98 TIMKEN 工程手冊(cè)

滑動(dòng)接觸面（擋邊和滾子端接觸）的油膜厚度

　　為了確保良好的軸承性能，特別是圓錐滾子軸承，滾子

大端和內(nèi)圈擋邊之間的接觸面也必須利用足夠的潤(rùn)滑油膜分

離。擋邊和滾子端接合點(diǎn)的恒定應(yīng)力比軸承滾道中產(chǎn)生的應(yīng)

力低得多（圖143）。但是，有些應(yīng)用中的內(nèi)圈擋邊/滾子端接觸

面之間的潤(rùn)滑油膜不足以防止粗糙接觸。如果情況足夠嚴(yán)重，

這可能會(huì)導(dǎo)致粗糙點(diǎn)劃傷和/或粘結(jié)。這種情況可能與速度、油

液粘度、載荷或內(nèi)圈擋邊/滾子接觸點(diǎn)潤(rùn)滑油供應(yīng)不足有關(guān)。

　　如果預(yù)計(jì)會(huì)有嚴(yán)苛的工作條件，使用含極壓 (EP) 添加劑

的潤(rùn)滑油可能有助于防止內(nèi)圈擋邊/滾子端接觸點(diǎn)發(fā)生劃傷損

壞。EP 添加劑是化學(xué)性質(zhì)很復(fù)雜的材料，被高溫點(diǎn)激活后，

可在接觸區(qū)域形成低剪切強(qiáng)度膜，有助于防止劃傷。

λ比值

　　潤(rùn)滑油膜厚度是一種對(duì)保持性能極為重要的因素。油膜厚

度結(jié)合相互接觸的滾子和滾道的復(fù)合表面光潔度，用于確定λ

比值。λ比值在軸承系統(tǒng)分析中用作潤(rùn)滑的壽命調(diào)整系數(shù)，已

被證明有助于診斷應(yīng)用問(wèn)題。

油膜厚度 　　λ = –––––––––––––––––––––––––––––––

兩個(gè)表面的復(fù)合粗糙度

　　其中：

　　復(fù)合粗糙度是兩個(gè)接觸表面的總和。

　　軸承和潤(rùn)滑油的最佳λ比值取決于應(yīng)用的工作條件。對(duì)

于典型軋制軸承應(yīng)用，通常認(rèn)為1.5的λ比值即足以分離接觸

表面，它表示潤(rùn)滑油膜厚度為組合粗糙高度的1.5倍。低于 1.0

的λ比值允許發(fā)生粗糙接觸，在極端應(yīng)用條件下這可能會(huì)導(dǎo)致

滾子和軸承圈發(fā)生剝落損壞（圖144）。

　　形成的油膜厚度取決于工作條件，例如：

溫度：更高的溫度可降低潤(rùn)滑油的粘度

潤(rùn)滑油粘度：稠厚的潤(rùn)滑油可增加應(yīng)用中的總摩擦

表面光潔度：太過(guò)粗糙的表面可能無(wú)法完全被潤(rùn)滑油覆蓋

圖144. 在λ比值低于或高于1.0的條件下，油膜厚度 (h) 的直

觀表示

λ < 1.0 λ > 1.0

h

??

??? ???

??

圖143. 滾動(dòng)和滑動(dòng)接觸圖示

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

滑動(dòng)接觸

滾動(dòng)接觸

TIMKEN 工程手冊(cè) 99

潤(rùn)滑主要特征

粘度

　　粘度是潤(rùn)滑油最重要的物理性質(zhì)。它是潤(rùn)滑油流動(dòng)特征的

衡量標(biāo)準(zhǔn)，與其稠度有關(guān)。粘度隨溫度發(fā)生相反的變化；溫度

越低，粘度越高（圖145）。

粘度指數(shù) (V.I.)

