軸承選定概要

滾動軸承的種類、型別及尺寸多種多樣的。為使機械裝置發揮出預期的效能，選擇最適宜的軸承是至關重要的。

為選定軸承，需要分析諸多要因，從各個角度進行研究、評價有關選擇軸承的程式，並無特殊規格，但一般順序如下：

(1)掌握機械裝置和軸承的使用條件等

(2)明確對軸承的要求

(3)選定軸承的型別

(4)選定軸承配置方式

(5)選定軸承尺寸

(6)選定軸承規格

(7)選定軸承的安裝方法

1.軸承載荷

載荷大小載荷大小通常是選擇軸承尺寸的決定因素。滾子軸承比具有相同外形尺寸的球軸承承載能力大。通常球軸承適用於輕或中載荷、滾子軸承適用於承受過載荷。

載荷方式純徑向載荷可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承。純軸向載荷可選用推力球軸承、推力圓柱滾子軸承。有徑向載荷又有軸向載荷(聯合載荷)時，一般選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。若徑向載荷較大而軸向載荷較小時，可選用深溝球軸承和內、外圈都有擋邊的圓柱滾子軸承。如同時還存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的情況，可選用調心球軸承、調心滾子軸承。若軸向載荷較大而徑向載荷較小時可選用推力角接觸球軸承，四點接觸球軸承如還要求調心效能，可選用推力調心滾子軸承。

2.旋轉精度

對於大多數機械，選用0級公差的軸承足以滿足主機要求，但對軸的旋轉精度有嚴格要求時，如機床主軸，精密機械和儀表等，則應選用較高公差等級的深溝球軸承、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承和推力角接觸球軸承。

3.噪聲與振動

軸承本身的噪聲與振動一般都很低。但對於中小電機、辦公機械、家用電器和儀表等對噪聲與運轉平穩性有特殊要求的機械，通常選用低噪聲軸承。

4.剛性

滾動軸承的剛性由其承受載荷時發生的彈性變形量來決定，一般情況下，這種變形量很小，可以忽略不計，但在某些機械中，如機床主軸系統，軸承的靜態剛度和動態剛度對系統的特性影響很大。滾子軸承比球軸承具有較高的剛度。各類軸承透過適當地“預緊”也可以不同程度地提高剛性。

5.轉速

滾動軸承的工作轉速主要取決於其允許運轉溫度。摩擦阻力低，內部發熱較少的軸承適用於高速運轉的場合。僅承受徑向載荷時，選用深溝球軸承和圓柱滾子軸承可以達到較高的轉速，若承受聯合載荷時，宜選用角接觸球軸承。採用特殊設計的高精度角接觸球軸承，可以達到極高的轉速。各種推力軸承的轉速均低於徑向軸承。

6.允許空間

機械設計時，一般先確定軸的尺寸，然後根據軸的尺寸選擇軸承。通常，小軸選用球軸承；大軸選用圓柱滾子軸承、調心滾子軸承、圓錐滾子軸承。若軸承安裝部位的徑向空間受到限制，應採用徑向截面高度較小的軸承。如滾針軸承、某些系列的深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子或調心滾子軸承以及薄壁軸承。若軸承安裝部位的軸向空間受到限制，可採用寬度尺寸較小的軸承。

7.摩擦力矩

球軸承的摩擦阻力較滾子軸承小，純徑向載荷作用時，徑向接觸軸承的摩擦阻力小；純軸向載荷作用時，軸向接觸軸承的摩擦阻力小；聯合載荷作用時，軸承接觸角與載荷角相近的角接觸軸承摩擦阻力最小。在需要低摩擦力矩的儀器和機械中，選用球軸承或圓柱滾子軸承較適宜。

8.軸向移動

軸承普遍的配置方式是在軸的一端安裝一套軸向定位的“同定軸承”，而在另一端安裝一套軸向可移動的“遊動軸承”，以防止由於軸熱脹冷縮而產生卡死現象。經常用的“遊動軸承”是內圈或外圈無擋邊的圓柱滾子軸承，此時內圈與軸的配合或外圈與外殼孔的配合可採用過盈配合。有時也可選用不可分離型深溝球軸承或調心滾子軸承作遊動軸承，但在安裝時內圈與軸或外圈與外殼孔配合應選擇間隙配合，以確保內圈或外圈有足夠的軸向移動的自由。

