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轴承是一个系统，也是一个世界，有很多优秀的工程师、匠心的企业，在过去的很多年深耕在这个行业，小维今天和大家一起来走进这个极具探索价值的轴承世界。

我们知道，轴承是国家工业制造非常关键和重要的基础机械部件之一，广泛应用在工业制造的各个细分领域及各个产业链环节。从2019年开始，全球轴承的市场规模就超过了1000亿美元，预计2027年市场规模可以达到1435.3亿美元，复合增速为6.1%。

根据轴承中摩擦性质的不同，把轴承分为滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）和滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）。两类轴承在结构上各有特点，性能上各有优缺点。

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从结构上来看，滚动轴承和滑动轴承最明显的区别在于是否有滚动体。

1） 滚动轴承有滚动体（球，圆柱滚子，圆锥滚子，滚针），靠转动来支撑转动轴，接触部位是一个点，滚动体越多，接触点越多。

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                            滚动轴承

2） 滑动轴承没有滚动体，靠平滑的面来支撑转动轴，因而接触部位是一个面。

两者结构的不同决定了滚动轴承的运动方式是滚动，滑动轴承的运动方式是滑动，因而摩擦形式上也就完全不相同。

相比于滑动轴承，滚动轴承的优点是：

1、轴承运行摩擦阻力小，能够带来高的机械效率；

2、轴承结构尺寸具有标准化，便于互换、安装和拆卸；

3、滚动轴承结构紧凑，重量轻，尺寸结构小；

4、滚动轴承的运转精度高，能够承载大负载，并且使用寿命长；

5、部分类型的滚动轴承有自动调心性能；

6、滚动轴承容易大批量生产，并且质量稳定；

7、运转过程中传动摩擦力矩低；

8、工作中，滚动轴承的起动摩擦力矩相比转动摩擦力矩不会高太多；

9、轴承的工作变形对载荷变化敏感性相对较小；

10、滚动轴承润滑方便，正常运行只需要少量的润滑剂；

11、滚动轴承的轴向尺寸普遍要比相同应用下流体动压轴承小；

12、部分类型的滚动轴承可以同时承受径向和轴向的推力组合载荷力矩；

13、滚动轴承种类非常多，能够在极大的载荷和速度范围下工作，并可以通过独特设计实现特殊工作条件下的优良性能；

14、滚动轴承的工作性能对工作过程中载荷、速度和运行速度的波动变化相对不敏感。

相比于滑动轴承，滚动轴承的缺点是：

1、能够承受冲击载荷能力相对较差；

2、高速重载载荷工作环境下轴承的使用寿命较低；

3、实际运行过程中容易出现振动及噪声偏大；

4、滚动轴承的径向尺寸通常比滑动轴承要大。

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今天小维和大家重点讨论的是滚动轴承，滚动轴承按其外径尺寸大小，我们又可以分为：

1、微型轴承-公称外径26mm。

2、小型轴承-公称外径28-55mm。

3、中小型轴承-公称外径60-115mm。

4、中大型轴承-公称外径120-190mm。

5、大型轴承-公称外径200-430mm。

6、特大型轴承-公称外径440-2000mm。

7、重大型轴承-公称外径2000mm以上。

滚动轴承如果按其滚动体的种类来分，又可以分为球轴承和滚子轴承。其中滚子轴承按滚子种类，又分为： 圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承、 调心滚子轴承。轴承按其工作时能否调心又可分为：调心轴承、非调心轴承。

滚动轴承如果按滚动轴承结构类型来分类的话，可以分为：向心轴承、推力轴承、轴向接触轴承、推力角接触轴承。

深沟球轴承：用途广泛，最具代表性的滚动轴承。可接受径向负荷与双向轴向负荷。适用于高速旋转及要求低噪声、低振动的场所带钢板防尘盖或橡胶密封圈的密封型轴承内预先充填了适量的润滑脂，外圈带止动环或凸缘的轴承，即容易轴向定位，又便于外壳内的装置。最大负荷型轴承的尺寸与标准轴承相同，但内外圈有一处装填槽，增加了装球数，提高了额定负荷。