　　粘度指數(shù)有助于確定粘度隨溫度波動(dòng)的變化率（圖146）。

在理想情況下，金屬應(yīng)用中所用的潤(rùn)滑油粘度指數(shù)應(yīng)當(dāng)比較

高，以便于成功地用于各種工作溫度，包括冷啟動(dòng)到很高的

運(yùn)行溫度。

壓力粘度系數(shù)

　　壓力粘度是指潤(rùn)滑油在受壓條件下的粘度變化。它的計(jì)

算方式為：

　　μ =　μ0

eασ

　　其中：

　　μ = 接觸壓力下的粘度

　　μ0 = 大氣壓力下的粘度

　　e = 自然對(duì)數(shù)的底數(shù) (e ? 2.718)

　　α = 潤(rùn)滑油壓力——粘度系數(shù)

　　σ = 接觸壓力

圖145. ISO/ASTM等級(jí) (ISO 3448/ASTM D2442) 和SAE等級(jí)（用于

曲軸箱潤(rùn)滑油的SAE J 300-80、用于車(chē)軸潤(rùn)滑油和手動(dòng)變速箱

潤(rùn)滑油的SAE J 306-81）的對(duì)比

2000

1500

1000

800

600

400

300

200

150

100

80

60

40

30

20

15

10

8

6

4

3

2

1500

1000

680

460

320

220

150

20

30

40

50

140

90

100

68

46

32

22

15

10

7

5

3

2

ISO/ASTM

粘度等級(jí)

SAE

曲軸箱潤(rùn)滑油

粘度分類(lèi)對(duì)比

SAE

齒輪油

10W min.

5W min.

250 min.

85W min.

80W min.

70W min.

10000

7500

5000

4000

3000

2000

1500

1000

700

500

400

300

200

150

100

75

60

50

40

35

33

40? C (104? F)溫度下動(dòng)力粘度，以(cSt)厘斯為單位

38? C (100? F)溫度下的粘度，以賽波特通用秒 (SUS) 為單位

圖146. 粘度隨溫度的變化

500000

100000

20000

5000

1000

500

200

100

50

20

10

5.00

4.00

3.00

2.00

1.50

1.00

200000

50000

10000

5000

2000

1000

500

200

100

75

50

40

35

33

ISO/ASTM 粘度體系

用于工業(yè)流體潤(rùn)滑油

ISO 3448

ASTM D2422

采用90粘度指數(shù)

ISO 粘度體系

0 50 100 150

溫度（攝氏度）

溫度（華氏度）

20 60 100 140 180 220 260 300

210

運(yùn)動(dòng)粘度，以厘斯 (cSt) 為單位

粘度，以賽氏通用粘度秒 (SUS) 為單位

ISO/ASTM 等級(jí)標(biāo)識(shí)

ISO/ASTM 40oC條件下的粘度

粘度等級(jí) 范圍cSt (mm2

/s) *

1500 1350-1650

1000 900-1100

680 612-748

460 414-506

320 288-352

220 198-242

150 135-165

100 90-110

68 61-75

46 41-51

32 29-35

22 20-24

*四舍五入到最近的整數(shù)

680

460

320

220

150

100

68

46

32

ISO VG

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

100 TIMKEN 工程手冊(cè)

添加劑

　　通常使用化學(xué)添加劑來(lái)改善特定的潤(rùn)滑油性質(zhì)，例如粘

度指數(shù)。但是，無(wú)機(jī)添加劑對(duì)大部分軸承應(yīng)用沒(méi)有明顯的益

處。疲勞測(cè)試顯示添加劑可對(duì)軸承壽命產(chǎn)生有利或不利影

響。使用添加劑時(shí)，應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎地考慮可能會(huì)對(duì)軸承性能產(chǎn)生

的不利后果。

　　潤(rùn)滑油添加劑的類(lèi)型包括：

抗氧化劑：通過(guò)吸收氧氣中斷氧化作用

防銹劑/緩蝕劑：通過(guò)產(chǎn)生防水屏障或使水乳化阻止銹蝕

反乳化劑：分離水與潤(rùn)滑油

粘度指數(shù)改良劑：降低粘度對(duì)溫度的敏感性

傾點(diǎn)下降劑：降低潤(rùn)滑油發(fā)生涌流或流動(dòng)的溫度

抗磨劑：液壓油中用于降低磨損的磷化合物

極壓添加劑：由局部高溫點(diǎn)激活的硫——磷化合物。齒輪和

其他滑動(dòng)接觸應(yīng)用的理想選擇

膠粘劑：提高粘結(jié)性

潤(rùn)滑選擇

　　正確的潤(rùn)滑取決于載荷、速度、溫度、環(huán)境條件以及潤(rùn)滑

油供應(yīng)系統(tǒng)的類(lèi)型。脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑各有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，為您的

