电机轴承应用技术

　　本书以图文并茂的形式，向广大读者介绍了电机常用滚动轴承的分类、代号表示方法、设计选型技术、润滑的机理和选型、油路及润滑设计、再润滑的周期计算、寿命计算、装配和拆卸工艺、外形尺寸和游隙的测量，电机运行中的轴承噪声与振动分析、测量及故障处理，日常维护保养和运行监测，轴承失效分析、常见故障分析和判断等方面的知识。*后一章以问答的形式给出了一些轴承故障案例。附录给出了常用滚动轴承的使用参数、我国新旧轴承型号对比、中外轴承型号对比、常用轴承游隙等资料，供读者选型时参考使用。本书可供电机设计和研究人员学习参考，可作为与轴承有关的设备使用和维修人员的日常工作指导用书，也可用作技术学校相关专业师生的教材和参考资料。

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前言
第一章电机轴承基础知识1
第一节滚动轴承的分类及基本
结构1
一、滚动轴承的分类1
二、基本结构、组成轴承的部件及各
部位的名称4
第二节滚动轴承代号6
一、代号的三个部分名称及包含的
内容6
二、基本代号和所包含的内容6
三、轴承后置代号及其含义10
四、常用轴承代号速记图和口诀13
五、几种电机常用滚动轴承介绍15
第二章电机常用滚动轴承的性能及
选择19
第一节轴承允许的最高温度19
一、电机轴承的运行温度19
二、轴承钢热处理尺寸稳定温度20
三、轴承保持架温度范围21
四、密封件的温度范围21
五、轴承润滑脂允许的温度范围21
六、电机用滚动轴承适用的温度
范围22
第二节电机轴承的转速23
一、轴承的热参考转速23
二、轴承的机械极限转速24
第三节电机轴承的承载能力29
一、电机轴承承载方向及其分类30
二、根据接触角对轴承分类30
三、轴承承载负荷大小的能力选择31
第四节电机轴承游隙的选择31
一、游隙的概念31
二、工作游隙的概念和数值计算32
三、工作游隙与轴承寿命的关系33
四、轴承游隙的选择34
五、电机生产厂遇到的游隙选型典型
问题34
第三章电机轴系中的轴承结构配置
及选择35
第一节电机轴承基本结构配置
原理35
一、电机轴承配置的基本概念35
二、电机轴承的承载35
三、电机轴承结构配置的基本形式38
第二节电机轴承的典型配置方式
及分析43
一、卧式安装电机基本轴承结构
布置43
二、立式安装电机基本轴承结构
布置53
三、电机轴承配置快速查询58
四、一个四轴承结构的磨头电机配置
轴承的选型特殊案例58
第三节电机轴承配置中的公差配合
选择59
一、电机轴承及相关部件公差配合
（尺寸公差）选择的原理和
原则59
二、电机轴及轴承室的形状位置
公差63
第四节电机轴承基本尺寸的选择
（轴承承载能力校核）64
一、轴承尺寸的选择65
二、电机轴承疲劳寿命计算——电机
轴承尺寸选择的下限校核68
三、轴承尺寸选择校核小结69
四、电机轴承选型小结69
目录●●●●●●●●●●电机轴承应用技术第四章电机轴承润滑选择和应用70
第一节电机轴承润滑脂知识
简介70
一、电机轴承润滑设计概述70
二、润滑脂的主要性能指标和检测
方法71
三、润滑的基本原理73
四、电机轴承润滑与温度、转速、负荷
的关系77
五、不同成分润滑脂的兼容性78
第二节电机滚动轴承润滑脂的选择
和应用79
一、电机轴承润滑脂的选择79
二、基础油黏度选择80
三、极压添加剂的使用81
四、油脂黏度的选择82
五、其他一些工况82
第三节电机轴承油路及润滑
设计82
一、油路设计82
二、轴承的初次润滑85
三、轴承的运行中补充润滑的时间
间隔89
四、再润滑时油脂的添加量以及添加
方法93
五、用经验曲线获得更换油脂的时间
间隔94
第五章滚动轴承寿命计算95
第一节概述95
一、轴承寿命的定义和相关理论95
二、L10 寿命的概念96
三、滚动轴承疲劳寿命应用的限制及
原则96
第二节轴承寿命的计算方法98
一、滚动轴承寿命计算基本方法98
二、滚动轴承寿命计算实例103
三、总结104
第六章滚动轴承的装配和拆卸
工艺105
第一节滚动轴承的装配工艺105
一、装配前的准备工作105
二、装配工艺107
三、装配后的初步检查114
第二节滚动轴承的密封115
一、自带密封115
二、外加密封115
第三节滚动轴承的拆卸工艺117
一、拆卸工具117
二、拆卸工艺119
第七章电机运行中的轴承噪声与振动
分析121
