浅谈轴承加工工艺设计的过程

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1、 目 录引言.11 滚动轴承的基础知识.1 1.1滚动轴承的结构.1 1.2滚动轴承的零件.1 1.3滚动轴承的分类及各自特点.2 1.4滚动轴承的基本代号.6 1.5滚动轴承的工作状况.6 1.5滚动轴承的特点.,.7 2 滚动轴承的基本加工过程.7 2.1主要零件的加工过程.7 2.2 滚动轴承的装配过程.9 3 滚动轴承的防锈工作.11 3.1 轴承生锈的原因.12 3.2 轴承生锈的鉴别.12 3.3 轴承防锈.12 4 轴承的润滑.14 4.1 润滑材料及方法.14 4.2 润滑的目的.165 轴承的损伤及其对策.16结束语.18 致谢.18 附录.19引 言轴承(滚动轴承简称)是机

2、械工业使用广泛、要求严格的配套件和基础件, 被人们称为机械的关节。由于使用范围广泛, 决定了轴承品种的多样性和复杂性。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”。轴承制造业是一种精密的基础件制造业,由于要求严,决定了轴承质量和性能的重要性。轴承制造业是一种精密的基础件制造业,它的精度以0.001毫米(mm)来衡量, 在轴承的生产制造及质量方面与先进的工业大国相比还存在着相当的差距，轴承工业的发展关系着我国重大技术装备的制造水平及机械设备的出口能力。所以我国的滚动轴承行业正面临很大的

3、挑战。一、滚动轴承的基础知识轴承的定义轴承是一个支撑轴的零件，它可以引导轴的旋转，也可以承受轴上空转的零件，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承，一般来说的轴承指的是滚动轴承。滚动轴承的定义 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。1.1结构滚动轴承（以下简称轴承）一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。（如图1.1） 1.2零件外圈：外圈通常与轴承座或机械壳体孔形成过渡配合，起支撑作用。内圈：内圈通常与轴紧密配合，并与轴一起运转。滚动体：滚动体（钢球、滚子或滚针）在轴承内通常借助保持架均匀地排列在两个套圈之间作滚动运动，它的形状、大小和数量直接影响

4、轴承的负荷能力和使用性能。保持架：保持架除了能将滚动体均匀地分隔开以外，还能起引导滚动体旋转及改善轴承内部润滑性能等作用。保持架可分为五种类型,分别是:浪型保持架、冠型保持架、E型保持架、实体保持架、菊型保持架。 防尘盖和密封圈：滚动轴承的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。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，可分为：接触式密封圈、非接触式密封圈1.3分类及常见轴承的特点轴承受负荷时作用于滚动面与滚动体之间的负荷方向与垂直于轴承中心线的平面内所形成的角度称作接触

5、角，接触角小于45主要承受径向负荷称为向心轴承，在4590之间主要承受轴向负荷称为推力轴承，根据接触角和滚动体的不同，通用轴承分类如下： 深沟球轴承（单、双列） 向心球轴承 角接触球轴承（单、双列）四点接触球轴承调心球轴承 向心 圆柱滚子轴承（单、双、四列）轴 向心滚子轴承 圆锥滚子轴承（单、双、四列）滚 承 滚针轴承（单、双列）动 调心滚子轴承轴承 推力球轴承 推力球轴承（单、双列） 推力角接触球轴承（单、双向） 推 力 推力圆柱滚子轴承 轴 推力滚子轴承 推力圆锥滚子轴承 承 推力滚针轴承 推力调心滚子轴承 深沟球轴承深沟球轴承是应用范围最为广泛、最具代表性的滚动轴承。此类轴承内外圈滚道都

6、呈圆弧状深沟，可承受径向、轴向及合成负荷。结构简单，容易得到高精度，适合高速旋转。深沟球轴承一般采用钢板冲压保持架，但尺寸较大不易冲压成型或用于高速旋转的，则采用车削成型保持架。此类轴承通常会有带防尘盖、带密封圈、非接触胶盖、接触胶盖或止动环轴承。角接触球轴承角接触球轴承的钢珠与内外圈接触点的连线与径向成一角度。接触角度一般分为15、25、40，分别用字母C、AC、B表示。角接触球轴承主要承受较大单向轴向负荷，接触角度越大，承受负荷能力越大。保持架材料有钢板、黄铜或工程塑胶，成型方式有冲压或车削，视轴承形式或使用条件不同而选用。其它尚有组合角接触球轴承、双列角接触球轴承及四点接触球轴承。圆柱滚

7、子轴承圆柱滚子轴承是滚子轴承中构造最为简单的一类轴承，内轮、外轮与滚子呈线接触，径向负荷能力大，适宜于高速旋转。圆柱滚子轴承为分离型，安装、拆卸比较简便。基本形式有:N、NU、NF、NJ、NUP：N形：内圈有双档边，与滚子不可分离，外圈无档边，可从两边自由脱落；NU形：外圈有双档边，与滚子不可分离，内圈无档边，可从两边自由脱落；NF形：内圈有双档边，与滚子不可分离，外圈有单档边，只能从一边自由脱落；NJ形：外圈有双档边，与滚子不可分离，内圈有单档边，只能从一边自由脱落；NUP形：外圈有双档边，与滚子不可分离，内圈单档边，可从一边自由脱落，内圈档边一侧有一定位档圈，可以取下。圆柱滚子轴承还有双列