應(yīng)用選擇正確的潤(rùn)滑油時(shí)應(yīng)當(dāng)全面考慮。

脂潤(rùn)滑

　　潤(rùn)滑脂是通過(guò)將增稠劑分散在基油中獲得的半固態(tài)產(chǎn)品。

因此，潤(rùn)滑脂的性質(zhì)與膠凝劑的性質(zhì)和液體潤(rùn)滑劑相關(guān)。大

部分潤(rùn)滑脂類(lèi)型都含有添加劑，用于獲得某些特征，例如防

水性和極壓能力。

　　根據(jù)所用的增稠劑和基油，存在許多不同類(lèi)型的潤(rùn)滑脂。

為了選擇正確的潤(rùn)滑脂，應(yīng)當(dāng)考慮其在工作條件下的 EHD 膜

厚度。該膜厚度與基油的粘度直接相關(guān)。

優(yōu)勢(shì)：

系統(tǒng)成本較低

添加的密封性

低泄漏幾率

在長(zhǎng)期非運(yùn)行狀態(tài)下具有更好的保護(hù)作用

劣勢(shì)：

速度限制

散熱能力

存留雜質(zhì)顆粒

清潔時(shí)所需的維護(hù)時(shí)間更長(zhǎng)

脂潤(rùn)滑處理

　　在較低的溫度下，脂潤(rùn)滑應(yīng)用場(chǎng)合中的起動(dòng)扭矩通常會(huì)

顯著增大。起動(dòng)扭矩主要是潤(rùn)滑脂流變特性（流動(dòng)特征與溫

度）的函數(shù)。

　　潤(rùn)滑脂的高溫極限通常是潤(rùn)滑脂基油的熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)

定性以及抗氧化劑效能的函數(shù)。

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 101

所需的初始潤(rùn)滑脂用量

　　為了避免生熱過(guò)多，切勿過(guò)度潤(rùn)滑軸承。所需的潤(rùn)滑脂用

量基于軸承的內(nèi)部空閑容積，

　　計(jì)算方式如下：

π 　　M 　　V = ––– x (D2

- d2

) x T - –––

4 　　A

　　其中：

　　V = 軸承內(nèi)的空閑容積 (cm3 [in.3

])

　　D = 外圈外徑 (cm [in.])

　　d = 內(nèi)圈內(nèi)徑 (cm [in.])

　　T = 總寬度 (cm [in.])

　　M = 軸承重量 (kg [lb.])

　　A = 平均鋼密度：0.0078 kg/cm3 (0.282 lb./in.3

)

　　為了確定相應(yīng)的潤(rùn)滑脂重量，潤(rùn)滑脂密度取近似值 0.9 g/

dm3

(0.032 lb./in.3

)。

　　根據(jù)應(yīng)用，滾子軸承中應(yīng)注入達(dá)到其內(nèi)部空閑容積三分

之一到一半的潤(rùn)滑脂。對(duì)于10 RPM以下的速度，100%加滿

內(nèi)部空閑容積。這也適用于軸承的相鄰空間。但是，這不適用

于可能使用合成潤(rùn)滑脂或制造商指定了具體潤(rùn)滑周期的應(yīng)用。

( )

潤(rùn)滑脂類(lèi)型

　　脂潤(rùn)滑軋鋼機(jī)設(shè)備、輥頸和輔助設(shè)備（例如輸送輥）可利用

EP軋鋼機(jī)潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。鑒于金屬軋機(jī)設(shè)備的性質(zhì)，潤(rùn)滑脂必須

是能夠承受高載荷和異常沖擊載荷的重載型產(chǎn)品。

建議的EP軋鋼機(jī)潤(rùn)滑脂性質(zhì)

