54 52 47 44 40
40 53 51 46 42 54 52 47 44 40 56 54 49 46 41
45 55 53 48 45 56 54 49 46 43 58 56 51 47 44
公称内径d/mm V V1 V2 V3
低频 中频 高频 低频 中频 高频 低频 中频 高频 低频 中频 高频
3 80 44 44 60 35 32 48 26 22 31 16 15
4 80 44 44 60 35 32 48 26 22 31 16 15
5 110 72 60 74 48 40 58 36 30 35 21 18
6 110 72 60 74 48 40 58 36 30 35 21 18
7 130 96 80 92 66 54 72 48 40 44 28 24
8 130 96 80 92 66 54 72 48 40 44 28 24
9 130 96 80 92 80 54 72 48 40 44 28 24
10 160 120 100 120 80 70 90 60 50 55 35 30
12 160 120 100 120 100 70 90 60 50 55 35 30
15 210 150 120 150 100 85 110 78 60 65 46 35
17 210 150 120 150 125 85 110 78 60 65 46 35
20 260 190 150 180 125 100 130 100 75 80 60 45
22 260 190 150 180 125 100 130 100 75 80 60 45
25 260 190 150 180 125 100 130 100 75 80 60 45
28 260 190 150 180 125 100 130 100 75 80 60 45
30 300 240 190 200 150 130 150 120 100 90 75 60
32 300 240 190 200 150 130 150 120 100 90 75 60
35 300 240 190 200 150 130 150 120 100 90 75 60
40 360 300 260 240 180 160 180 150 130 110 90 80
45 360 300 260 240 180 160 180 150 130 110 90 80
50 420 320 320 280 200 200 210 160 160 125 100 100

IBC轴承的润滑

1、轴承润滑的作用
润滑对滚动轴承的疲劳寿命和摩擦、磨损、温升、振动等有重要影响,没有正常的润滑,轴承就不能工作。分析轴承损坏的原因表明,40%左右的轴承损坏都与润滑不良有关。因此,轴承的良好润滑是减小轴承摩擦和磨损的有效措施。除此之外,轴承的润滑还有散热,防锈、密封、缓和衝击等多种作用。

2、脂润滑
润滑脂是由基础油,增稠剂及添加剂组成的润滑剂。当选择时,应选择非常适合于轴承使用条件的润油脂,由于商标不同,在性能上也将会有很大的差别,所以在选择的时候,必须注意。

轴承常用的润滑脂有钙基润滑脂、钠基润滑脂、钙钠基润滑脂、锂基润滑脂、铝基润滑脂和二硫化钼润滑脂等。

轴承中充填润滑脂的数量,以充满轴承内部空间的1/2-1/3为适宜。高速时应减少至1/3。过多的润滑脂将使温升增高。

3、油润滑
在高速、高温的条件下,脂润滑已不适应时可採用油润滑。通过润滑油的迴圈,可以带走大量热量。

4、粘度
粘度是润滑油的重要特性,粘度的大小直接影响润滑油的流动性及摩擦面间形成的油膜厚度,轴承工作温度下润滑油的粘度一般是12-15cst。转速愈高应选较低的粘度,负荷愈重应选较高的粘度。常用的润滑油有机械油、高速机械油、汽轮机油、压缩机油、变压器油、气缸油等。

造成IBC轴承损坏的原因、对策

滚动轴承,如果没有选择错误能够正确使用的话,到轴承寿命之前,可使用很长一段时间,在这种情况下,损伤状态为剥离。另一方面,还有意外的提早损伤,而经不住使用的早期损伤,作为该早期损伤的原因,有使用吓润滑上考虑的不够,进而还有异物侵入,轴承组装的误差和轴的挠度大、对轴和轴承箱的研究不够等。可以说,这些原因互相重合的情况比较多。所以,要在充分瞭解轴承使用的机器,使用条件,轴承週边得结构得基础上,如果能弄清事故发生前后的状况,再结合轴承的损伤情况和多种原因进行考察,就可以防止同类事故的再次发生。

