1、2021/5/81設(shè)計壽命設(shè)計壽命延長服務(wù)壽命延長服務(wù)壽命SKF循環(huán)周期循環(huán)周期制造商軸承質(zhì)量環(huán)境最終用戶安裝維修產(chǎn)品質(zhì)量研發(fā)維修培訓(xùn)特別解決方法維修培訓(xùn)監(jiān)控工具行業(yè)專家軸承修復(fù)維修培訓(xùn)維修工具服務(wù)工程支持2021/5/82現(xiàn)有的維護(hù)操作 在北美一半的工廠實(shí)行被動式維修 三分之一實(shí)行預(yù)防性維修 六分之一實(shí)行預(yù)測性維修 一項研究表明策略性資產(chǎn)管理政策可：提高25到60%的利潤減少30%的維修成本2021/5/83遠(yuǎn)古時代的軸承2021/5/84古代軸承的復(fù)原圖2021/5/85軸承的變革190019502000190719191939197219952021/5/86軸承的基本功能 傳遞負(fù)荷 輔

2、助作用軸支撐軸定位2021/5/87軸承負(fù)荷徑向負(fù)荷徑向負(fù)荷聯(lián)合負(fù)荷聯(lián)合負(fù)荷軸向負(fù)荷軸向負(fù)荷2021/5/88軸承的工作原理 (書與桌實(shí)驗(yàn))直尺鉛筆2021/5/89軸承的工作原理軸承的工作原理 (書與桌實(shí)驗(yàn)書與桌實(shí)驗(yàn))2021/5/810滾子和球的滾道接觸2021/5/811滾動體的類型球面滾子球面滾子(非對稱形非對稱形)圓錐滾子圓錐滾子球面滾子球面滾子(對稱形對稱形)滾針滾針圓柱滾子圓柱滾子滾珠滾珠2021/5/812軸承組成(深溝球軸承)密封件滾動元件內(nèi)環(huán)外環(huán)保持架密封件2021/5/813 SKF滾動軸承的材料軸承環(huán)和滾動元件軸承環(huán)和滾動元件淬火鋼淬火鋼碳鉻鋼含有大約碳鉻鋼含有大約 1

3、% 碳碳，和和 1.5 %鉻鉻表面硬化鋼表面硬化鋼鉻鎳合金鋼及錳鉻合金鋼含有鉻鎳合金鋼及錳鉻合金鋼含有大約大約0,15 %碳碳2021/5/814熱處理優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)貝氏硬化貝氏硬化結(jié)構(gòu)堅固結(jié)構(gòu)堅固自動尺寸穩(wěn)定性自動尺寸穩(wěn)定性壓縮剩余表面壓力壓縮剩余表面壓力表面硬化表面硬化 表面堅硬、內(nèi)質(zhì)柔軟表面堅硬、內(nèi)質(zhì)柔軟可防止裂紋的產(chǎn)生可防止裂紋的產(chǎn)生最高的壓縮剩余最高的壓縮剩余表面壓力表面壓力馬氏硬化馬氏硬化 成本低成本低可使用固定器件減少形變可使用固定器件減少形變?nèi)秉c(diǎn)缺點(diǎn)貝氏硬化貝氏硬化比馬氏硬化的成本稍高比馬氏硬化的成本稍高硬度級別較低硬度級別較低表面硬化表面硬化 時間消耗較大、成本較高時間消耗較大、成

4、本較高馬氏硬化馬氏硬化 表面裂紋蔓延的風(fēng)險最高表面裂紋蔓延的風(fēng)險最高2021/5/815 軸承的熱穩(wěn)定性直徑變化直徑變化 (m/100 mm) 200 C (392 F) 時的保持時間時的保持時間小時小時馬氏硬化馬氏硬化貝氏硬化貝氏硬化2021/5/816軸承的熱穩(wěn)定性等級穩(wěn)定性穩(wěn)定性級別級別運(yùn)行溫度運(yùn)行溫度硬度硬度HRCSNS0S1S2S3S4高達(dá)高達(dá)120C (248 F) 59 到到 63高達(dá)高達(dá)150C (302F)高達(dá)高達(dá)200C (392F)高達(dá)高達(dá)250C (482F)高達(dá)高達(dá)300C (572F)高達(dá)高達(dá)350C (662F)58 到到 6257 到到 6156 到到 6054