皂類(lèi)： 鋰基、鈣基、磺酸基或等效產(chǎn)品

稠度： 1級(jí)或2級(jí) NLGI

添加劑： 抗腐蝕和抗氧化劑 EP 添加劑(1)

基油： 溶劑精制石油或合成油

基油粘度：通常為320至460 cSt（在40o C [104o F] 條件下）

粘度指數(shù)：最低 80

傾點(diǎn)： 最高 -10o C (14o F)

(1) ASTM D-2509：最小 15.8 kg (35 lb) Timken 負(fù)荷

　　EP軋鋼機(jī)潤(rùn)滑脂含有EP添加劑，以防止在嚴(yán)苛工作條件

下發(fā)生劃傷。潤(rùn)滑脂應(yīng)當(dāng)具有優(yōu)異的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性，并

且在有水或軋機(jī)乳劑存在時(shí)不易被乳化或沖刷。它應(yīng)當(dāng)含有

抑制劑，能夠在高溫應(yīng)用場(chǎng)合中提供長(zhǎng)期抗?jié)櫥趸Ｗo(hù)

并防止軸承被潮氣腐蝕。潤(rùn)滑脂不應(yīng)含有會(huì)腐蝕或研磨滾子

軸承或密封圈的材料。

圖147. Timken潤(rùn)滑脂產(chǎn)品

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

102 TIMKEN 工程手冊(cè)

補(bǔ)充潤(rùn)滑脂

　　過(guò)度潤(rùn)滑會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的熱量，軸承可能會(huì)起火。初次向

軸承加注潤(rùn)滑脂后，請(qǐng)考慮下面的參數(shù)以確定正常的潤(rùn)滑脂

補(bǔ)充要求：

溫度

密封效率

污染物

　　補(bǔ)充潤(rùn)滑脂的一般指導(dǎo)原則取決于密封系統(tǒng)的效率并基

于經(jīng)驗(yàn)。按照慣例，非密封軸承在每次更換軋輥時(shí)為輥頸軸

承補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，密封輥頸軸承在每次軸承檢查時(shí)（大約500至

1000小時(shí)）補(bǔ)充。

　　補(bǔ)充潤(rùn)滑脂時(shí)，建議采用以下指導(dǎo)原則：

開(kāi)放式（非密封）軸承：每次更換軋輥時(shí)補(bǔ)充初次加注量的

三分之一

密封軸承：每次檢查軸承時(shí)補(bǔ)充初次加注量的三分之一

　　如果在兩次正常維護(hù)操作之間補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，對(duì)于軸承座中

的軸承使用初次加注量的三分之一，如果軸承曾進(jìn)行過(guò)清潔則

使用初次加注量的100%。

圖149. 低速到中速軋機(jī)中的TQOW軸承的軸承座潤(rùn)滑和排氣布

局（前視圖）

3

1 2

4

圖148. 低速到中速軋機(jī)中的TQOW軸承的軸承座潤(rùn)滑和排氣布

局（剖面圖）

4

3

4

1

2

中低速軋機(jī)油脂潤(rùn)滑設(shè)計(jì)

　　圖148和149顯示通常用于集中脂潤(rùn)滑系統(tǒng)的布局。潤(rùn)滑油

通過(guò)孔（1和2）涂布到軸承。潤(rùn)滑脂通過(guò)孔 (3) 涂布到閉合密封

圈以實(shí)現(xiàn)密封。放氣口位于軸承座頂部附近，穿過(guò)配件 (4)。

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 103

油潤(rùn)滑

　　Timken軸承軋機(jī)應(yīng)用中所用的油潤(rùn)滑系統(tǒng)有五種基本類(lèi)