1、剥离

损伤状态 原 因 措 施
轴承再承受载荷旋转时,内圈、外圈的滚道面或滚动体面由于滚动疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象。 载荷过大。
安装不良(非直线性)
力矩载荷
异物侵入、进水。
润滑不良、润滑剂不合适
轴承游隙不适当。
轴承箱精度不好,轴承箱的刚性不均
轴的挠度大
生锈、侵蚀点、擦伤和压痕
(表面变形现象)引起的发展。
检查载荷的大小及再次研究所使用的轴承
改善安装方法
改善密封装置、停机时防锈。
使用适当粘度的润滑剂、改善润滑方法。
检查轴和轴承箱的精度。
检查游隙。

2、擦伤

损伤状态 原 因 措 施
所谓擦伤,是再滚道面和滚动面商,有随著滚动的打滑和油膜热裂产生的微小烧伤的汇总而发生的表面损伤。产生带有粘著的表面粗糙。 高速轻载荷
急加减速
润滑剂不适当
水的侵入
改善预压
改善轴承游隙
使用油膜性好的润滑剂
改善润滑方法
改善密封装置

3、卡伤

损伤状态 原 因 措 施
所谓卡伤是由于在滑动面伤产生的部分的微小烧伤汇总而产生的表面损伤。
滑道面、滚动面圆周方向的线状伤痕。
滚子端面的摆线状伤痕靠近滚子端面的轴环面的卡伤。
过大载荷、过大预压。
润滑不良。
异物咬入。
内圈外圈的倾斜、轴的挠度。
轴、轴承箱的精度不良。
检查载荷的大小。
预压要适当。
改善润滑剂和润滑方法。
检查轴、轴承箱的精度。

4、断裂

损伤状态 原 因 措 施
所谓断裂是指由于对滚道轮的挡边或滚子角的局部部分施加乐衝击或过大载荷而一小部分断裂。 安装时受到了打击。
载荷过大。
跌落等使用不良。
改善安装方法(採用热装,使用适当的工具夹)。
纠正载荷条件。
轴承安装到位,使挡边受支承。

5、压痕

损伤状态 原 因 措 施
咬入了金属小粉末,异物等的时候,在滚道面或转动面上产生的凹痕。
由于安装等时受到衝击,在滚动体的间距间隔上形成了凹面(布氏硬度压痕)。
金属粉末等的异物咬入。
组装时或运输过程中受到的衝击载荷过大。
冲击轴套。
改善密封装置。
过滤润滑油。
改善组装及使用方法。

6、烧伤

损伤状态 原 因 措 施
滚道轮、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。 润滑不良。
过大载荷(预压过大)。
转速过大。
游隙过小。
水、异物的侵入。
轴、轴承箱的精度不良、轴的挠度大。
研究润滑剂及润滑方法。
纠正轴承的选择。
研究配合、轴承间隙和预压。
改善密封装置。
检查轴和轴承箱的精度。
改善安装方法。

7、生锈,腐蚀

损伤状态 原 因 措 施
轴承的生锈和腐蚀有滚道轮、滚动体表面的坑状鏽、全面生锈及腐蚀。 水、腐蚀性物质(漆、煤气等)的侵入。
润滑剂不合适。
由于水蒸气的凝结而附有水滴。
高温多湿时停转。
运输过程重防锈不良。
保管状态不合适。
使用不合适。
改善密封装置。
研究润滑方法。
停转时的防锈措施。
改善保管方法。
使用时要加以注意。

IBC轴承的安装

轴承安装的好坏与否,将影响到轴承的精度、寿命和性能。因此,请充分研究轴承的安装,即请按照包含如下项目在内的操作标准进行轴承安装。
1、清洗轴承及相关零件,(对已经脂润滑的轴承及双侧具油封或防尘盖,密封圈轴承安装前无需清洗。)

