轴承是支承轴的部件，是机械设备中的重要组成部分。轴承分为滑动轴承和滚动轴承；按承受的载荷的方向可分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承。
一、滑动轴承
轴与轴承孔进行滑动摩擦的一种轴承，称滑动轴承。滑动轴承具有工作可靠、传动平稳、无噪声、润滑油膜吸振能力强、高速性能好、能承受较大冲击载荷的特点。但也存在启动摩擦阻力矩大、附加设施多、维护较复杂等缺点。滑动轴承一般用于高速运转的机械传动。滑动轴承常见的分类方法见表3-3-2-1。整体式轴承、剖分式轴承的结构形式如图3-3-2-1所示。
表3-3-2-1 滑动轴承的分类
图3-3-2-1 滑动轴承的结构
（a）整体式滑动轴承；（b）剖分式滑动轴承
1.滑动轴承的装配基本要求
（1）滑动轴承在安装前应修去零件的毛刺锐边，接触表面必须光滑清洁。
（2）安装轴承座时，需将轴瓦（套）先装配到轴承座上，按轴瓦（套）中心进行位置校正，合格后，再把轴放置在轴瓦（套）上，用显示剂检查各轴瓦（套）表面上的接触情况。
（3）轴承座底面与机件应均匀紧密地接触，固定连接应可靠，设备运转时，轴承座不得与机体有任何松动移位现象。
（4）同一传动轴上的各轴承中心应在一条轴线上，其同轴度误差应在规定的范围内；并行的轴承必须在同一平面上相互平行，且不平行度和跳动符合设计要求。
（5）轴颈与轴承孔之间应有良好接触精度和合理的间隙。用着色法检查轴承与轴的接触情况时，其研点数应符合要求。
（6）在轴颈转动时，不允许轴瓦（套）在轴承座内发生滑动、蠕动。
（7）安装时，必须保证润滑油能畅通无阻地流入到轴承中，并保证轴承中有充足的润滑油存留，以形成油膜。
（8）要确保密封装置的质量，不得让润滑油漏到轴承外，并避免灰尘进入轴承。
（9）在水中工作的尼龙轴承，安装前应先在水中浸煮一定时间（约1 h），使其充分吸水膨胀，防止内径严重收缩。
2.轴承座的安装
轴承安装在轴承座里，轴承座有的是用螺栓固定在机体上，有的则与机体是一个整体。轴承座与机体是同一整体时，只要机体安装好，轴承座就自然安装好了。而轴承座与机体不是同一体时，则需要对轴承座进行安装和找正。
轴承座安装时，必须把轴瓦装配在轴承座里，并以轴瓦的中心来找正轴承座的中心。一般可用平尺或挂线法来找正它的中心位置，如图3-3-2-2所示。
图3-3-2-2 轴承座的找正
（a）平尺找正法；（b）挂线找正法
（1）用平尺找正时，将平尺放在轴承座上，平尺的一边与轴瓦口对齐，然后用塞尺检查平尺与各轴承座之间的间隙情况，由间隙判断各轴承座中心的同轴度。
（2）用挂线法来找正时，在轴承座上架设一根直径为0.2～0.5 mm的细钢丝，使细钢丝张紧并与两端的两个轴承座中心重合，再以细钢丝为基准，找正其他各轴承座。实测中，应考虑细钢丝的挠度对中间各轴承座的影响。此法主要用于轴承座间距较大的场合。
（3）当传动精度要求较高时，还可采用激光仪对轴承座进行找正。通过轴承座中心与激光束的同轴度偏差及角度偏差进行找正。
3.整体式滑动轴承的装配工艺
（1）核查轴套和轴承座的配合过盈量是否符合图纸规定或技术规范。
（2）对两配合件倒棱、去毛刺。
（3）清洗配合件，疏通润滑油孔（通道）。