8、NN形、NNU形及四列圆柱滚子轴承。圆柱滚子轴承一般采用钢板冲压保持架，尺寸较大或用于高速旋转的则采用黄铜车削保持架，双列或四列圆柱滚子轴承则采用插销保持架，以延长轴承使用寿命。圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承内外圈及滚子的圆锥顶点是与轴承中心线上的某一点一致的，内外圈是分离型的。单列圆锥滚子轴承能够承受径向负荷与轴向负荷的合成负荷。圆锥滚子轴承在设计时有一种特殊情况即设计成具有国际互换性，即在一组相同型号的轴承中，无论将任何一个外圈装到某一带滚子的内圈上，都不至于影响轴承的使用效果。其它尚有双列及四列圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承保持架尺寸较小的是以钢板冲压成型，尺寸较大的采用黄铜或软钢车削而成，用于重

9、负荷时，则采用插销形保持架。调心球轴承调心球轴承的外圈轨道面呈与轴承中心点一致的球面，内圈具有双列轨道。外圈轨道加工成球面，使内圈与珠子的组合能在外圈内保持一定程度的自由倾斜，即所谓的自动调心性能。因此可自动调整轴和轴承箱因加工、安装不当而产生的轴心偏移。保持架一般采用钢板冲压或工程塑胶冲压制成。特别注意的是内圈内孔有时会设计成带锥度，配合紧定套使用，安装、拆卸更为方便。调心滚子轴承调心滚子轴承是内圈有双列滚道，外圈滚道设计为球面滚道，滚子为鼓形的轴承。外圈滚道面中心与轴承中心一致，具有自动调心性能，即使由于在轴与轴承箱之间有安装误差或轴有挠曲，使内外圈产生倾斜的场合下亦能正常使用。此类轴承径

10、向负荷能力大，亦能承受重大荷重及冲击负荷。而且因为具有自动调心性能，在某种程度上能承受两个方向的轴向负荷。因此此类轴承可以适用于轴可能挠曲或装配误差难以避免的大型机械设备如造纸机械、振动筛及一般产业机械等设备。 自动调心滚子轴承的保持架，较小尺寸采用钢板冲压成型，较大尺寸则采用黄铜或软钢车船削制成。平面推力球轴承平面推力球轴承有单向和双向之分，单向平面推力球轴承是在一套滚道圈之间加装有钢球，接触角度一般为90，仅能承受单向轴向负荷，不适宜于高速旋转。此类轴承可以分离成三片，俗称为三夹片轴承，两个垫片都有供滚珠滚动的圆弧状深沟。双向推力球轴承有安装于轴上的中间圈和两个外圈，在中间圈与外圈之间分别

11、加有钢球，能够承受双向轴向负荷。平面推力球轴承外圈平面座有平面座型、调心座型和带调心垫圈座型。单向、双向推力球轴承保持架一般采用钢板冲压成型。带座外球面轴承带座外球面轴承是将滚动轴承与轴承座结合在一起的一种轴承单元。大部分滚动轴承都是将轴承心的外圈的外径做成球面，与带有球状内孔的轴承座安装在一起，结构形式多样，通用性和互换性好。同时，此类轴承在设计上也具有一定调心性，易于安装，具有双重结构的密封装置，可以在恶劣的环境下工作。轴承座一般是采用铸造成型。常用座有铸造立式座（P）、铸造方形座（F）、铸造凸台方形座（FS）、铸造凸台圆形座（FC）、铸造菱形座（FL）、铸造环形座（C）、铸造滑块座等（T

12、）。轴承心的种类常见的有以下两种：l 带紧定螺钉外球面UC类轴承；2 带圆锥孔外球面UK类轴承；带座外球面轴承分为轴承心和轴承座，在叫法上是以轴承心加上轴承座称呼，如带紧定螺钉外球面轴承UC205配铸造立式座称UCP205。 带座外球面轴承由于具有很强的互换性，轴承心可以随意装配在同一规格不同形状的轴承座。滚针轴承：窄截面的特点使之适用于有限的径向空间，可承受高径向载荷。广阔的设计范围包括与其它轴承相组合，适合承受径向和轴向的载荷，提供给简单、紧凑和经济的轴承布置。单向轴承：单向离合器俗称单向轴承，也就是仅能单一方向（顺时针方向或逆时针反方向）传导的连轴器。当动力源传动被动元件时只能单一方向来

13、传动，若动力源改变方向时，（如顺时针CW变为逆时针CCW方向），被动元件会自动脱离不产生任何动力传动的功能。直线滚珠轴 直线滚珠轴承是与轴作滚动接触，并以轴为轨道，在轴方向上能做无限直线运动的高精度轴承。轴承外筒内装有保持架、钢球、侧板等，在构造上是由保持架引导使钢珠做极为圆滑的循环。具有摩擦阻力小、噪音低、贯性力小、耐腐蚀等优点，广泛应用于电子机械、印刷机械、物料搬运机械和各种精密测量仪器等。1.4滚动轴承的主要尺寸与基本代号方法对于轴承的主要尺寸，国际标准化组织（ISO）为保证国际上的互换性和生产中的经济性，已制定了统一的国际标准ISO15、ISO355、ISO104，分别对向心轴承、圆锥

14、滚子、推力轴承的主要外形尺寸作了相应的规定。主要尺寸标准化是指轴承轮廓尺寸，即内径、外径、宽度或高度以及倒角尺寸，对于内部尺寸，原则上不规定。 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 。基本代号表示轴承的基本结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征。滚动轴承的基本代号由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号三部分组成。例如：6204 6类型代号；（0）2尺寸系列代号；04内径代号轴承尺寸的选择