型：氣油潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑、油浴、甩油和壓力饋油潤(rùn)滑。特

定類(lèi)型的系統(tǒng)的選擇基于熱相關(guān)因素或系統(tǒng)耗散軸承和/或齒

輪系統(tǒng)在應(yīng)用中所產(chǎn)生的熱量的能力。

優(yōu)勢(shì)：

散熱能力（循環(huán)時(shí)）

去除雜質(zhì)顆粒

可控油位或流量

冷卻和過(guò)濾能力

油入口（噴油孔）可引導(dǎo)到關(guān)鍵位置

劣勢(shì)：

系統(tǒng)成本較高

需要改進(jìn)密封系統(tǒng)以防止?jié)B漏

潤(rùn)滑脂相容性

　　避免不同等級(jí)或添加劑的潤(rùn)滑脂混合。這樣可能會(huì)造成

不同等級(jí)的潤(rùn)滑脂發(fā)生交互作用。維護(hù)人員和最終用戶也應(yīng)

確保從一種軸承潤(rùn)滑脂換用其他類(lèi)型時(shí)，應(yīng)當(dāng)先完全地清理

出前一種，然后才能使用新潤(rùn)滑脂。

注意

將潤(rùn)滑脂混合使用可能會(huì)導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑失效。請(qǐng)始終遵循設(shè)

備供應(yīng)商提供的具體說(shuō)明。

Timken潤(rùn)滑脂產(chǎn)品

　　我們?yōu)榻饘偕a(chǎn)工廠提供多種潤(rùn)滑油和輸送設(shè)備（圖150）。

　　我們的全系列潤(rùn)滑油包括專(zhuān)為軋機(jī)應(yīng)用配制的潤(rùn)滑脂。

我們還可提供單點(diǎn)和多點(diǎn)潤(rùn)滑器，以簡(jiǎn)化維護(hù)操作，幫助減

少由于潤(rùn)滑不足而造成的軸承損壞或全面卡滯現(xiàn)象。請(qǐng)聯(lián)系

鐵姆肯公司工程師，以了解關(guān)于可用特殊配方的詳細(xì)信息。

圖150. Timken潤(rùn)滑產(chǎn)品

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

104 TIMKEN 工程手冊(cè)

典型布局

圖152. 四列圓柱滾子軸承和TDIK型軸承的氣油布局

油入口

圖151. TQIT型軸承的油氣潤(rùn)滑布局（布局與TQO型軸承相同）

油入口

排氣孔和油位

油液排放

內(nèi)密封圈排氣

和排液

油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)

　　近年來(lái)，油氣潤(rùn)滑成為多列圓錐（圖151）和調(diào)心（圖152）

輥頸軸承應(yīng)用的流行解決方案。

　　通常，油氣系統(tǒng)可在最高軋制速度大約為2100 m/min.

(6900 ft./min.) 的條件下安全地運(yùn)行。速度更高的應(yīng)用可能需

要特別注意并進(jìn)行測(cè)試。

　　氣油潤(rùn)滑系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于它在整個(gè)過(guò)程中都能夠可靠地

向軸承供應(yīng)流量恒定的潤(rùn)滑油。這種可靠性對(duì)于設(shè)計(jì)潤(rùn)滑油

消耗量很低的潤(rùn)滑系統(tǒng)極為重要。與油霧潤(rùn)滑相比，它還更

加環(huán)保。

　　潤(rùn)滑油沿著管道內(nèi)壁傳輸，通過(guò)安裝在軸承座內(nèi)的噴嘴分

配。油滴高效地分布到軸承座內(nèi)的不同潤(rùn)滑點(diǎn)。進(jìn)入軸承座主

入口孔的油量需要均勻地分布到不同的軸承列和密封唇位置。

　　根據(jù)密封和/或排氣系統(tǒng)，軸承腔內(nèi)的空氣壓力（大約0.2至

0.3 bar）也可額外構(gòu)成防止軋制冷卻液侵入的屏障。

　　如果從油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)升級(jí)到油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)，需要把軸承或

軸承座內(nèi)的油霧噴嘴去掉。

油量

　　對(duì)于重載荷和低速軋機(jī)，油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)允許選擇粘度極

高的潤(rùn)滑油（在 40°C [104°F] 條件下為460 cSt 或更高），因

為潤(rùn)滑油不需要霧化。

　　與油霧系統(tǒng)的潤(rùn)滑油消耗量相比，它的耗油量通常較低，

這取決于設(shè)備供應(yīng)商。這些數(shù)量可根據(jù)油氣系統(tǒng)供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的

等式得出，并應(yīng)由供應(yīng)商探討和確定。

　　利用下面的等式獲得油流速的近似算法：

　　V = 0.00005 x 軸承外徑 (mm) x 軸承寬度 (mm)

　　Vm3

/hr. = 0.002 x 軸承外徑 (in.) x 軸承寬度 (in.)