（4）配合件的配合面涂润滑油。
（5）装入轴套。根据轴套尺寸和过盈量的大小，采用敲入或压装的方法进行装配。
①过盈量较小时，可用手锤加垫板或心棒将轴套敲入。
②当轴套尺寸和过盈量较大时，用压力机或拉紧工具压入。用压力机压入时，可用导向环或导向心轴导向，以防止轴套歪斜，并注意控制压入的速度。
③当轴套很薄又较长时，为避免轴套变形，宜采用温差法装入，即把轴套在干冰或液氮中冷却后装入轴承座。
（6）轴套的固定。轴套压入后，为了防止其转动、滑动，需在轴套外端面和滑动轴承座圆周结合部位用紧定螺钉或定位销等加以固定，如图3-3-2-3所示。
图3-3-2-3 轴套的固定方式
（a）径向紧定螺钉固定；（b）端面铆钉固定；（c）端面螺钉固定；（d）骑缝螺钉固定
（7）刮研修正轴套。轴套压入后，由于外壁过盈量会导致内孔缩小或变形，可采用铰削、刮研、珩磨等方法来消除，使轴套和轴颈之间的间隙和接触点达到要求。刮研顺序为：
①先刮研接触斑点至符合相关规定。
②再刮研接触角至符合技术规范或规定。当轴颈转速大于500 r／min时，接触角为60°；当轴颈转速小于500 r／min时，接触角为90°。如图3-3-2-4所示。
图3-3-2-4 接触角
③最后刮研侧间隙至符合技术规范或规定。含油轴套与轴颈之间的间隙量一般为轴颈的（0.7%～2.0%）d（轴颈的直径）。
（8）装配后的检查。
①用内径百分表在轴套内孔的两三处相互垂直方向上检查轴套的圆度误差。
②用塞尺检验轴套孔的轴线与轴承体端面的垂直度误差。
4.剖分式滑动轴承的装配
（1）清理轴承座、轴承盖、上瓦和下瓦的毛刺、飞边。
（2）用涂色法检查轴瓦外径与轴承座孔的贴合情况。不贴合或贴合面积较少时，厚壁轴瓦应以座孔为基准锉销或刮研至着色均匀；薄壁轴瓦不便修刮，可进行选配。
（3）在对合面上垫木板轻轻锤入轴瓦。
（4）压入轴瓦后，应检查轴瓦剖分面的高低，轴瓦剖分面应比轴承体的剖分面略高出一些，一般略高出0.05～0.1 mm。
（5）配刮轴瓦。
①用与轴瓦配合的轴来作校准样棒。
②在上下轴瓦工作面涂上显示剂，装好轴瓦及轴承盖，压紧并转动轴。
③通常先刮下瓦（因下瓦承受压力大），后刮上瓦。
④在合瓦显点的过程中，螺栓的紧固程度以能转动轴为宜。
⑤研点配刮轴瓦至规定间隙及触点为止。如果上下瓦之间没有调整垫片，在刮研上瓦时必须注意轴承的顶间隙，应先刮上瓦的顶间隙，使得顶间隙值大致差不多时，再刮研接触斑点和接触角。
（6）对刮好的轴瓦进行仔细清洗后，垫好调整垫片，再重新装入座、盖内。
（7）按规定拧紧力矩均匀地拧紧锁紧螺母。
5.锥形表面滑动轴承的装配
（1）内柱外锥式轴承的装配方法及步骤。
①将轴承外套压入箱体孔中，并达到配合要求。
②修刮轴承外套的内孔（用专用心棒研点），接触点数要达到规定要求。
③在轴承上钻铰进、出油孔，注意与油槽相接，如图3-3-2-5所示。
图3-3-2-5 内柱外锥式动压轴承
1—箱体；2—轴承外套；3—轴承；4—前螺母；5—后螺母；6—轴
④以外套的内孔为基准，研点配刮内轴套的外锥面，接触点数要达到规定的要求。
⑤把主轴承装入外套孔内，并用螺母来调整主轴承的轴向位置。
a.以轴为基准，配刮轴套的内孔，接触点数要达到规定要求。