5、 到到 5850 到到 542021/5/817硬化過程：硬化效果馬氏硬化馬氏硬化標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)軸承標(biāo)準(zhǔn)軸承貝氏硬化貝氏硬化重型負(fù)荷軸承重型負(fù)荷軸承球面滾子軸承球面滾子軸承鋼化鋼化超重型負(fù)荷軸承超重型負(fù)荷軸承 (+ 沖擊負(fù)荷沖擊負(fù)荷) 大型軸承大型軸承特殊應(yīng)用特殊應(yīng)用帶有配合游隙的軸承（軋鋼機(jī)）帶有配合游隙的軸承（軋鋼機(jī)）表面硬化表面硬化特殊應(yīng)用特殊應(yīng)用 輪轂單元、旋轉(zhuǎn)環(huán)輪轂單元、旋轉(zhuǎn)環(huán)2021/5/818不同熱處理的效果馬氏硬化材料馬氏硬化材料（穿透淬火）穿透淬火）貝氏硬化材料貝氏硬化材料（穿透淬火）穿透淬火）延展壓力延展壓力50 100 MPa壓縮壓力壓縮壓力50 100 MPa壓縮

6、壓力壓縮壓力200 400 MPa60 HRC60 HRC59 HRC35 HRC59 HRC58 HRC: 延展壓力延展壓力: 壓縮壓力壓縮壓力表面硬化材料表面硬化材料2021/5/819軸承接觸角軸承接觸角 單列 圓柱滾子 角接觸 圓錐滾子 球面滾子 徑向負(fù)荷 聯(lián)合負(fù)荷2021/5/820內(nèi)徑內(nèi)徑內(nèi)徑表面內(nèi)徑表面外徑表面外徑表面外徑外徑軸承術(shù)語2021/5/821球軸承和滾子軸承系列深溝深溝球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承+角接觸角接觸自調(diào)心自調(diào)心圓柱圓柱圓錐圓錐滾針滾針球面球面2021/5/822負(fù)荷承載能力負(fù)荷承載能力表示負(fù)荷承載能力表示為基本額定動載荷為基本額定動載荷2021/5/823

7、相對極限速度之比較油潤滑速度級別油潤滑速度級別油脂潤滑速度級別油脂潤滑速度級別r/min2021/5/824軸承術(shù)語軸承術(shù)語2021/5/825保持架功能 分隔和引導(dǎo)滾動體也稱為分隔器. 基于應(yīng)用要求的廣泛材料系列2021/5/826保持架的功能 防止與滾動元件的直接接觸，使摩擦和熱量生成降到最低 滾動元件的導(dǎo)向 提供潤滑空間 在安裝或卸裝可分離設(shè)計的軸承時，固定滾動元件2021/5/827保持架材料2021/5/828保持架類型尼龍保持架尼龍保持架 窗式?jīng)_壓鋼保持架窗式?jīng)_壓鋼保持架黃銅保持架黃銅保持架2021/5/829尼龍保持架運(yùn)行溫度運(yùn)行溫度 110 mm的軸承D 110 mm的軸承20

8、21/5/853軸承尺寸的小型化趨勢2021/5/854確定軸承壽命 即使是進(jìn)行正確維護(hù)的軸承也會出現(xiàn)失效 在負(fù)荷下，軸承材料受到循環(huán)的壓應(yīng)力 金屬疲勞：長時間的重復(fù)應(yīng)力2021/5/855軸承壽命疲勞磨損軸承什么時候出現(xiàn)“失效”？ 疲勞失效始于剝落現(xiàn)象的出現(xiàn) “剝落”是從滾動體和滾道中分裂出來的金屬碎片 疲勞失效是由里向外發(fā)生的 表面的裂縫會向滾道方向蔓延 裂縫最終發(fā)展成剝落2021/5/856軸承疲勞故障軸承疲勞故障2021/5/857確定軸承壽命軸承可能在疲勞或重大故障出現(xiàn)前就不能使用或不能運(yùn)轉(zhuǎn)例如：磨損可嚴(yán)重?fù)p壞軸承機(jī)器可繼續(xù)運(yùn)行直到影響到相關(guān)組件2021/5/858測算軸承壽命 設(shè)計