　　在所有其他潤(rùn)滑系統(tǒng)中，通過(guò)實(shí)際運(yùn)行測(cè)試軋機(jī)之后才

最終設(shè)置正確的油氣量。初始計(jì)算主要用于確定安裝尺寸。

　　必須評(píng)估所需的潤(rùn)滑油量以有效地潤(rùn)滑軸承圈和滾子。這

個(gè)最小油量根據(jù)待涂布的軸承圈表面得出。軸承座底部的安全

油槽中保持這類(lèi)潤(rùn)滑系統(tǒng)指定的最低油位，從而降低任何時(shí)候

出現(xiàn)的可用潤(rùn)滑油不足的風(fēng)險(xiǎn)。

　　必須正確地控制軸承座底部?jī)?nèi)的油面位置，以避免由于攪

拌油液而額外生熱（特別是在高速軋機(jī)中）。通常，油位應(yīng)當(dāng)剛

好高于軸承外圈滾道，如圖153中所示。

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

油氣入口

TIMKEN 工程手冊(cè) 105

氣油系統(tǒng)的潤(rùn)滑油特征

基油： 高粘度指數(shù)溶劑精制石油潤(rùn)滑油

添加劑： 抗腐蝕和抗氧化劑、EP 添加劑(1)

粘度指數(shù)： 最低80

傾點(diǎn)： 最高-12°C (40°F)

粘度等級(jí)： 建議在40°C條件下為320 – 460 cSt

(1) ASTM D-2509：最小 15.8 kg (35 lb) Timken 負(fù)荷

圖154. 油霧產(chǎn)生原理

空氣入口

喉管 擋板 歧管

油霧出口

重油滴

上油管

儲(chǔ)油槽

圖153. 油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中的正確油位

油位

油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)

　　在輥頸上，如果由于工作輥和/或支撐輥軸承的原因無(wú)法

再安全可靠地使用傳統(tǒng)脂潤(rùn)滑方法，則應(yīng)使用油霧潤(rùn)滑系統(tǒng)。

　　近年來(lái)，由于環(huán)保原因，這種系統(tǒng)已不太常見(jiàn)，但是仍然

用在某些舊式軋機(jī)上。

　　潤(rùn)滑油在油霧發(fā)生器中霧化成大約2μm (80μin.) 的細(xì)微

油滴（圖154）。接下來(lái)，油霧被輸送到低速和低壓（標(biāo)稱(chēng)壓

力 0.05 bar）氣流中，流向軸承座的鉆孔內(nèi)的噴嘴。這些噴

嘴（通常每個(gè)軸承座三到四個(gè)）應(yīng)當(dāng)位于軸承座內(nèi)徑中，對(duì)準(zhǔn)

軸承和密封圈上的潤(rùn)滑油入口，如圖 155（下一頁(yè)上）所示。這

些噴嘴也可位于軸承外圈內(nèi)。

　　油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中使用的小量潤(rùn)滑油不能除去高速軋機(jī)的軸

承系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。最終熱穩(wěn)定溫度幾乎完全取決于軸承周?chē)?/p>

零件（軸承座和軋輥）的散熱能力，以便讓軸承在仍被視為安

全的穩(wěn)定軸承工作溫度下工作。我們的經(jīng)驗(yàn)顯示，我們的軸

承可在高達(dá)130°C (266°F) 的溫度下安全工作。

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

106 TIMKEN 工程手冊(cè)

油的特征（油霧系統(tǒng)）

基油： 高粘度指數(shù)溶劑精制石油潤(rùn)滑油

添加劑： 抗腐蝕和抗氧化劑、EP添加劑(1)