9.安裝與拆卸

具有圓柱形內孔的軸承用於安裝拆卸較頻繁的機械中，應優先選用分離型角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、可分離的圓柱滾子軸承、滾針軸承和推力軸承等。具有圓錐形內孔的軸承可安裝在軸頸上，或藉助緊定套或退卸套裝在圓柱形軸頸上，安裝拆卸很方便。

軸承的使用條件與環境條件

正確把握軸承在機械裝置的使用部位及使用條件與環境條件是選擇適宜軸承的前提。為之，需要取得以下幾個方面的資料和資料：

(1)機械裝置的功能與結構

(2)軸承的使用部位

(3)軸承負荷(大小、方向)

(4)旋轉速度

(5)振動、衝擊

(6)軸承溫度(周圍溫度、溫升)

(7)周圍氣氛(腐蝕性，清潔性，潤滑性)

軸承配置方式的選擇

通常，軸是以兩個軸承在徑向和軸向進行支撐的，此時，將一側的軸承稱為固定側軸承，它承受徑向和軸向兩種負荷，起固定軸與軸承箱之間的相對軸向位移的作用。將另一側稱之為自由側，僅承受徑向負荷，軸向可以相對移動，以此解決因溫度變化而產生的軸的伸縮部題和安裝軸承的間隔誤差。

對於固定側軸承，需選擇可用滾動面在軸向移動(如圓柱滾子軸承)或以裝配面移動(如向心球軸承)的軸承。在比較短的軸上，固定側與自由側無甚別的情況下，使用只單向固定軸向移動的軸承(如向心推力球軸承)。

軸承型別的選定

選擇軸承型別時，全面掌握軸承的使用條件是至關重要的。下表列出了主要的分析專案:

1)軸承的安裝空間

能容納於軸承安裝空間內的軸承型 由於設計軸系時注重軸的剛性和強度，因此一般先確定軸徑，即軸承內徑。但滾動軸承有多種尺寸系列和型別，應從中選擇最為合適的軸承型別。

2)負荷

軸承負荷的大小、方向和性質[軸承的負荷能力用基本額定負荷表示，其數值載於軸承尺寸表] 軸承負荷富於變化，如負荷的大小、是否只有徑向負荷、軸向負荷是單向還是雙向、振動或衝擊的程度等等。在考慮了這些因素後，再來選擇最為合適的軸承型別。

一般來說，相同內徑的軸承的徑向負荷能力按下列順序遞增：深溝球軸承＜角接觸球軸承＜圓柱滾子軸承＜圓錐滾子軸承＜調心滾子軸承

3)轉速

能適應機械轉速的軸承型別[軸承轉速的界限值基準用極限轉速錶示，其數值載於軸承尺寸表] 軸承的極限轉速不僅取於軸承型別還限於軸承尺寸、保持架型式、精度等級、負荷條件和潤滑方式等，因此，選擇時必須考慮這些因素。下列軸承大多用於高速旋轉：深溝球軸承、角接觸球軸承、圓柱滾子軸承。

4)旋轉精度

具有所需旋轉精度的軸承型別[軸承的尺寸精度和旋轉精度已由GB按軸承型別標準化了] 機床主軸、燃汽輪機和控制機器分別要求高旋轉精度、高轉速和低摩擦，這時應該使用5級精度以上的軸承。一般使用下列軸承：深溝球軸承、接觸球軸承、圓柱滾子軸承。

5)剛性

能滿足機械軸系所需剛性的軸承型別[軸承承受負荷時，滾動體與滾道的接觸部分會產生彈性變形。

“高剛性”是指這種彈性變形的變形量較小] 在機床主軸和汽車末級減速裝置等部位，在提高軸的剛性的同時，還必須提高軸承的剛性。滾子軸承承受負荷生的變形比球軸承小。對軸承施加預緊(負遊隙)可以提高剛性。該方法適用於角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。

6)內圈與外圈的相對傾斜

分析使軸承內圈與外圈產生相對傾斜的因素(如負荷引起的軸的撓曲、軸及外殼的精度不良或安裝誤差)，並選擇能適應這種使用條件的軸承型別。如果內圈與外圈的相對傾斜過大，軸承會因產生內部負荷造成損傷。因此應選擇可以承受這種傾斜的軸承型別。一般來說，允許傾斜角(或調心角)按下列順序遞增：圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、深溝球軸承(角接觸球軸承)、調心滾子(球)軸承。