调心球轴承：装配有鼓形滚子的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，调心滚子轴承在有二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间。所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。轴、外壳出现挠曲时，可以自动调荷及二个方向的轴向负荷。径向负荷能力大，适用于有重负荷、冲击负荷的情况。内圈内径是锥孔的轴承，可直接安装。或使用紧定套、装配筒安装在圆柱轴上。坚持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形坚持架及铜合金车制保持架。

实体型滚针轴承：但由于采用滚针，有内圈轴承的基本结构与 NU 型圆柱滚子轴承相同。体积可以缩小，并可接受大径向负荷无内圈轴承要把具有合适精度和硬度的轴的装置面作为滚道面使用。

推力滚针轴承：可与冲压加工的薄型滚道圈（ W 或切制加工的厚型滚道圈（ WS 任意组合。非分离型轴承是由经精密冲压加工的滚道圈与滚针和保持架组件构成的整体型轴承。可接受单向轴向负荷该类轴承。占用空间小，分离型轴承由滚道圈与滚针和保持架组件构成。有利于机械的紧凑设计，大多仅采用滚针和保持架组件，而把轴及外壳的装置面作为滚道面使用。

调心滚子轴承：按内部结构的不同，该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子。分为 R RH RHA 和 SR 四种型式 由于外圈滚道的圆弧中心与轴承中心一致，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正。可接受径向负荷与双向轴向负荷。特别是径向负荷能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷。圆锥孔轴承通过使用紧固件或退卸套可使于轴上的装拆 ．

推力滚子轴承：径向负荷不得超过轴向负荷的 55% 这类轴承遥另一个重要特点是具有自动调心性能，推力滚子轴承包括推力调心滚子轴承、推力圆柱滚子轴承和推力圆锥滚子轴承。推力调心滚子轴承能同时接受轴向和径向负荷。因此使其对不同心度和轴的挠曲不甚敏感。只要负荷 P 和 P 不超过 0.05C 且轴圈旋转，轴承就允许一定范围的调心角。小的数值适用于大轴承，而且负荷增大时允许调心角将会减小。

外球面轴承：例如用于农业机械、运输系统或建筑机械上。主要用来承受以径向负荷为主的径向与轴向联合负荷，外球面轴承优先适用于要求设备及零部件简单的场所。一般不宜单独接受轴向负荷，此种轴承可以分别安装内圈（带全组滚子与保持器）和外圈。该种轴承不允许轴相对外壳有倾斜，径向负荷任用下会产生附加轴向力。该种轴承轴向游隙的大小，对轴承能否正常工作关系很大，当轴向游隙过小时，温升较高；轴向游隙较大时，轴承容易损坏。故在装置和运转时要特别注意调整轴承的轴向游隙，必要时可以预过盈安装，以增加轴承的刚性。

关节轴承：其主要是由一一个有内球面的外圈组成，关节轴承有润滑型和自润滑型 .结构比滚动轴承简单。能承受较大的负荷，根据个有外球面的内圈和其不同的类型和结构，可以接受径向负荷、轴向负荷或径向、轴向同时存在联合负荷。

角接触轴承：可以同时接受径向负荷和轴向负荷，角接触球轴承。也可以随纯轴向负荷，极限转速较高。该类轴承接受轴向负荷的能力由接触角决定，接触角大，接受轴向负荷的能力高。

圆柱滚子轴承：圆柱滚子轴承的滚子通常由一个轴承套圈的两个挡边指引，保持架滚子和指引套圈构成一组合件，可与另一个轴承套圈分离，是可分离轴承。该类轴承安装，拆装较为便捷，尤其是当要求内、外圈与轴、壳体都是过盈配合时更显示优点。该类轴承通常只用以承受径向载荷，仅有内外圈均带挡边的单列轴承可承受较小的定常轴向载荷或较大的间歇轴向载荷。应用领域：大型电机、机床主轴、车轴轴箱、柴油机曲轴、汽车、托牢记的变箱等。