2、检查相关零件的尺寸及精加工情况

3、安装方法
轴承的安装应根据轴承结构,尺寸大小和轴承部件的配合性质而定,压力应直接加在紧配合得套圈端面上,不得通过滚动体传递压力,轴承安装一般採用如下方法:

a. 压入配合
轴承内圈与轴使紧配合,外圈与轴承座孔是较松配合时,可用压力机将轴承先压装在轴上,然后将轴连同轴承一起装入轴承座孔内,压装时在轴承内圈端面上,垫一软金属材料做的装配套管(铜或软钢)。

轴承外圈与轴承座孔紧配合,内圈与轴为较松配合时,可将轴承先压入轴承座孔内,这时装配套管的外径应略小于座孔的直径。

如果轴承套圈与轴及座孔都是紧配合时,安装室内圈和外圈要同时压入轴和座孔,装配套管的结构应能同时押紧轴承内圈和外圈的端面。

b.加热配合

通过加热轴承或轴承座,利用热膨胀将紧配合转变为松配合的安装方法。是一种常用和省力的安装方法。此法适于过盈量较大的轴承的安装,热装前把轴承或可分离型轴承的套圈放入油箱中均匀加热80-100℃,然后从油中取出儘快装到轴上,为防止冷却后内圈端面和轴肩贴合不紧,轴承冷却后可以再进行轴向紧固。轴承外圈与轻金属制的轴承座紧配合时,採用加热轴承座的热装方法,可以避免配合面受到擦伤。

用油箱加热轴承时,在距箱底一定距离处应有一网栅,如图2-7所示,或者用钩子吊著轴承,轴承不能放到箱底上,以防沉杂质进入轴承内或不均匀的加热,油箱中必须有温度计,严格控制油温不得超过100℃,以防止发生回火效应,使套圈的硬度降低。

c.推力轴承的安装

推力轴承的周全与轴的配合一般为过渡配合,座圈与轴承座孔的配合一般为间隙配合,因此这种轴承较易安装,双向推力轴承的中轴泉应在轴上固定,以防止相对于轴转动。

轴承的安装方法,一般情况下是轴旋转的情况居多,因此内圈与轴的配合为过盈配合,轴承外圈与轴承箱室的配合为间隙配合。

4、轴承运转检查
轴承安装结束以后,应马上进行运转检查,已确定安装是否正常。

IBC轴承的使用和配合

1、使用注意事项
滚动轴承使精密零件,因而在使用时要求相应地持慎重态度,既变使用了高性能的轴承,如果使用不当,也不能达到预期的性能效果,所以,使用轴承使应注意以下事项:

▲保持轴承及其周围环境的清洁。即使肉眼看不见的微笑灰尘进入轴承,也会增加轴承的磨损,振动和杂讯。

▲使用安装时要认真仔细,不允许强力衝压,不允许用锤直接敲击轴承,不允许通过滚动体传递压力。

▲使用合适、准确的安装工具,儘量使用专用工具,极力避免使用布类和短纤维之类的东西。

▲防止轴承的锈蚀,直接用手拿取轴承时,要充分洗去手上的汗液,并涂以优质矿物油后再进行操作,在雨季和夏季尤其要注意防锈。

2、轴承的配合
▲配合的选择
滚动轴承的内径尺寸和外径尺寸是按标准公差製造的,轴承内圈与轴,外圈与座孔的配合鬆紧程度只能通过控制轴颈的公差和座孔的公差来实现。轴承内圈与轴的配合採用基孔制,轴承外圈与座孔的配合採用机轴制。
正确选择配合,必须知道轴承的实际负荷条件,工作温度及其他要求,而实际上是很困难的。因此,多数情况是根据使用精研选择配合的。

▲负荷大小
套圈与轴或外壳间的过赢量取决于负荷的大小,较重的负荷採用较大的过赢量,较轻的负荷採用较小的过赢量。

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