7)安裝與拆卸

定期檢查等的裝拆頻度及裝拆方法 裝拆頻繁時，使用內圈與外圈可分離的圓柱滾子軸承，滾針軸承及圓錐滾子軸承較為方便。圓錐孔調心球軸承及圓錐孔調心滾子軸承透過使用緊韌體或退卸套可便於裝拆。

軸承結構的選定

機械的型別不一樣，軸承的使用條件會有差別，對其效能要求也不盡相同，但一般來說，一根軸上使用的軸承不少於兩個。

而且，為了便於軸向定位，使用時大多將一個軸承用作固定端軸承，其餘則用作自由端軸承。下表列出了固定端與自由端軸承結構的選擇。

安裝

軸承安裝的正確方式

各種軸承的安裝說明

滾動軸承使用說明

1.安裝軸承時應受力均勻，不能直接錘擊。如：配合過盈較大，應將軸承放在自動控溫的空氣加熱爐或油爐中加熱，加熱溫度嚴格控制在120°以下。2.裝有尼龍保持架的軸承能夠在-40°-120°下長期連續穩定工作，在150°時工作不應該超過4小時，短暫溫度峰值可達180°。3.存放軸承的庫房應清潔，乾燥不準與化工產品同儲一庫，相對溼度不應超過65%，且軸承不準落地儲存。

深溝球軸承安裝使用

1.安裝軸承時應受力均勻，不能直接錘擊。如：配合過盈較大，應將軸承放在自動控溫的空氣加熱爐或油爐中加熱，加熱溫度嚴格控制在120°以下。

2.裝有尼龍保持架的軸承能夠在-40°-120°下長期連續穩定工作，在150°時工作不應超過4小時，短暫溫度峰值不應超過180°。

3.存放軸承的庫房應清潔，乾燥不準與化工產品同儲一庫，相對溼度不應超過65%，且軸承不準落地儲存。

4.庫存軸承每隔一年應重新清洗一次，進行防鏽包裝。

角接觸球軸承安裝使用

1.安裝軸承時應受力均勻，不能直接錘擊。如：配合過盈較大，應將軸承放在自動控溫的空氣加熱爐或油爐中加熱，加熱溫度嚴格控制在100°以下。

2.裝有尼龍保持架的軸承能夠在-40°-120°下長期連續穩定工作，在150°時工作不應超過4小時，短暫溫度峰值可達180°。

3.存放軸承的庫房應清潔，乾燥不準與化工產品同儲一庫，相對溼度不應超過65%，且軸承不準落地儲存。

調心滾子軸承安裝使用

1.使用者應按使用要求選擇合適的配合和軸承的勁向遊隙.拆包後請先校對軸承代號。

2.在軸承安裝前,若需在軸承內加油脂時,油脂必須清潔,適量。

3.安裝時以不直接錘擊內，外圈端面和滾子為宜，以免擊裂內圈或中，小擋邊。通常使用者應把軸承放入礦物油內加熱到90°-100°時立即裝上主軸。切忌對軸承採用區域性噴燒法，在難以“熱裝”時使用者也應該用專用套筒安裝。