圆锥滚子轴承：此类轴承配有圆台形滚子，滚子由内圈大挡边引导，设计上促使内圈滚道面、外圈滚道面及滚子滚动面的各圆锥面的顶点交叉于轴承中心线上的一点。单列轴承可承载径向负荷与单向轴向负荷，双列轴承可承载径向负荷与双向轴向负荷，主要用于承载重负荷与冲击负荷，应用领域：汽车：前轮、后轮、变速器、差速器小齿轮轴。机床主轴、建筑机械、大型农业机械、铁路车辆齿轮减速装置、轧钢机辊颈及减速装置。

四点接触球轴承：可承载径向负荷与双向轴向负荷，单个轴承可替代正面组合或背面组合的角接触球轴承，比较适用于承载纯轴向负荷或轴向负荷成份比较大的合成负荷，此类轴承承载任意方向的轴向负荷时都能产生其中的一个接触角，所以套圈与球总在任一接触线上的两面三刀点接触。应用领域：飞机喷气式发动机、燃汽轮机。

推力圆柱滚子轴承：由垫圈形滚道圈（轴圈、座圈）与圆柱滚子和保持架组件组成。轴承种类大全圆柱滚子选用凸面生产加工，所以滚子与滚道面相互之间的压力分布匀称，可承担单向轴向负荷，轴向负荷能力大，轴向刚性也强。应用领域：石油钻机、制铁制钢机械。

转台轴承：转台轴承具有高轴向和径向承载能力，高倾斜刚度和极高的精度，适用于回转工作台以及测量和实验中的轴承配置。该型号的轴承安装的时候需要控制安装螺钉的扭紧力矩。

双列圆锥滚子轴承：结构繁多，最大量的是35000型，有一个双滚道外圈和两个内圈，两内圈之间有一隔圈，改变隔圈的厚度可调整游隙。这类轴承在承受径向载荷的同时可承受双向轴向载荷，可在轴承的轴向游隙范围内限制轴和外壳的轴向位移。

推力角接触球轴承：接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承，主要用于精密机床主轴，一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用，可承受双向轴向载荷，具有精度高，刚性好，温升低，转速高，装拆方便等优点。

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1、轴承套圈的配合表面发生磨损，破坏轴承与壳体或轴的配合，使轴线偏离正确位置，在在高速工作运动的过程中就会产生异响。

2、因材料疲劳使表面金属剥落，导致轴承径向间隙增大从而出现异响。

3、润滑不足或不当，轴承干摩擦及轴承破碎等，也会使轴承运行出现异常声响。

4、轴承磨损松旷和保持架松动或损坏。

实际工作中，滚动轴承往往本身所产生的噪音并不大，轴承噪音不少时候是轴承与周围部件结构产生振动产生的声响。许多时候噪音问题可被视为整个轴承应用系统的振动问题。

（1）加载滚动体的数量变化引起激振：若轴承面临径向负荷加载，其承载负荷的滚动体数量发生了变化，就会引起负荷方向的偏移，从而产生振动。

（2）局部损坏：操作或安装不当，可能会损伤轴承滚道和滚动体。运行过程中，受损部件就出现特定频率的振动。因此可以通过振动频率分析出受损部件。

（3）关联部件精度：在密配合情况下，轴承圈可能因与关联部件的配合而出现外形变形，进而在运行过程中产生振动。

（4）污染物：污染环境中运行的轴承，滚动体碾压进入的杂质产生振动。

什么措施可以帮助轴承减振降噪？

1、提高深沟球轴承的套圈沟道圆度、波纹度、粗糙度和沟形偏差等方面的精度。如：对中小型深沟球轴承，控制其圆度在0.5μm以下，控制其棱数15个以上；控制其波纹度0.3μm以下，控制其粗糙度Ra在0.1μm以下。

2、采用高精度钢球；要求其具有更好的波纹度、粗糙度和球形偏差等且表面要经过强化处理。

3、更换保持架，如：塑料保持架的轴承相对振动噪声较低，使用寿命长。目前应用在汽车发电机、空调器风扇电机、录象机驱动主轴、计算机HDD和汽车轮毂等领域的低噪声深沟球轴承中，内径d≤10mm的约70％采用塑料保持架，内径d＞10mm的约占20％采用塑料保持架。