15、， 一般是根据作用于轴承的负荷以及对轴承寿命与负荷容量（额定负荷）的要求来进行考虑的。滚动轴承的规定标记滚动轴承的精度 轴承精度主要指尺寸精度和旋转精度，国标参照国际标准分别规定了不同的精度等级及主要尺寸的公差及公差值，轴承精度分为P0 (G)、P6 (D)、P5 (E)、P4 (B)、P2 (C)五个等级。 我国把各种类型的滚动轴承分为B、C、D、E、G五个等级。B为最高精度级，G为普通精度级，应用最为普级。为了更好地区分加工轴承的等级精度，工厂里常使用不同颜色的加工工艺流转卡。如C级的用红色的加工工艺流转卡；D级用蓝色的；E级用黄色的；G级用白色的。1.5工作状况 如下两图所示，轴承在工作

16、（按一定转速转动）时，具有承受径向和轴向载荷的能力并会产生径向与轴向的跳动。1.6特点滚动轴承的优点滚动轴承虽有许多类型和品种，并拥有各自固定的特征，但是，它们与滑动轴承相比较，却具有下述共同的优点：（1）、起动摩擦系数小，与动摩擦系数之差少。（2）、国际性标准和规格统一，容易得到有互换性的产品。（3）、润滑方便，润滑剂消耗少。（4）、一般，一套轴承可同时承受径向和轴向两方向负荷。（5）、可方便地在高温或低温情况下使用。（6）、可通过施加预压提高轴承刚性。 二、滚动轴承的基本加工过程 滚动轴承的加工过程在大致上可分为主要零件的加工过程和装配过程。主要零件就是只轴承的四要素（外圈、内圈、钢球、保

17、持架）。（以调心滚子轴承圈套加工为例）1 .零件加工套圈的加工过程: 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,整个加工过程为：材料 锻造加工 车削加工 热处理 磨削加工 装配（1） 锻造加工（锻造加工是轴承套圈加工中的初加工，也称毛坯加工。） 在加工前首先了解毛坯的材质、锻后状态（一般为正回火状态，查阅锻件合格证即材质书）。其次要检查毛坯是否有叠层、裂纹等缺陷。 测量毛坯外型尺寸。测量毛坯内外径、高度尺寸、计算加工余量，较准确地估算出车削加工的分刀次数。 套圈锻造加工的主要目的是：1. 获得与产品形状相似的毛坯，从而提高金属材 料利用率，节约原材料，减少机械加工量，降低成本。2

18、. 消除金属内在缺陷，改善金属组织，使金属流线分布合理，金属紧密度好，从而提高轴承的使用寿命。 锻造大致过程如下：钢材加热下料加热压力机平锻机汽 锤压力机平锻机扩孔机整形机退火780810 8001100 8001100 毛坯（2）车削加工（车削加工是轴承套圈加工中的半成品加工，也可以说是成型加工）磨削 端面内径 端面外径 端面打标记 车削加工的主要目的是：1使加工后的套圈，与最终产品形状完全相同。2 为后面的磨削加工创造有利条件。毛坯半成品倒角油沟滚道（3）热处理（热处理是提高轴承内在质量的关键加工工序） 热处理的主要目的是：1 通过热处理使材料组织转变，提高材料机械性能。2 提高轴承内在质

19、量（耐磨性、强韧性），从而提高轴承使用寿命。半成品淬火已淬火半成品(二次回火)回火清洗 800840 190210 （4） 磨削加工（磨削加工是轴承套圈和滚子加工中的最终加工，称为成品加工。）消除应力回火外径或内径 磨削加工的主要目的是：1 使套圈和滚子的尺寸精度和形状精度达到设计要求。2 为轴承装配提供合格的套圈和滚子。待装配套圈精研滚道已淬火半成品外径滚道端面（5）轴承装配（轴承装配是轴承生产过程中的最后工序，对轴承性能具有重要的影响。） 轴承装配的主要目的是：1 把经过多种工序加工的零件（外圈、内圈、滚子和保持架）装配成轴承产品。2 按不同的技术要求，装配成各种精度、各种游隙和其他特殊要

20、求的轴承产品。内圈和外圈滚道尺寸分选 内径、外径和宽度检验待装配的内圈和外圈 滚动体：自行加工或采用定点厂家的钢球滚子，精度等级要符合图纸要求，滚动体 相互差小于5%0，轴承装配前要进行表面磁粉探伤和超声波探伤，出具探伤报告。保持器：采用定点厂家生产的保持器，采用材料符合图纸要求，装配使用前要进行 严格检测，出具检测报告。密封圈：采用定点厂家生产的密封条。装配前要进行严格检测，并出具检测记录。 待装配的滚子 外观检验 滚子直径分选选配游隙内圈和外圈滚道尺寸分选 轴承清洗最终检验合套待装保持架滚子直径分选轴承入库外包装真空内包装防锈处理2. 装配 滚动轴承是一种精密部件，对机械的运转起着重要的作

21、用 ，如果装配时质量达不到要求，会使轴承能力下降，产生噪音及发热，加快轴承磨损，严重时造成停车。所以说认真做好滚动轴承装配前的准备工作，对保证质量和提高装配工作效率是十分重要的。 2.1滚动轴承装配前的准备工作1滚动轴承装配所需要的工具量具要备齐。2.按要求检查与轴承配套的一系列零部件，如轴颈、轴承箱孔、泵轴等端面是否有毛刺、铁锈、钝边、凹陷、裂纹及固体颗粒用锉刀和砂纸打磨好，洗干净放好备用。利用千分尺、内径量表核对轴孔及轴承尺寸是否符合要求，0-260mm内径轴承的过盈量0.01-0.03mm。3. 检查轴承的外观，表面应无缺陷，拿在手里，捏住内圈，转动外圈应转动灵活，无阻滞、杂音。4清洗轴