4.軸承使用中應有良好的密封防塵裝置和潤滑，不能斷油。

5.軸承庫房應清潔乾燥，無環境汙染，軸承堆放不落地，包裝無破損。庫存超1年的軸承必須重新清洗塗油。

推力調心滾子軸承安裝使用

1.安裝軸承時應把軸承油封洗淨再塗上乾淨的優質潤滑油。

2.安裝軸承時，應受力均勻，不能錘擊。如配合過盈較大，則應把軸承放入礦物油內加熱到90°-100°後，立即安裝。

3.存放軸承的庫房應清潔，乾淨，相對溼度不超過65%。

4.庫存軸承每隔一年應重新清洗塗油一次，油封包裝保持良好。5使用軸承時，應有良好的密封防塵裝置，並應經常檢查工作情況。

圓柱滾子軸承安裝使用

1.該軸承為分離型，使用者安裝時可根據需要自行調整遊隙。

2.軸承在使用前，應用汽油或煤油清洗乾淨，並保持良好潤滑。

3.軸承安裝時，應將軸承壓入部件內，嚴禁敲打。

4.軸承存放處應清潔通風，避免潮溼，需長期保管的軸承，應定期防鏽。

推力球軸承安裝使用。

1.安裝軸承時應拆除軸承封，洗淨再塗上乾淨的優質潤滑油。

2.安裝軸承時，應受力均勻，不能錘擊。如配合過盈較大，則應把軸承放入礦物油內加熱到90°-100°後，立即安裝。

3.存放軸承的庫房應清潔，乾淨，相對溼度不超過65%。

4.庫存軸承每隔一年應重新清洗塗油一次，油封包裝保持良好。

5使用軸承時，應有良好的密封防塵裝置，並應經常檢查工作情況。

軸承屬於精密的機械部件，在安裝前請勿開啟包裝，避免生鏽。對已經脂潤滑的軸承及雙側具油封或防塵蓋，密封圈軸承可直接安裝，不必清洗。

方法

軸承的安裝過程中，必須掌握一個原則，即只能透過相應套圈來傳遞安裝力或力矩。

壓入配合

軸承內圈與軸使緊配合，外圈與軸承座孔是較松配合時，可用壓力機將軸承先壓裝在軸上，然後將軸連同軸承一起裝入軸承座孔內，壓裝時在軸承內圈端面上，墊一軟金屬材料做的裝配套管(銅或軟鋼)。

軸承外圈與軸承座孔緊配合，內圈與軸為較松配合時，可將軸承先壓入軸承座孔內，這時裝配套管的外徑應略小於座孔的直徑。

如果軸承套圈與軸及座孔都是緊配合時，安裝室內圈和外圈要同時壓入軸和座孔，裝配套管的結構應能同時押緊軸承內圈和外圈的端面。

加熱配合

透過加熱軸承或軸承座，利用熱膨脹將緊配合轉變為松配合的安裝方法。是一種常用和省力的安裝方法。此法適於過盈量較大的軸承的安裝，熱裝前把軸承或可分離型軸承的套圈放入油箱中均勻加熱80-100℃，然後從油中取出儘快裝到軸上，為防止冷卻後內圈端面和軸肩貼合不緊，軸承冷卻後可以再進行軸向緊固。軸承外圈與輕金屬製的軸承座緊配合時，採用加熱軸承座的熱裝方法，可以避免配合面受到擦傷。

用油箱加熱軸承時，在距箱底一定距離處應有一網柵，用鉤子吊著軸承，軸承不能放到箱底上，以防沉雜質進入軸承內或不均勻的加熱，油箱中必須有溫度計，嚴格控制油溫不得超過100℃，以防止發生回火效應，使套圈的硬度降低。

推力軸承的安裝

推力軸承的周全與軸的配合一般為過渡配合，座圈與軸承座孔的配合一般為間隙配合，因此這種軸承較易安裝，雙向推力軸承的中軸泉應在軸上固定，以防止相對於軸轉動。

軸承的安裝方法，一般情況下是軸旋轉的情況居多，因此內圈與軸的配合為過盈配合，軸承外圈與軸承室的配合為間隙配合。

軸承運轉檢查

軸承安裝好後要進行檢查，應保證軸承安裝到位，旋轉靈活，無卡滯現象，如軸承安裝不當，會使軸承溫度迅速上升而損壞，甚至發生軸承卡死斷裂等重大事故。

軸承的使用和保管

(1)在軸承使用時，保持周圍環境的潔淨，不要粘上手汗和汙物。規定由熟悉軸承的人員使用，特別需要小心傷、壓痕、欠損等。為保證軸承的使用效能，應根椐裝置的作業標準，定期對軸承進行維護、保養和檢修，內容包括監控執行狀態、補充潤滑劑、定期拆卸檢查。

(2)軸承不得直接在地上儲存(需離地30cm以上)，避免直射光線和陰冷的牆壁。為了防止生鏽，保管在溫度20℃左右、溼度65％以下的環境中，軸承放置在酸性空氣中，容易生鏽、變色，要用手套、木棉回絲擦拭軸承、軸、外殼，垃圾進入軸承內部和配合部分是發生異常的原因，因此需要注意。