b.清洗轴套和轴颈，并重新安装和调整间隙，达到规定要求。
（2）内锥外柱式轴承的装配方法及步骤。
装配方法和步骤与外锥内柱式轴承装配大体相同，所不同点如下。
①以相配合的轴为基准，只需研刮内锥孔。
②由于内孔为锥孔，所以研点时将箱体竖起来，这样轴在研点时能自动定心；箱体不能竖起来时，研点时要用力将轴推向轴承，不使轴因自重而向下移动。
6.液体静压轴承的装配
利用外界的油压系统供给一定压力润滑油，将轴颈浮起，使轴与轴颈达到润滑的目的，利用这种润滑的原理制造的轴承叫做液体静压轴承，如图3-3-2-6所示。液体静压轴承摩擦力小、启动和运转时功耗小、传动效率高、轴运转平稳、轴回转精度高、承载能力较强。
图3-3-2-6 液体静压轴承
液体静压轴承的装配方法应依据轴承结构而定，主要装配要点如下：
（1）装配前，必须将全部零件及油管系统用汽油彻底清洗，不允许用棉纱等去擦洗，防止纤维物质堵塞节流孔。
（2）仔细检查主轴与轴承间隙，一般双边间隙为0.035～0.04 mm。然后将轴承压入壳体中。
（3）轴承装入壳体孔后，应保证其前后轴承的同轴度及主轴与轴承的间隙。
（4）试车前，液压供给系统需运行2 h后，清洗过滤器，再接入液体静压轴承中正式试车。
二、滚动轴承
工作时，有滚动体在内外圈的滚道上进行滚动摩擦的轴承，叫滚动轴承。滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架四部分组成。如图3-3-2-7所示。
滚动轴承具有摩擦力小、工作效率高、轴向尺寸小、装拆方便等优点，广泛地应用于各类机器设备。滚动轴承是由专业厂大量生产的标准部件，其内径、外径和轴向宽度在出厂时已确定。
1.滚动轴承装配前的准备工作
（1）准备好所需工具和量具。
（2）按图样要求检查与滚动轴承相配的零件，如轴颈、箱体孔、端盖等表面的尺寸是否符合图样要求，是否有凹陷、毛刺、锈蚀和固体微粒等。并用汽油或煤油清洗后擦净，涂上系统消耗油（机油）。
（3）检查滚动轴承型号与图样是否一致，并清洗滚动轴承。如滚动轴承是用防锈油封存的，可用汽油或煤油擦洗滚动轴承内孔和外圈表面，并用软布擦净；对于用厚油和防锈油脂封存的滚动轴承，则需在装配前采用加热清洗的方法清洗。
（4）在滚动轴承装配操作开始前，才能将新的滚动轴承从包装盒中取出，必须尽可能使它们不受灰尘污染。
（5）安装过程应尽可能在干净无尘的空间中进行，最好在无尘室中装配滚动轴承。如果不可能的话，应用东西遮盖住所装配的设备，以保护滚动轴承免于周围灰尘的污染；场地应打扫干净，保持干燥清洁，严防铁屑、砂粒、灰尘、水分进入轴承。
2.滚动轴承的装配工艺
滚动轴承的安装方法应根据轴承的结构、尺寸大小及轴承部件的配合性质来确定。
1）装配滚动轴承时，不得直接敲击滚动轴承内外圈、保持架和滚动体，如图3-3-2-7所示。否则，会破坏滚动轴承的精度，降低滚动轴承的使用寿命。
图3-3-2-7 装配滚动轴承的错误操作
2）装配的压力应直接加在紧配合的套圈端面上，绝不能通过滚动体传递压力。如图3-3-2-8所示。
图3-3-2-8 装配的压力施加方法
（a）正确施力；（b）不正确施力