22、承： 1）先把轴承上的防锈油或润滑脂清除干净，对用防锈油封存的轴承可用煤油清洗；对用厚油或防锈油脂防锈的轴承，可放到机油中加热（油温95）把轴承放入油中，带防锈油脂融化，取出冷却后用煤油清洗，清洗完用清洁的棉布将轴承擦拭干净（不准用棉纱擦拭），放好备用。 2）清洗时，一手握轴承内圈，一手慢慢转外圈，直到轴承的滚动体、保持架上的油污全部去除。在清洗时请注意，开始时应缓慢转动，反复摇晃，不能用过大力度旋转。否则轴承的滚道和滚动体易被附着的污物损伤。2.2装配过程中的注意事项 1、当轴承采用机油和轴承加热器加热进行热装，温度不得超过100。2、轴承外圈与开式轴承座及轴承盖的半圆孔不准有卡住、歪斜现象

23、。接触良好，用涂色检查时，与轴承座在对称于中心线120、与轴承盖在对称于中心线90的范围内应均匀接触。在上述范围内用塞尺检查时，0.03mm的塞尺不得塞入外圈宽度的1/3。3、轴承外圈装配后与定位端轴承盖端面应接触均匀。4、需用锤击轴承时，应垫紫铜棒、铝棒等。5、采用润滑脂的轴承，装配后应注入相当于轴承空腔容积约50%的符合规定的清洁润滑脂，凡稀油润滑的轴承，不准加润滑脂。6、可拆卸轴承时，必须严格按原组装位置，不得装反或与别的轴承混装，可调头装的轴承，装配时应将轴承的标记端朝外。7、标有代号的一面应装在可见的方向，以便更换时查对；8、严格防止污物、杂屑进入轴承内。2.3滚动轴承装配常用的方法

24、和特点1.压装法：（1）用手锤和重物冲击，压入方法简单，但导向性不宜控制，适用于配合要求低、长度短的装配；（2）用液压设备或机械压力设备，压入时导向性好，生产率高。2.热装法：（1）介质加热，使用柴油或机油作介质加热，热油温度90320，热胀均匀，适用于过盈量较小的装配；（2）电阻炉、红外线辐射加热，温度400以上，适用于批量生产。3.冷装法：（1）干冰冷缩，可冷却到-78。（2）低温冷缩箱冷缩，可冷却到-40140.（3）液氮冷缩，可冷却到-195，适用于过盈量大的零件。（对于过盈较小的配合可采用锤击法）对于承受负荷较大，旋转精度要求较高的轴承，大多要求无游隙或少量过盈状态下工作安装时进行预

25、紧。所谓预紧，就是在安装轴承时用某种方法产生并保持一定轴向力，以消除轴承中的游隙，并在轴承体和内外圈接触处产生初变形，预紧后的轴承受到工作载荷时，在内外圈的径向和轴向相对移动量要比未预紧的轴承大大减少，这样提高了轴承在工作状态下的刚度和旋转精度。 轴承的预紧：先将两个向心推力轴承进行预紧，将两个轴承放到一根车削好的预紧轴上（比正常轴小0.050.10）两个轴承要背对背成对安装，然后用备母锁紧，用手反方向转动两个轴承，稍微用力能轻微转动即可。如果上紧以后转不动则需再两轴承之间加不锈钢皮或铜皮调整轴承内圈，如果上紧以后外圈比较松动则需要把不锈钢皮或铜皮加在外圈上，直到两个轴承上紧以后反方向旋转能用

26、力轻微转动即完成了向心推力轴承的预紧工作（轴承的预紧就是通过调整内外圈间隔套的厚度来调整）2.4装配后检查项目及标准 1、在同轴的两个轴承中，必须有一个可以随轴热膨胀时产生轴向移动，热膨胀间隙L，一般不大于0.5mm. 2、滚动轴承装好后，用手转动应灵活、。3、用塞尺测量轴径与通盖孔之间的间隙，圆周不准有高点，0.15-0.3mm沿圆周全部塞入。4、轴承箱螺栓均匀紧固，预紧力为0.03-0.06mm。5、油路是否接好，且清洁、畅通。6、轴承内圈应紧靠轴向定位端面，其允许最大间隙，对圆锥滚子轴承和角接触轴承为0.05 mm，其他轴承为0.1mm。7、试运转后，转动平稳、噪音小，工作温度一般不宜超

27、过65。8、振动值（位移量）最大不宜超过7.1mm/s。9、油量适宜、回油畅通，无泄露现象。2.5滚动轴承的失效原因1.装配不当：过早失效的轴承中16是由于装配不当和未正确使用装配工具造成的。2.润滑不当：尽管可以安装各种免维护密封轴承，但任有36是由于润滑技术运用不正确或润滑不良造成的提前失效。3.污染：轴承是精密零件，如果轴承及润滑脂受到污染，轴承将无法有效运行。由于已经注有润滑脂的免维护密封轴承只占所有轴承中的一小部分，所以所有提前失效的轴承中至少有14是由于污染问题造成的。4.疲劳：如果机器出现过载、使用或维护不当，轴承都会受到影响，导致轴承提前失效的轴承中有34是由于疲劳引起的。2.