第一节电机噪声相关知识121
一、噪声概述121
二、噪声与振动的定义及其关系121
第二节电机轴承噪声122
一、电机噪声的基本来源122
二、电机轴承噪声及其传播122
三、电机轴承的噪声简述123
四、电机轴承正常运行状态分析和振动
噪声123
五、轴承的非正常振动和噪声产生的原因
分析129
六、电机轴承的非正常噪声的处理
方法136
七、电机轴承振动和噪声以及听感
噪声137
第八章电机轴承维护与状态监测140
第一节设备维护基本策略140
一、设备维护的类型140
二、电机轴承维护（状态监测）与失效
分析141
三、电机轴承预防性维护流程142
第二节电机轴承状态监测和频谱
分析144
一、电机轴承状态监测概述144
二、电机轴承振动信号分析（频谱
分析）144
三、电机轴承频谱分析举措149
四、电机轴承状态监测小结153
第九章电机轴承失效分析154
第一节电机轴承失效分析概述154
一、电机轴承失效分析的目的154
二、电机轴承失效分析的手段和
方法154
三、电机轴承失效分析的依据155
四、电机轴承失效分析的限制156
五、轴承失效分析的学习与应用157
第二节电机轴承接触轨迹分析157
一、轴承接触轨迹（旋转轨迹）的
定义157
二、接触轨迹分析的意义158
三、电机轴承典型接触轨迹列举158
第三节轴承失效分类介绍164
一、概述164
二、轴承失效类型之一——疲劳165
三、轴承失效类型之二——磨损170
四、轴承失效类型之三——腐蚀173
五、轴承失效类型之四——电蚀178
六、轴承失效类型之五——塑性
变形182
七、轴承失效类型之六——断裂和
开裂185
八、轴承失效可能原因速查186
第十章电机轴承在使用前和使用中
的检测188
第一节滚动轴承游隙和外形尺寸的
测量188
一、径向游隙的测量方法188
二、轴向游隙的简易测量方法190
三、主要外形尺寸测量191
第二节滚动轴承振动的测量和
标准192
一、测量设备和使用方法192
二、振动值标准194
第三节电机轴承振动测定方法及
限值195
一、测量和考核所用标准195
二、电机振动测量仪器和辅助工装196
三、振动测定方法199
四、测量结果的确定200
五、振动限值201
第四节对运行中电机轴承的
检查202
一、电机轴承运行温度的测量和
限值202
二、轴承噪声和振动的监测206
第五节对电机绝缘轴承的检查和
轴电压、轴电流的测定
试验208
一、检测的目的和范围208
二、绝缘轴承的绝缘电阻的测量208
三、轴电压测试方法208
四、轴电流测试方法 209
第十一章电机轴承应用技术问答
61例 210
第一部分电机轴承基础知识和选用
技术210
一、电机轴承高速是指转速多少？轴承
选择应用需要注意什么？210
二、电机轴承能达到多高的转速？211
三、轴承能承受的最高温度是
多少？212
四、为什么轴承会发热？轴承温度多高
算是过热？212
五、高温对游隙有什么影响？213
六、对于频繁加、减速的电机，轴承选择
需要注意什么？213
七、轴承精度越高越好吗？214
八、立式电机应该如何选择轴承？214
九、拖动带轮的电机轴伸端选用深沟球
轴承是否合适？214
十、电机的功率越大，选择的轴承就
越大吗？214
十一、重负荷电机的轴承选择有哪些注意
事项？215
十二、电机轴承选型过程中有哪些经济性
考虑？215
十三、不同品牌的轴承C值越大其轴承
寿命越长吗？216
十四、使用了绝缘轴承就可以避免轴承
电蚀吗？216
十五、可以用深沟球轴承替代圆柱滚子
轴承吗？217
十六、轴承是怎么润滑的？选择润滑脂还
是润滑油？217
十七、为什么那么薄的润滑油膜可以将滚
动体和滚道分隔开？217
十八、2号脂和3号脂之间怎么选择？
它们的润滑效果一样吗？217
十九、如果一台电机已经被存放多年，
还可以使用吗？218
二十、如何确定轴承外圈与轴承室的
配合 ？218
二十一、振动电机所用轴承的选型、安装
和维护有哪些要求？218
二十二、怎样选择轴承的保持架和
密封件？219
二十三、电机轴承与轴及轴承室的尺寸
配合原则是怎样的？219
二十四、如何选择轴承游隙以及轴承与
轴和孔的公差？221
二十五、如何确定小功率电机和外转子
风扇电机轴承与轴和孔的
配合？222
二十六、既有轴向力又有径向力时，如何
选择轴承？223
二十七、要求保证20000h以上的轴承噪声寿命，应对轴承生产厂家提出哪些技术要求？223