4、优化保持架结构，采用兜孔设计，并使确保其真圆、兜孔间隙小、板宽尺寸大。

5、密封圈或防尘盖的外径尺寸与形状需要严格控制，确保外圈不会发生变形。

6、严格控制轴承的内外径、内外沟径、钢球规值和轴承游隙等尺寸公差离散度。

7、确保轴承各个工作表面无磕碰伤、划伤、锈蚀和毛刺等损伤和缺陷。

8、采用不同的沟曲率半径制造内外套圈。

9、减少轴承的径向游隙。

10、对轴承施加预载荷。

11、加大轴承套圈壁厚。

12、通过改变滚动体数目，改变轴承固有频率，避免共振现象的产生。

13、提高轴承的清洁度。

14、采用低振动低噪声润滑脂。

轴承的选型需要注意哪些因素？

1.允许空间

轴承的选型通常需要先确定轴的尺寸参数。如：小轴优先采用球轴承；大轴优先采用滚子轴承。根据安装部位的径向空间选用径向截面高度适当的轴承。

2.载荷性质

载荷的性质会影响轴承类型的选择，如：纯径向载荷可以考虑深沟球轴承、圆柱滚子轴承等类型；而纯轴向载荷可以考虑推力球轴承、推力圆柱滚子轴承等类型。联合载荷的工况，一般优先考虑角接触球轴承或圆锥滚子轴承等等；

3.载荷大小

载荷大小通常直接影响轴承的尺寸。相同外形尺寸规格下，滚子轴承比球轴承的承载能力大。轻或中载荷优先考虑球轴承、承受重载荷优先考虑滚子轴承。

4.工作转速

滚动轴承的允许运转温度会影响其工作转速会。高速运转的场合应选用摩擦阻力低，发热较少的轴承。一般高精度角接触球轴承能够用于极高转速的精密机床设备，而推力轴承工作转速都会比径向轴承低。

5.旋转精度

大多数机械的主机要求，选用P0级足以满足；但对如机床主轴，精密机械和仪表等设备，其轴旋转精度要求较高，则应选用P5级、P4级甚至是P2级的高精密轴承。

6.刚性

滚动轴承承受载荷可能会发生弹性变形量，决定了其刚性，通常该变形量忽略不计，但在如机床主轴等系统应用中，轴承静态和动态刚度对系统影响较大；通常也可以通过“预紧”也可以适当提高轴承刚性；滚子轴承比球轴承刚度通常要高。

7.噪声与振动

轴承通常来自本身的噪声和振动很低。在小电机、电器和仪表等领域，设备的噪声与运转平稳性要求较高，需要选用静音轴承。

8.轴向移动

在轴一端安装一套用于轴向定位的轴承，另一端安装一套可轴向移动的轴承，这是普遍的轴承安装配置方式；可以避免因轴的热胀冷缩导致轴承卡死的问题。非定位轴承通常采用内圈或外圈无挡边的圆柱滚子轴承，并且要求其内圈与轴或外圈与外壳孔的配合方式采用过盈配合。

9.摩擦力矩

球轴承的摩擦阻力通常小于同尺寸规格的滚子轴承，在需要低摩擦力矩应用中，一般选用球轴承或圆柱滚子轴承。此外，轴承的密封方式尽可能选择非接触式密封，采用滴油润滑，油气润滑等减磨的润滑方式。

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良好的轴承润滑脂，需要具备哪些性能？

1、润滑脂的粘附性，抗水性和防锈性：根据使用工况，考虑轴承的抗水性和胶体安定性，并注意其防锈性能。

2、抗氧化、长寿命：轴承在较高的工作温度下运转，会加速其内部润滑脂氧化，进而对润滑脂和轴承的使用寿命产生影响，因此，高温工作环境下，润滑脂需要选用良好的抗氧化性。

3、耐热性：轴承润滑脂通常需要具备一定的耐高温性能。

4、剪切安定性：在高速运转工况下，轴承润滑脂会面临强烈机械剪切，因此要求润滑脂能够在长时间使用过程中，不会轻易软化流失。轴承润滑脂还需要具备一定的触变性和自复性。

5、低温性、极压抗磨性：低温环境中，轴承润滑脂需要具备良好的低温转矩、抗磨性和耐极压性，以满足轴承的运转的润滑需求。

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