28、6游隙配合: 轴承安装时轴承内径与轴、外径与外壳的配合非常重要，当配合过松时，配合面会产生相对滑动，称做蠕变。 蠕变一旦产生会对磨损配合面，损伤轴或外壳，而且，磨损粉末会侵入轴承内部，造成发热、振动和破坏。过盈过大时，会导致外圈外径变小或内圈内径变大，会减小轴承内部游隙，另外，轴和外壳加工的几何精度也会影响轴承套圈的原有精度，从而影响轴承的使用性能。轴承游隙在装配后会因为内孔的涨大及外圆的缩小而导致减少，游隙的减少量=过盈量60%（轴承室是铝的除外）。比如轴承装配前游隙是0.01mm，装配时过盈量为0.01mm，则轴承装配后的游隙为0.004mm。在理论上轴承在零游隙时噪音和寿命都达到最佳的状

29、态，但在实际运转中考虑到温升等问题，轴承在装配后游隙为0.002mm-0.004mm较好。 选择配合，根据轴承承受负荷的方向和内圈、外圈的旋转状况而定，一般参照下表 表2.1负荷的性质和配合轴承旋转条件图例负荷性质配合方式内圈：旋转负圈：静止负荷方向：固定 内圈旋转负荷外圈静止负荷 内圈：采用静配合（过盈配合）外圈：可用动配合（游隙配合） 内圈：静止负圈：旋转负荷方向：与外圈同时旋转 内圈：旋转负圈：静止负荷方向：固定内圈静止负荷外圈旋转负荷内圈：可用动配合（游隙配合）外圈：采用静配合（过盈配合） 内圈：静止负圈：旋转负荷方向：与内圈同时旋转 三、轴承防锈制造轴承内外套圈、钢球的材料均为轴承钢

30、（真空热处理）。国内大多数的轴承，使用铬钢（GCr15）。其实轴承钢的化学成分，在世界上各个国家作为轴承用的材料已经规格化。使用该材料，有效地提高了轴承的扭矩性能、降低噪音、延长寿命。在潮湿或者高温的环境下，需要使用马氏体型不锈钢材料。滚动轴承钢：GCr15化学成分见图表3-1, 马氏体不锈钢材料化学成分见表3-2。 表3-1 滚动轴承钢：GCr15，GB/T 18254-2000高碳铬轴承钢统一数字代号牌号化 学 成 分/%B00150GCr15CSiMnCr0.951.050.150.350.250.451.41.65 表-2 马氏体不锈钢：9Cr18, GB 3086-1982 高碳铬不

31、锈钢轴承牌号 化 学 成 分/%9Cr18, C Si Mn P S Cr Mo0.901.000.80.80.0270.02017.0019.00 -这仅是为防治大气腐蚀采取的措施之一，并不代表使用了耐腐蚀材料后，轴承生产过程中就不会生锈，多年实践证明，在轴承制造过程中若不采取正确的防锈措施和管理方法，锈蚀是不可避免的。3.1 造成锈蚀的主要原因有以下几点1、部分企业在生产轴承的过程中没有严格按清洗防锈规程和油封防锈包装的要求对加工过程中的轴承零件和装配后的轴承成品进行防锈处理。如套圈在周转过程中周转时间太长，外圈外圆接触有腐蚀性的液体或气体等。2、部分企业在生产中使用的防锈、清洗煤油等产品

32、的质量达不到工艺技术规定的要求。3、由于轴承钢价格一降再降，从而造成轴承钢材质逐渐下滑。如钢材中非金属杂质含量偏高（钢材中硫含量的升高使材料自身抗锈蚀性能下降），金相组织偏差等。现生产企业所用的轴承钢来源较杂，钢材质量更是鱼龙混珠。4、部分企业的环境条件较差，空气中有害物含量高，周转场地太小，难以进行有效的防锈处理。再加上天气炎热，生产工人违反防锈规程等现象也不乏存在。5、一些企业的防锈纸、尼龙纸（袋）和塑料筒等轴承包装材料不符合滚动轴承油封防锈包装的要求也是造成锈蚀的因素之一。6、部分企业轴承套圈的车削余量和磨削余量偏小，外圆上的氧化皮、脱碳层未能完全去除也是原因之一。3.2 轴承锈蚀的鉴别

33、.测定锈坑深度，1肉眼观察：观察进口轴承外表锈蚀状态。2借助放大镜（510倍）进一步观察进口轴承外表锈蚀状态。3借助显微镜（25100倍）分析锈蚀产物。分析查明腐蚀原因。4通常根据锈蚀水平，锈蚀可分为三种：5轻锈：进口轴承外表失去金属光泽，出现暗灰色。6中锈：进口轴承外表出现黄色、红褐色、淡褐色或有少量锈粉末。7重锈：进口轴承外表呈黑色片状锈层或凸起锈斑3.3轴承防锈（1） 轴承零部件加工中的防锈轴承制造工艺流程：材料锻造 车削热处理磨削超精加工检查装配油封包装出厂钢管在轴承加工工序中，磨削加工是一道非常重要的精密加工工序，作为轴承的主要零部件都要经过，如，内圆、外圆、平面、沟槽等磨床做精加工

34、。工件表面与水及加工液受热分解、氧化所产生的硫、二氧化碳、氯离子、硫化氢、酸、碱等腐蚀性介质接触，则会被腐蚀，机床与之接触同样也会被腐蚀。为保证机床与工件不被腐蚀，因此要求磨削液必须具有防锈作用。轴承工厂一般都拥有较多数量的各种类型的磨床，对于生产高精度轴承厂家，其磨床占得比例更大。而磨削加工大量使用的冷却液，则是工序间防止锈蚀的一个重要因素。 磨削液大致分为两种：一种是油基磨削液；一种为水基磨削液。油基磨削液的磨削性能有许多优点，如润滑性好等。但是它在使用中不安全，易产生油雾，污染环境，危及操作者的身体健康；而且工作时会冒烟、起火；成本又较高。因而除成型磨削、超精加工等特殊加工领域使用外，基