3）根据轴承类型正确选择轴承内、外圈安装顺序。不可分离型滚动轴承（如深沟球轴承等），按内外圈配合松紧程度决定其安装顺序，参见表3-3-2-2；可分离型滚动轴承（如圆锥滚子轴承），因其外圈可分离，装配时可以分别把内圈和滚动体一起装入轴上，外圈装在轴承座孔内，然后再调整它们的游隙。
表3-3-2-2 滚动轴承内、外圈的安装顺序
4）滚动轴承内、外圈的压入。
（1）敲击压入法。当配合过盈量较小时，在轴颈配合面上涂上一层润滑油，然后用手锤敲击作用于轴承内圈的铜棒、套筒等，将轴承装至轴上规定的位置。如图3-3-2-9所示。此法适用于小型滚动轴承。
图3-3-2-9 敲击法压入轴承
（a）用套筒压装；（b）用铜棒压装
（2）用螺母和扳手装配。如果轴颈上有螺纹，则可以用螺母和扳手装配小型轴承，如图3-3-2-10（a）所示。对于中等轴承的装配，可以用锁紧螺母和冲击扳手进行装配，如图3-3-2-10（b）所示。
图3-3-2-10 用螺母和扳手装配滚动轴承
（a）用螺母和钩头扳手装配小型轴承；（b）用螺母和冲击扳手装配中型轴承
（3）压力机压入法。当配合过盈量较大时，可用压力机械压入，如图3-3-2-11所示。这种方法仅适用于装配中等滚动轴承。
图3-3-2-11 压力机压入轴承
（4）温差法装配。将滚动轴承加热，然后与常温轴配合，如图3-3-2-12所示。这种装配方法一般适用于大型滚动轴承。
图3-3-2-12 温差法装配轴承
①一般滚动轴承加热温度为110℃，不能将滚动轴承加热至125℃以上，更不得利用明火对滚动轴承进行加热，以免会引起材料性能的变化。
②安装时，应戴干净的专用防护手套搬运滚动轴承。
③轴承加热完成后，应当立即将滚动轴承装至轴上与轴肩可靠接触，并始终按压滚动轴承直至滚动轴承与轴颈紧密配合为止。以防止滚动轴承冷却时套圈与轴肩分离。
④装配中，滚动轴承与轴颈的相对轴向位移的控制方法如下：
A.以轴肩定位的滚动轴承与轴颈的相对轴向位移控制。
a.将轴承装到轴上，至其与轴颈接触良好时，测出滚动轴承内圈与轴肩之间的距离L，如图3-3-2-13所示。
图3-3-2-13 测量辅助距离
b.查表确定滚动轴承轴向位移的减小量S。
c.用L减去轴向位移减小量S，得到定位环的轴向尺寸并加工定位环，如图3-3-2-14所示。
图3-3-2-14 确定定位环尺寸
d.将定位环靠紧轴肩安装，加热滚动轴承，并将其压至定位环，直至滚动轴承冷却并与轴配合紧密为止。
e.用锁紧螺母固定滚动轴承。当滚动轴承冷却后，再检查其游隙大小。
B.无轴肩定位的滚动轴承与轴颈的相对轴向位移控制。
方法与有轴肩定位的相同，但测量所用基准不是轴肩而是轴上的某一个端面，图3-3-2-15所示为螺纹段的左端面。通过装配时长度L的增加或减小来获得所需的“装配距离”。当滚动轴承位置达到要求时，保持滚动轴承的位置直至其与轴紧密配合，再装上锁紧螺母。当滚动轴承冷却后，再检查其游隙大小。
图3-3-2-15 无轴肩定位的滚动轴承轴向位移控制
（5）液压螺母装配法。在大于50 mm的孔径内安装滚动轴承时，可以采用液压螺母进行装配。液压螺母是由一个侧面上带有环形沟槽的带内螺纹的螺母体和与沟槽相配合的环形活塞两部分组成的螺母，其间有两个O形密封圈用于油腔的密封，如图3-3-2-16所示。液压螺母有一个快速接头，以便于与液压泵连接。当油压入油腔时，活塞向外移动并产生足够的力用来装配或拆卸轴承。