二十八、轴承在贮存期间应注意哪些事项？223
二十九、库存轴承需要进行防锈
处理吗？224
第二部分电机轴承使用技术
三十、新轴承在安装之前需要进行清洗吗？224
三十一、怎样清洗新的轴承？225
三十二、电机出厂试验时是带载运行好，还是不带载运行好？225
三十三、密封轴承需要补充润滑
脂吗？226
三十四、一台电机中不同类型的轴承再
润滑时间间隔不同该
怎么办？226
三十五、电机轴承预负荷怎么加？226
三十六、电机轴承预负荷弹簧加几个合适？226
三十七、电机轴承能承受多大
负荷？227
三十八、怎样除去滚动轴承上的
锈蚀？227
三十九、带轮平行度和轴向对齐的方法
有哪些？230
四十、怎样调好两个联轴器的同
轴度？231
第三部分电机轴承故障诊断和处理
方法232
四十一、电机出厂测试时噪声良好，为什么运抵客户处刚开始运行就出现异常的“吭吭”声？232
四十二、一台电机在渔船上正常运行一段时间后，停机放置了较长时间再启用时，出现明显的“吭吭”声，是什么原因造成的？233
四十三、电机轴承中的密封轴承会漏油一定是故障吗？233
四十四、为什么电机轴承不能到达计算寿命？233
四十五、电机轴承噪声冬天比夏天明显吗？234
四十六、电机轴承啸叫声是怎么
回事？234
四十七、轴承圈断裂是怎么引起
的？235
四十八、一批电机，有的噪声大，有的噪声小，这是怎么回事？235
四十九、同批次电机产生噪声差异的原因是什么？236
五十、为什么拆卸已经失效的轴承时也需要使用合适的工具？237
五十一、造成风机电机的轴承故障原因有哪些？如何处理？237
五十二、电机轴向窜动问题和导致轴承烧毁的原因有哪些？238
五十三、怎样根据轴承润滑脂颜色的变化判定轴承运行状态？238
五十四、使用柱轴承的新电动机无负荷运行时噪声大的原因是
什么？239
五十五、一台电机，在补脂（二硫化钼）后温度上升，其原因是
什么？239
五十六、粉末冶金轴承常见受损原因及处理方法有哪些？240
五十七、给水泵用电动机轴承异响的原因是什么？怎样处理？240
五十八、轴流风机的后端轴承为什么温度高？241
五十九、造成轴承温度高的原因都有哪些（汇总）？242
六十、造成轴承噪声大或异常噪声的原因都有哪些（汇总）？243
六十一、常见轴承损坏现象有哪些？各是什么原因造成的（汇总）？244
附录247
附录A深沟球轴承的径向游隙 （GB/T 46041—2012）247
附录B圆柱滚子轴承的径向游隙 （GB/T 46041—2012） 248
附录C开启式深沟球轴承（60000型）
的极限转速值248
附录D带防尘盖的深沟球轴承（60000－
Z型和60000－2Z型）的极限转速值249
附录E带密封圈的深沟球轴承
（60000－RS型、2RS型、
RZ型、2RZ型）的极限
转速值249
附录F内圈或外圈无挡边的圆柱滚子
轴承（NU0000型、NJ0000型、
NUP0000型、N0000型和
NF0000型）的极限转速值249
附录G单列圆锥滚子轴承（30000型）
的极限转速值250
附录H单向推力球轴承（510000型）的极限转速值250
附录I单向推力圆柱滚子轴承（80000型）的极限转速值250
附录J单列角接触轴承（70000C型、
70000AC型、70000B型）的
极限转速值251
附录KISO公差等级尺寸规则251
附录L深沟球轴承新老标准型号对比及基本尺寸表252
附录M带防尘盖的深沟球轴承新老标准型号及基本尺寸对比表253
附录N带骨架密封圈的深沟球轴承新老标准型号及基本尺寸
对比表254
附录O内圈无挡边的圆柱滚子轴承新老标准型号及基本尺寸
对比表256
附录P外圈无挡边的圆柱滚子轴承新老标准型号及基本尺寸
对比表257
附录Q单向推力球轴承新老标准型号及基本尺寸对比表 262
附录R推力圆柱滚子轴承新老标准型号及基本尺寸对比表263
附录S我国和国外主要轴承生产厂电机常用滚动轴承型号对比表（内径≥10mm）263
附录T径向轴承（圆锥滚子轴承除外）内环尺寸公差表264
附录U径向轴承（圆锥滚子轴承除外）外环尺寸公差表264
附录V 径向轴承（圆锥滚子轴承除外）内外圈厚度尺寸公差表265
附录WY（IP44）系列三相异步电动机现用和曾用轴承牌号265
附录XY2（IP54）系列三相异步电动机现用和曾用轴承牌号265
附录Y滚动轴承国家标准266
参考文献268