35、本都使用水基磨削液。轴承行业也基本如此，除超精加工及少数工厂磨削使用油基磨削液外，多数都使用水基磨削液(2)轴承零部件工序间的防锈 轴承防锈工作是一项重要的工作，特别是工序间的防锈，像轴承在热处理车间经过酸洗、清洗、磨削加工后，还有许多道工序。当产品不是采用流水生产时，一次顺序地加工完毕就要储存在中间库内，因此工序间储存的轴承套圈必须进行防锈。工序间防锈一般采用的方法有以下几种：1.浸在防锈槽内将轴承圈套浸在5亚硝酸钠和0.6碳酸钠的水溶液中，防锈效果尚好，但要许多防锈槽等设备，占用大量的空间，管理也不方便。2.浸涂浓亚硝酸钠溶液亚硝酸钠为代表的中性介质缓蚀剂因其价格低廉、防锈性好，而被广泛使

36、用。将产品清洗后，浸入含有15-20的亚硝酸钠和0.6碳酸钠的溶液中，再将它堆放起来。亚硝酸钠作为中性缓蚀剂，其添加量一般在0.5%以下，而作为工序间防锈则添加量需5%以上。亚硝酸钠能在钢铁表面生成致密的-Fe2O3膜，从而起到防腐蚀作用。采用这种方法其防锈期较短，一般仅能保持7-14天，而且在梅雨季节，由于天气潮湿，只能保持2-3天就必须重新处理，需要花费人工和金钱。3.涂油 油溶性缓蚀剂习惯上又称防锈添加剂，是油的表面活性剂。在矿物油中加入油溶性缓蚀剂后，油溶性缓蚀剂能在金属表面紧密吸附形成屏蔽层，阻挡氧、水等物质接触金属表面，从而防止锈蚀的产生。轴承装配工序间的防锈一般以油为主。因为装配

37、完成后的成品轴承多用油封存防锈。装配工序间用的防锈油要求不能影响零件的尺寸精度，故使用的油不仅要达到防锈的效果还要油层薄、清洁度高。（3） 常用的中间库（制品库）的防锈方法常用的中间库防锈方法有全浸泡法、喷淋发、气相柜法、涂油法、干燥法等，新防锈工艺方法介绍经过与相关厂家共同攻关，多年的生产实践表明，对工序间防锈进行多次改进，以采用淋喷式的防锈效果比较好。最初对滚柱防锈进行试用，将半成品和成品每天用亚硝酸钠水溶液冲洗一次，3个月后抽验结果没有发现锈蚀，现在对轴承圈套半成品采用淋喷式防锈，效果亦如此。淋喷式防锈工艺比较简单，其方法如下：1.设备的购建根据半成品储存多少，建立一个中间库，地面用水泥

38、地坪，中间可设置一条走道，约1.5m，用来通行轴承套圈的小车。在通道的末端放一个存放亚硝酸钠水溶液水池，溶液配方为5-10亚硝酸钠加上0.6碳酸钠，并在地面上做好回水沟，而后将轴承套圈堆放在两旁地板上，每堆轴承套圈之间留着0.6m的走道。可讲中间库设计为64m2左右，其亚硝酸钠水溶液水池为1m3。2.工艺方法每天上午用亚硝酸钠水溶液冲洗一次，水溶液由水泵从水池内吸出来，经橡皮管道通到莲蓬头，像淋喷那样冲洗轴承套圈。冲洗后的水溶液由回水沟流回水池，在回水沟末端水池上层，用细铁丝网及纱布做一个过滤网以纺织灰尘垢物流入水池内。中间库应保质清洁。水池的溶液每2天化验一次，根据化验结果进行补充，池内溶液

39、的更换期限按不同月份进行，4-9月每2周彻底调换一次，10月-次年3月，每月调换一次。结论淋喷式防锈，管理比较方便，又节约劳动力，过去中间库用2个人防锈还无法完成，现在用一个人还可兼做其它工作，从防锈效果来看亦很显著。曾在2003年3月份对7002136及3620滚柱4000多粒，采用淋喷式防锈，将近一年多来还保持十分光亮，没有锈蚀。此外对化学品的消耗亦有很大节约，过去滚柱车间每月需消耗亚硝酸钠4000多千克，而现在只用200千克，节约近一半。淋喷式防锈法经过相关厂家近几年来的试验与使用，证明对中、大型、批量多、周期长的轴承半成品非常适合。四、轴承的润滑滚动轴承的元件(滚动体、内外圈滚动道及保

40、持架)之间并非都是纯滚动，由于在外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上各点均有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往往很大。因此，如果润滑不良，元件很容易发生胶合，或因摩擦使温升过高，引起滚动体回火而使轴承失效。4.1轴承润滑材料及润滑方法（1）润滑材料：滚动轴承常用的润滑材料是润滑油和润滑脂。有的特殊场合，也可 以用固体或气体做润滑剂。滚动轴承的润滑1润滑油：主要是矿物油。其主要性能指标是：粘度、粘度指数、油性、闪点、凝点等。其中：粘度是最重要的指标，也是选择轴承用润滑油的主要依据。 润滑油粘度的选择可根据经验或实验方法确定。同一机器，在相同的条件下工作，功耗小，温升