图3-3-2-16 液压螺母的结构
用液压螺母装配滚动轴承的步骤如下。
①使液压螺母的活塞端朝向滚动轴承，将液压螺母旋于轴上并旋紧螺母。
②连接油管，将油压进液压螺母，直至轴承到达规定的装配位置。
③打开回油阀，拧紧螺母，使活塞被推回到原位，排清螺母内的油。
④卸下液压螺母，装上止动垫圈和锁紧螺母。
（6）推力轴承有松圈和紧圈之分，松圈的内孔比轴大，与轴能相对转动，应紧靠静止的机件；紧圈的内孔与轴应取较紧的配合，并装在轴上，如图3-3-2-17所示。
图3-3-2-17 推力球轴承的安装
5）轴承安装后的检查。
（1）转动轴或轴承座，看看是否能检查到有明显的异常：转动零件是否与静止零件相摩擦；轴向紧固装置的安装是否正确；润滑油是否顺利地进入轴承内；密闭装置是否可靠。用手转动应无卡阻现象。
（2）在低速、无加载条件下观察运转情况，然后慢慢地提高转速和载荷，同时查看运行的温度、噪声、振动。装配好的轴承在运转的过程中应无噪声，工作温度不超过50℃。
（3）在运转过程中有任何异常发生，停下来再确认一次。
（4）安装精度检查：轴承内圈端面（对推力轴承为紧圈）要贴紧轴肩；轴承外圈要贴紧轴承座挡肩。
3.滚动轴承安装时的间隙调整
间隙调整是滚动轴承安装时一项十分重要的工作环节，滚动轴承的间隙分为轴向间隙c和径向间隙e，如图3-3-2-18所示。滚动轴承间隙调整的常用方法有以下三种。
图3-3-2-18 滚动轴承的间隙
1.垫片调整法
如图3-3-2-19所示，先将轴承端盖紧固螺钉缓慢拧紧，同时用手缓慢的转动轴，当感觉到轴转动阻滞时，停止拧紧螺钉，此时轴承内已无间隙。用塞尺测量端盖与壳体间的间隙δ，垫片的厚度应等于δ再加上轴承的轴向间隙c值（可由轴承手册查得）。
2.螺钉调整法
松开调整螺钉上的锁紧螺母，然后拧紧调整螺钉，推动止推盘压紧轴承。同时，用手缓慢的转动轴，当感觉到轴转动阻滞时，停止拧紧调整螺钉。再根据轴向间隙要求，将调整螺钉回转一定的角度［（轴承轴向间隙／调整螺钉的螺距）×360°］，最后将锁紧螺母拧紧。如图3-3-2-20所示。
图3-3-2-19 轴承间隙的垫片调整法
（a）端盖与壳体间的间隙；（b）垫片厚度
图3-3-2-20 轴承间隙的螺钉调整法
3.止推环调整法
缓慢拧紧止推环（有外螺纹），同时用手缓慢的转动轴，当感觉到轴转动阻滞时，停止拧紧止推环，根据轴向间隙的要求，将止推环回转一定的角度［（轴承轴向间隙／止推环的螺距）×360°］，最后用止动片予以固定。如图3-3-2-21所示。
轴承间隙调整好以后，应该进一步检查调整的正确性。
（1）百分表检查法
先用力将轴向一端推紧，在其反方向的轴肩或其他物体上，垂直于轴心线安装一只百分表，然后再用力将轴向反方向推紧，此时，百分表上的读数为滚动轴承的轴向间隙数值。
图3-3-2-21 轴承间隙的止推环调整法
（2）塞尺检查法
塞尺检查法主要用于圆锥滚柱轴承轴向间隙的检查。检查时，先将轴向一端推紧，直到轴承没有任何间隙为止，然后用塞尺量出轴承滚柱斜面上的间隙尺寸，利用下列公式计算轴向间隙。
式中，C——轴承轴向间隙；
α——用塞尺测得斜面间隙；