粘度指數(shù)： 最低 80

傾點(diǎn)： 最高-12°C (10°F)

粘度等級(jí)： 建議在 40°C(104°F) 條件下為220 – 320 cSt

(1) ASTM D-2509：最小 15.8 kg (35 lb) Timken 負(fù)荷

油浴和甩油潤(rùn)滑系統(tǒng)

　　這是最簡(jiǎn)單的潤(rùn)滑系統(tǒng)類(lèi)型，但是使用范圍也最有限。

軸承部分浸入靜態(tài)儲(chǔ)油槽或油浴中。這些系統(tǒng)通常適合低速

到中速應(yīng)用（擋邊速度低于18 m/s [3400 ft./ min.]），熱傳遞

能力有限。密封對(duì)油浴系統(tǒng)的正確工作具有重要作用，因?yàn)?/p>

必須保持最低油位（下一頁(yè)的圖 156）。為設(shè)備選擇密封件

時(shí)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎對(duì)待。建議配備觀察孔以隨時(shí)監(jiān)測(cè)油位，特別是

在關(guān)鍵應(yīng)用中。

　　油浴和甩油潤(rùn)滑系統(tǒng)可用于傳動(dòng)、小齒輪機(jī)架和卷取機(jī)。

在這些系統(tǒng)中不需要頻繁地補(bǔ)充潤(rùn)滑油。極為重要的是確保有

效密封，以保持足夠高的油位并防止污染。

　　如果油液甩濺在軸承座整個(gè)內(nèi)表面，則可以改善散熱。大

多數(shù)時(shí)間，齒輪都在處理這項(xiàng)工作。目標(biāo)是重新收回機(jī)油并將

其引導(dǎo)到軸承。您可以利用攔油裝置實(shí)現(xiàn)此目的。為了保持軸

承中的油位，您可以使用油塞系統(tǒng)，如下一頁(yè)的圖 157 所示。

　　如果正確地設(shè)計(jì)為采用大儲(chǔ)油槽和大冷卻表面，甩油系統(tǒng)

可用于較高的軸承速度（擋邊速度可達(dá)20 m/s [3900 ft./min.]）。

軸承座設(shè)計(jì)也將對(duì)提供的冷卻程度產(chǎn)生重要影響。

典型布局

　　噴嘴可確保正確地分配和控制油霧的量。這可通過(guò)每個(gè)

噴嘴上的孔數(shù)量/長(zhǎng)度/大小以及這些噴嘴在指定軸承座上各

個(gè)待潤(rùn)滑點(diǎn)之間的分布（通常每個(gè)軸承兩個(gè)，一個(gè)或兩個(gè)用

于密封唇）來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　所需的油量未根據(jù)軸承內(nèi)產(chǎn)生的熱量專(zhuān)門(mén)計(jì)算，而是根

據(jù)軸承滾子列的尺寸和數(shù)量來(lái)確定。但是，預(yù)計(jì)需要消耗的

最低潤(rùn)滑油量根據(jù)油霧發(fā)生器制造商定義的油霧密度來(lái)確定。

　　此外，噴嘴可增加即將進(jìn)入軸承的低速氣流中懸浮的細(xì)微

油滴的大小。這可以利用油霧通過(guò)噴嘴孔（又稱(chēng)為再分類(lèi)噴

嘴）時(shí)速度升高引起的渦流來(lái)實(shí)現(xiàn)。務(wù)必保證軸承座中充分通

風(fēng)，以免干擾噴嘴孔中的壓降和油霧速度升高。排氣孔區(qū)域的

面積至少應(yīng)為系統(tǒng)中所有噴嘴孔區(qū)域面積的兩倍。

　　這些排氣孔的位置將決定軸承內(nèi)的最低油位。在啟動(dòng)階

段需要保持該油位。另外，建議確保長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行后再啟動(dòng)