9、者研究應(yīng)用然后進(jìn)行設(shè)計以達(dá)到預(yù)期壽命真空吸塵器的壽命可為1000小時 典型工業(yè)應(yīng)用的壽命約為40,000小時，或4-5年左右 較昂貴的機(jī)器一般設(shè)計的使用壽命較長造紙機(jī)軸承設(shè)計的使用壽命為10-20萬小時（10-20年）2021/5/859ISO / ABMA壽命級別C只根據(jù)宏觀幾何條件z = 滾子數(shù)量i = 列數(shù)Dw = 滾子尺寸la = 有效滾子長度2021/5/860負(fù)荷能力負(fù)荷能力基本額定動態(tài)負(fù)荷基本額定動態(tài)負(fù)荷 CL10= 基本額定壽命，百萬次旋轉(zhuǎn)C = 基本額定動態(tài)負(fù)荷，N P = 相應(yīng)的動態(tài)軸承負(fù)荷，Np= 壽命公式的指數(shù)當(dāng)負(fù)荷當(dāng)負(fù)荷 P = C時時L10 壽命將為壽命將為 1百萬

10、次旋轉(zhuǎn)百萬次旋轉(zhuǎn)基本額定靜態(tài)負(fù)荷基本額定靜態(tài)負(fù)荷 C0s0= 靜態(tài)安全因素 P0= 相應(yīng)的靜態(tài)軸承負(fù)荷，NC0= 基本額定靜態(tài)負(fù)荷，N 當(dāng)負(fù)荷當(dāng)負(fù)荷 P0 = C0時時靜態(tài)安全因素靜態(tài)安全因素s0將為將為 1 靜態(tài)安全因素靜態(tài)安全因素 ISO壽命等式壽命等式2021/5/861軸承壽命 目錄 (C)值指出每運(yùn)轉(zhuǎn)一百萬次就會有10%的故障幾率若軸承在目錄值負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)了一百萬次，90%的軸承還將繼續(xù)運(yùn)行 這也稱為 “L10”壽命（基本額定壽命）2021/5/862軸承壽命軸承壽命2021/5/863軸承壽命 何為一百萬次運(yùn)轉(zhuǎn)？老式唱機(jī)有兩種速度：33-1/3和78 RPM。 在33-1/3 RPM

11、的速度下，在達(dá)到一百萬次運(yùn)轉(zhuǎn)前，需要運(yùn)行多少小時？ 一百萬次運(yùn)轉(zhuǎn)除以33-1/3轉(zhuǎn)數(shù)每分鐘 = 30000 分鐘 = 500 小時 這可為合格壽命：50周每周10小時或更少就是500小時符合一年的擔(dān)保要求2021/5/864計算軸承壽命L10 = (C/P)pp = 3 or 10/3 3用于球軸承 10/3用于滾子軸承2021/5/865L10h = 106 x (C/P)p (60 x n)計算軸承壽命2021/5/866計算軸承壽命球軸承球軸承圓柱滾子圓柱滾子軸承軸承球面滾子球面滾子軸承軸承在極重的負(fù)在極重的負(fù)荷下，荷下，C/P 4，請咨詢請咨詢SKF。2021/5/867計算軸承壽命例

12、題 我們試驗(yàn)深溝球軸承，運(yùn)行速度為3,600 rpm (n)和徑向負(fù)荷僅為1,000lbs (P) ，應(yīng)用的 L10h壽命為50,000小時的 究竟需要多大的軸承載荷？2021/5/868軸承壽命的計算解答：找出壽命公式中的 “C,”至少有四種方法： 第25頁，4000美國版軸承綜合型錄：圖表 C/P約為222. 第27頁，4000美國總目錄：該頁下半部的圖表中給出22.1更加精確3. 第25頁，使用公式和計算器。C/P將為22.104189 4. SKF目錄2021/5/869使用圖表計算壽命事實(shí)： 深溝球軸承 L10h 壽命 = 50,000 小時 速度3,600 rpm 徑向負(fù)荷1,00