41、低的润滑油，其粘度大小较合适。根据轴承的压强和轴颈圆周速度确定油的型号。2 润滑脂：是用矿物油与稠化剂（钙、钠、铝等金属皂）混合而成的。它的主要性能指标是：稠度（针入度）和滴点。工业上应用最广的是：钙基润滑脂（钙脂）。此外还有： 特点：稠度大，不易流失，承载能力大。但性质不如润滑油稳定，摩擦功耗大。所以，不宜在高速和温度变化大的场合应用。通常用于：如轴颈圆周速度v 12m/s的场合。（2）润滑方法是指向轴承供给润滑油或润滑脂的方法。润滑油和润滑脂的供给方法不同： 对润滑油： 对脂润滑：只能间歇供给。最常用的就是：黄油杯，也常用黄油枪供给。滚动轴承的润滑方式可根据如下系数选择： （14-1）P3

42、16式中：选配合时：较精密的可选：H8/f7 一般的可选：H8/e7 H9/e8 粗糙的可选： H9/d8二推力轴承1止推面的形式：常有：实心端面推力轴颈由于边缘速度大，磨损快，中心部分则磨损小。边缘磨损后，则会使中心部分凸出，压强增大很多。这是它的缺点。所以实际中，常采用空心轴颈和环状轴颈，以便克服实心轴端的缺点。对混合润滑的推力轴承，应验算：p和pv的值。 （Mpa） （Mpa m/s） 4.2 轴承润滑的主要目的 减少摩擦与磨损 在构成轴承的套圈、滚动体及保持架的相互接触部分，防止金属接触，减少摩擦和磨损。 延长疲劳寿命 轴承的滚动疲劳寿命，在旋转中，滚动接触面润滑良好，则延长；相反，油

43、黏度低，润滑油膜厚度不好，则缩短。 排除摩擦热、冷却 循环给油法等可以用油排出由摩擦产生的热，或由外部传来的热，起冷却作用。防止轴承过热，防止润滑油自身老化。 其他 也有防止异物侵入轴承内部，或防止生锈、腐蚀的效果。五、 轴承的损伤及其对策 轴承属于精密零件，因而在使用时要求有相当地慎重态度，即变是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，而且容易使轴承损坏。5.1常见的轴承损坏形式滚动体轴承若运转不正常时，通常表现出许多症状，大致可分为七大类：A：轴承过热；B：噪音大；C：振动；D：机械性能达不到满意效果；E：轴承在轴上松动 F：更换频率高；G：轴心转动困难。5.2原因及对

44、策A：轴承过热；原因： 1. 润滑脂或机油失效或选用错误。相应的办法是：选择正确的润滑脂或机油，检查润滑脂或机油的相容性。 2.油位太低，润滑剂从油封流失，轴承箱内润滑脂不足。对策：油位应该略低于最下面一个滚动体的中心，轴承箱内润滑脂填充约1/3至1/2空间。 3.油位太高或轴承箱润滑脂完全添满，这样会导致润滑剂充分搅拌而产生高温或漏油。对策：润滑脂添入箱内至1/2；若机油润滑，油位略低于最下方滚动体的中心。 4.轴承间隙不适当，当有热流通过轴心时，导致内环过分膨胀。对策：检查过热轴承的间隙是否是原始的设计范围，如果是，请改用较大的间隙，改成C3或C3改成C4。5. 接触型（摩擦）油封太干或弹

45、簧过紧。对策：更换接触型的油封，并润滑其油封表面。 6.轴承箱内孔不圆，轴承箱扭曲变形、支撑面不平坦、箱孔内径过小。对策：检查轴承箱、内孔，调整底座调整片均匀分布。 7.旋转油封与压盖相磨擦，或轴肩摩擦到轴承密封盖上。对策；检查旋转的油封的运转间隙以避免摩擦，防止不对正。 8.交叉定位或一轴上有两个定位轴承，由于过多轴向膨胀而导致轴承内间隙不足。对策： 1）在轴承箱和端盖凸缘之间插入调整片以释放轴承的轴向预压。2）将任一轴承箱的端盖往外移，利用调整片以获得介于轴承箱和外环之间的间隙，有可能的话施加轴向弹簧力量在外环上，以降低轴的轴向浮动。 9.紧定套过分紧锁：放松固定螺帽与套筒，重新锁紧，确保

46、轴承能自由的旋转。 10.具有两个或多个轴承的轴心耦合时，产生不正确的直线偏差或角度歪斜。对策；由调整片来调整正确的对位，确保轴心耦合在一条直线上。 11.轴的直径过大，导致内环膨胀过多，减少轴承间隙。对策：1）研磨轴径，使轴与轴承内环之间获得一适当的配合。2） 改用径向间隙大的轴承。 12.由于轴承箱孔的材质太软受力后孔径变大，导致外环在箱孔内打滑。对策：改善箱体材质或加工一个钢质衬套挤进箱孔，然后加工衬套内孔至正确尺寸。 B：噪音大 1润滑脂或机油失效，润滑剂型号选择不当。对策：选择适当的润滑剂，应确认它们的相容性。 2油位太低或轴承箱润滑脂不足。对策：油位应略低于最下方滚动体的中心，轴承