β——轴承外套斜面与轴中心线所成的角度。
4.滚动轴承的拆卸方法
滚动轴承的拆卸方法与其结构有关。对于拆卸后还要重复使用的滚动轴承，拆卸时不能损坏滚动轴承的配合表面，不能将拆卸的作用力加在滚动体上，要将力作用在紧配合的套圈上。为了使拆卸后的滚动轴承能够按照原先的位置和方向进行安装，拆卸时应在滚动轴承的位置和方向上做好标记。对非分离式轴承，首先从较松配合面（一般是外圈和壳体的配合面）将轴承拆出，然后使用相关工具将轴承从紧配合表面压出。拆卸滚动轴承的方法有四种：机械拆卸法、液压法、压油法、温差法。
1）机械拆卸法
机械拆卸法适用于具有过盈配合的小型和中等滚动轴承的拆卸，拆卸工具为拉马。
（1）轴上滚动轴承的拆卸。将滚动轴承从轴上拆卸时，拉马的爪应作用于滚动轴承的内圈，使拆卸力直接作用在滚动轴承的内圈上，如图3-3-2-22所示。当没有足够的空间使拉马的爪作用于滚动轴承的内圈时，可以将拉马的爪作用于外圈上，但拆卸时要旋转整个拉马，以旋转滚动轴承的外圈，从而保证拆卸力不会作用于同一点上，如图3-3-2-23所示。
图3-3-2-22 作用于轴承内圈拆卸轴承
图3-3-2-23 作用于轴承外圈拆卸轴承
（2）孔中滚动轴承的拆卸。拆卸壳体孔中的滚动轴承时，拉马的爪必须作用于轴承外圈上，如图3-3-2-24所示。如壳体孔为无轴肩通孔时，则可以直接采用手锤敲击作用于轴承外圈的套筒，拆卸滚动轴承，如图3-3-2-25所示。
图3-3-2-24 壳体孔中的轴承拆卸
图3-3-2-25 用套筒拆卸轴承
2）液压法
液压法适用于过盈配合的中等滚动轴承的拆卸。常用拆卸工具为液压拉马，如图3-3-2-26所示。
图3-3-2-26 液压法拆卸轴承
3）压油法
压油法适用于中等滚动轴承和大型滚动轴承的拆卸，常用的拆卸工具为油压机和自定心拉马。如图3-3-2-27所示，油在高压作用下通过油路和轴承孔与轴颈之间的油槽，在轴与孔之间形成油膜，将轴孔的配合表面完全分开，此时用拉马直接作用在滚动轴承的外圈上，用很小的力就可拆下轴承。
4）温差法
温差法主要适用于圆柱滚子轴承内圈的拆卸。加热设备通常采用铝环。
（1）拆去圆柱滚子轴承外圈。
（2）在轴承内圈滚道上涂上一层抗氧化油。
（3）加热铝环至225℃左右。
图3-3-2-27 压油法拆卸轴承
（4）将铝环包住圆柱滚子轴承的内圈，再夹紧铝环的两个手柄，直到圆柱滚子轴承拆卸后移去铝环。如图3-3-2-28所示。
图3-3-2-28 温差法拆卸轴承
三、带座轴承简介
带座轴承又称为带座轴承单元，是滚动轴承与座组合在一起的一种新结构轴承部件，其大部分滚动轴承都是外圈外径做成外球面，与带有球形内孔的轴承座安装在一起，结构形式多种多样，通用性和互换性好。这种轴承单元具有与普通轴承一样的载荷能力，有突出的调心性能和密封性能，可以在恶劣的环境下工作。轴承单元安装使用方便，能节省维修费用，近20年来，世界各国著名轴承生产厂家和公司都迅速发展这种轴承单元，并在纺织、农机、运输和工程机械等各个领域得到了日益广泛的应用。带座轴承单元中安装的轴承有向心球轴承或滚子轴承，其中量大面广的是外球面球轴承。
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