13、0lbs (P) 什么樣的軸承才能符合這些要求？2021/5/870使用負(fù)荷比率表事實(shí)： 深溝球軸承 L10h壽命 = 50,000小時 速度3,600 rpm 徑向負(fù)荷1,000lbs (P)。 什么樣的軸承才能符合這些要求？2021/5/871計算軸承壽命 C/P * P = 22.1 倍 1000 = 22,100 Lb 要求的基本額定動態(tài)負(fù)荷 從合適的目錄頁中選擇軸承 現(xiàn)況 深溝球軸承 L10h壽命 = 50,000小時 速度3,600 rpm 徑向負(fù)荷1,000lbs (P) 什么樣的軸承才能符合這些要求？2021/5/872調(diào)整的壽命公式Lna = a 1 a2 a3 (C/P)p

14、a1 與可靠性相關(guān)的壽命調(diào)整系數(shù)a2 與材料相關(guān)的壽命調(diào)整系數(shù)a3 與工作條件相關(guān)的壽命調(diào)整系數(shù) 這已被新壽命定理作出了修改參見軸承綜合型錄的第31頁2021/5/873SKF新的壽命計算方法 現(xiàn)已被ABMA/ISO接受 Lna = a 1 aSKF (C/P)p 新壽命方法陳述了兩個基本概念1.將疲勞負(fù)荷極限和其他幾項與潤滑及污染有關(guān)的因素也考慮其中2.其中疲勞極限Pu是一個全新的概念，若承受的負(fù)荷低于Pu 值，則軸承不會產(chǎn)生疲勞失效（損壞） 新壽命方法修改了調(diào)整的壽命等式以計算將理論更進(jìn)一步聯(lián)系實(shí)際的新發(fā)現(xiàn)2021/5/874符合符合ISO標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)軸承標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)軸承的公差范圍的公差范圍正確配

15、置正確配置2021/5/875旋轉(zhuǎn)類型旋轉(zhuǎn)類型2021/5/876相對相對 0,013 3,142 3000 10 30 60 1 000 1 000= 2,2 km (1,4 英里英里)配合游隙的影響配合游隙的影響n = 3 000 r/min10 小時小時/天天30 天天位置位置 =2021/5/877滾動軸承的軸位滾動軸承的軸位2021/5/878風(fēng)扇中的軸向移動風(fēng)扇中的軸向移動2021/5/879最小負(fù)荷最小負(fù)荷2021/5/880SKF軸承型號軸承型號2021/5/881基本基本型號型號表示：表示： 產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 尺寸尺寸補(bǔ)充補(bǔ)充型號型號表示：表示： 其它設(shè)計（

16、變化）其它設(shè)計（變化） 軸承組件軸承組件 特殊軸承的類型特殊軸承的類型關(guān)于關(guān)于SKF的型號的型號2021/5/882寬度和直徑變化寬度和直徑變化2021/5/883ISO標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)國際標(biāo)準(zhǔn)組織國際標(biāo)準(zhǔn)組織2021/5/884直徑系列直徑系列2021/5/885關(guān)系：直徑與寬度系列關(guān)系：直徑與寬度系列直徑系列寬度系列高度系列2021/5/886尺寸系列尺寸系列寬度系列直徑系列2021/5/887型號型號系統(tǒng)的使用方法系統(tǒng)的使用方法軸承類型軸承類型徑向軸承，寬度徑向軸承，寬度 (B, T)推力軸承，高度推力軸承，高度 (H)外徑外徑 (D)軸承尺寸 d/5(30 毫米的鏜孔直徑)2021/5/888