47、箱内填充润滑 脂1/31/2空间。 3.轴承内部间隙不适当，紧定套筒过分锁紧，轴径过大与轴承内孔过盈太大等都能造成轴承间隙减小，当轴面有热流通过时，导致内环过分膨胀。对策： 1）检查过热轴承间隙是否与原始设计相符，如果依旧，可以改用较大间隙。如由“0”组改成“C3”由“C3”改成“C4”。 2）改善紧定套筒锁紧量，检测径向间隙，确定在适当的位置。3）调整轴与轴承内孔的配合关系。 C：振动 1.脏物、异物、砂粒或其它污染物进入箱体中。策：将轴承箱清洗干净，更换新的油封。 2.水、酸、油漆或其它腐蚀性物质进入轴承箱中。对策：安装一个保护性防尘盖，改良油封。 3.轴承箱内孔不圆、扭曲变形、支撑面不平

48、。对策：检查轴承箱，调整支撑面、调整垫片。 4.轴径小或紧定套未锁紧。对策：检测轴径，选择合适的配合量，重新锁紧紧定套。 5.不平衡负荷，箱孔间隙大，外环在箱孔内打滑。 对策：更换合乎设计要求孔径的轴承箱。 6.两个或多个轴承耦合，产生轴心直线偏差和角度偏差。 对策：重新调整垫片，使轴心耦合在同一直线上。 7.不正确的安装，用锤直接敲击在轴承上。 8.轴承间隙过大。 9.设备振动。 D：机械性能达不到满意效果 1.轴承内部间隙不适当，轴承预紧力不够：选择合适的轴承。 2.轴承箱中的碎片，脏物未清除干净，或者运转过程中脏物、水、酸性污染物进入箱体中。 3.紧定套被过分锁紧或没有锁紧。 4.轴承箱

49、孔径精度不高，箱孔变形、扭曲。 5.轴径过小，轴肩尺寸不合，与轴承相干涉。 6.由于轴径过大，或箱孔等原因，造成轴承内部间隙过小。 7.多个轴承耦合，产生不对正。E.轴承在轴上松动 1.轴径小，轴承内孔大。 2.过盈量不够。 3.紧定套锁紧不够。G.轴心转动困难。 1.润滑失效，油位高低、轴承游隙的选择。 2.清洁程度，杂物。 3.摩擦：油封、轴肩与密封，防松片（太阳片）。 4.轴的同心度不对正，交叉定位引起的轴向卡死。 5.轴承箱精度低、扭曲。 结束语 轴承属于机械基础件，轴承工业是技术密集型、资本密集型和劳动密集型相互兼容的产业。滚动轴承的结构看似简单，但其加工工序是十分复杂的，而且其加工

50、工艺也有其特殊的要求。凭借高超的现代科学技术，轴承生产品种已超过十余万种，质量优异，性能超群，为世界机械工业及其它产业的发展、为人类社会的进步做出了卓越的贡献。由于轴承行业十分复杂，所以本论文的理论性并不是极其的专业。所以我也只能说是“浅析”滚动轴承的加工工艺。阅读此论文，可以使你对滚动轴承有个感性的认识。 我国轴承工业大而不强，轴承制造工艺和装备技术发展缓慢，车加工数控自动化水平低，许多技术难题攻关未能取得突破，轴承钢新钢种的研发，钢材质量的提高，润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发，尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求，影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。鉴于此，我也有了一些自己的

51、想法。我个人认为应该想办法提高加工设备的稳定性，如加强设备的保养和从国外引进一些机床，并且要重视技术工人的入厂技术培训，使技术工人的素质提高，从而提高产品的质量。目前我国轴承生产企业通过引进先进的工艺设备，以及通过自身的研究开发，行业整体技术水平有了很大的提高，包括发行人在内的部分生产企业的工艺设备已达到国际先进水平。致谢 值此论文完成之际，深深地感谢指导老师给予我的悉心指导、多方面的入微关怀和帮助。老师渊博的知识、扎实的理论功底、高深的学术造诣、严谨的治学态度和胸怀宽宏的高尚品质，让我受益匪浅，终身难忘。 感谢本寝室全体人员三年来的照顾和帮助，这三年的欢声笑语是永远的美好回忆。 最后感谢父母

52、多年来在学业和生活上给予我的物质帮助，感谢所有支持过我的人，你们的关心和鼓励将使我在工作和学习中不断进取。附录: 各种类型轴承性能比较表1.1:优 :良 :略可 X:不可 -:仅单向 :双向 :合适 :合适(但需利用配合面避免轴的伸缩)深沟球轴承角接触球轴承四点接触球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承单列配对双列NU.NNJ.NFNUP.NHNNU.NN负荷能力径向负荷轴向负荷XX-合成负荷X耐冲击性高速旋转高精度旋转低噪音低扭矩 刚性内圈与外圈的允许倾斜XXX内圈与外圈的分离XXXX X 配置固定端用 X X-自由端用 滚针轴承（实体型）圆锥滚子轴承调心滚子轴承推力球轴承推力圆柱滚子轴承推力滚针轴承推力圆锥滚子轴承推力调心滚子轴承单列双列、四列平面座圈型带调心垫圈负荷能力径向负荷XXXXX轴向负荷X-合成负荷XXXXXX耐冲击性高速旋转高精度旋转低噪音低扭矩刚性内圈与外圈的允许倾斜XXXX内圈与外圈的分离 X 配置固定端用X -自由端用 图1-2参考文献：1. 夏新涛.滚动轴承制造工艺学 机械工业出版社。2007-2-1。 2. 邓四二、贾群义滚动轴承设计原理 中国标准出版社。2008-12-01。3. 刘泽九.滚动轴承应用手册 机械工业出版社。2006年。4. 万长森 滚动轴承分析方法 1987-3-1.。5. 顾里之.金属制件在生产及包装