17、軸承類型的型號：軸承類型的型號：圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承NUNJNUPNNU + HJNJ + HJ2021/5/889英制尺寸的圓錐滾子軸承：英制尺寸的圓錐滾子軸承：外圈內(nèi)圈和滾動體外圈內(nèi)圈和滾動體英制尺寸的圓錐滾子軸承英制尺寸的圓錐滾子軸承的設(shè)計用于滾子和保持架的設(shè)計用于滾子和保持架總成附近，并屬于整體系總成附近，并屬于整體系列列: 基本設(shè)計基本設(shè)計(整套整套)2021/5/890后綴：密封件和防護(hù)罩后綴：密封件和防護(hù)罩ZRZ2ZNU2RZNRRS2RS2021/5/891保持架類型保持架類型2021/5/892圓錐孔的后綴圓錐孔的后綴后綴后綴 K后綴后綴 K30錐體 1:12錐體 1:3

18、02021/5/893日期編碼日期編碼字母字母年份年份年份年份年份年份年份年份字母字母年份年份年份年份年份年份年份年份A1910193419581981N1922194619701993B1911193519591982O1923194719711994C1912193619601983P1924194819721995D1913193719611984R1925194919731996E1914193819621985S1926195019741997F1915193919631986T1927195119751998G1916194019641987U1928195219761999H19

19、17194119651988V19291953 J1918194219661989W1930195419772000 K1919194319671990X1931195519782001L1920194419681991Y1932195619792002M1921194519691992Z1933195719802003在軸承或軸承配件上標(biāo)明的年份應(yīng)包含下表中的單個字母在軸承或軸承配件上標(biāo)明的年份應(yīng)包含下表中的單個字母2021/5/894防護(hù)罩防護(hù)罩低摩擦密封件低摩擦密封件密封件密封件-Z和和-2Z-RZ和和-2RZ-RS1和和-2RS1污物排除污物排除靜音運(yùn)行靜音運(yùn)行潤滑脂保留潤滑脂保留速度

20、能力速度能力密封件和防護(hù)罩的類型密封件和防護(hù)罩的類型2021/5/895不同密封件的特性不同密封件的特性應(yīng)用應(yīng)用防護(hù)罩防護(hù)罩密封件密封件需要2Z2RZ2RS1低摩擦低摩擦+(+)扭矩扭矩高速高速+(+)能力能力保留保留+潤滑脂潤滑脂排除排除+灰塵灰塵排除排除+分水分水低低/高高取決于：取決于：取決于：取決于：運(yùn)行運(yùn)行溫度溫度潤滑脂潤滑脂 潤滑脂潤滑脂 橡膠混合物橡膠混合物+ 優(yōu)+ 良+ 中 差2021/5/896SKF軸承的公差軸承的公差I(lǐng)SO公差公差A(yù)BEC公差公差SKF公差公差RHP / NSK公差公差P01常規(guī)常規(guī)P0P63 P6 P6P55 P5 P5P47 SP P4P4AP29UP

21、P2PA9A2021/5/897相對精度等級相對精度等級ABEC ISOSKFRHPFAGFAFNIRNTN1N(N)(N)(N)(N)(N)36P6P6P6MP655P5EP5P5P5/B574P4EP7P4MMP4/B79(2)PA9EP9T9MMXB9P4AEP7/9HG精度等級應(yīng)用于：精度等級應(yīng)用于：(a) 外部尺寸（互換性）(b) 運(yùn)行準(zhǔn)確性2021/5/898公差定義公差定義大?。ǔ叽纾┳兓笮。ǔ叽纾┳兓脑试S極限的允許極限2021/5/899公差級別表公差級別表名義名義尺寸尺寸ITITIT IT IT IT ITITITITIT ITITITITITITIT010123456*

22、789 1011121314+15+16+公差級別公差級別毫米毫米超過超過 包含包含 0336610101818303050508080120120180180250250315 315 400 400 500 500 630 630 800 800 1000 1000 1250 1250 1600 1600 2000 2000250025003150* 不建議用于尺寸大于不建議用于尺寸大于500毫米的裝配毫米的裝配 / + 不適用于尺寸小于不適用于尺寸小于 1毫米的應(yīng)用毫米的應(yīng)用0,30,50,81,22346101425 40601001402504006000,40,611,22,5458121830 48751201803004807500,40,611,52,5469152236 58901502203605809000,50,81,2235811182743 7011018027043070011000,611,5 2,546913213352 841302103305208401300 0,611,5 2,5 471116253962 100160250390620100016000,81,223581319304674 120190300460740