軋機(jī)時(shí)也保持該油位。

圖155. 典型油霧通路

噴嘴

油入口

排氣孔和油位

排氣和排液

油液排放

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 107

油的特征（油浴和甩油）

　　潤(rùn)滑油的選擇主要考慮到粘度影響，它受到應(yīng)用的速度、

載荷和環(huán)境因素支配。

　　由于粘度隨溫度發(fā)生相反的變化，因此必須始終確定粘度

值與預(yù)期工作溫度的關(guān)系，該值還與初始油液粘度相關(guān)。在

上述的大部分應(yīng)用中，通常建議使用石油類(lèi)潤(rùn)滑油（在40°C

[104°F] 條件下粘度為220至460 cSt）構(gòu)成的油浴系統(tǒng)。可以

使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可避免對(duì)軸承性能產(chǎn)生不利影響的添加劑，以改

善潤(rùn)滑油的特性。最常用的添加劑包括：

EP 添加劑，可防止在邊界條件下發(fā)生劃傷

抗氧化劑，用于延長(zhǎng)潤(rùn)滑油使用壽命

防銹劑或緩蝕劑，用于保護(hù)軸承表面

抗磨劑

　　在齒輪傳動(dòng)應(yīng)用中，通常根據(jù)齒輪傳動(dòng)需要指導(dǎo)潤(rùn)滑油

選擇。

圖 156. 油浴潤(rùn)滑系統(tǒng)中合適的油位

油位

圖157. 油槽和擋油板

進(jìn)油孔

擋油板

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

108 TIMKEN 工程手冊(cè)

圖158. 循環(huán)油潤(rùn)滑系統(tǒng)

進(jìn)油孔

放油孔

圖159. 帶噴油孔的壓力饋油系統(tǒng)

噴油孔

放油孔

壓力饋油潤(rùn)滑系統(tǒng)

　　壓力饋油潤(rùn)滑系統(tǒng)用在由于工作參數(shù)原因需要大量散熱

的應(yīng)用中，例如中速到高速齒輪傳動(dòng)。油流也可逐漸適應(yīng)所

需的散熱水平。如有必要，您可以添加油冷裝置。

　　在特定應(yīng)用或環(huán)境中，您可能需要預(yù)熱潤(rùn)滑油，以避免

機(jī)器啟動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑油太稠。在典型油液循環(huán)系統(tǒng)中（圖158），潤(rùn)

滑油從中央儲(chǔ)槽泵送到每個(gè)軸承。在圓錐滾子軸承應(yīng)用中，

為了利用自然泵送作用，潤(rùn)滑油被引導(dǎo)到軸承小端，并總是

從大端排出。

　　這種循環(huán)可用于高達(dá)25m/s(5000FT./MIN.) 的擋邊速度。

如果擋邊速度超過(guò)此值，例如在極高速傳動(dòng)或卷取機(jī)中，將

使用帶噴油孔的壓力饋油系統(tǒng)（圖159）。噴油孔的位置允許

它們將潤(rùn)滑油引導(dǎo)到保持架和小擋邊之間的空間中。

生熱和散熱

生熱

　　如果未正確地遵守加注說(shuō)明或未正確地保持潤(rùn)滑周期，

攪拌過(guò)多的潤(rùn)滑油可能成為主要的生熱源。在正確潤(rùn)滑的軸

承中，熱量大部分在滾動(dòng)體和滾道之間產(chǎn)生。

　　軸承產(chǎn)生的熱量通過(guò)下面的公式確定（旋轉(zhuǎn)扭矩和軸承速

度的乘積）。

　　Qgen = k4

n M

　　其中：

　　Qgen = 產(chǎn)生的熱量W (BTU/min.)

　　M = 旋轉(zhuǎn)扭矩N.m (lb.in.)

　　n 　　= 旋轉(zhuǎn)速度 rev/min.

　　k4

= 0.105（Qgen 的單位為W，M 的單位為N.m）

　　= 6.73（Qgen 的單位為BTU/min.，M的單位為lb.in.

　　 x 10-4）

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 109

圖160. 磨粒造成的軸承損壞

通過(guò)循環(huán)潤(rùn)滑油散熱

　　在循環(huán)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)中，油液除去大部分熱量。下面的

等式代表在石油潤(rùn)滑油系統(tǒng)中未知潤(rùn)滑油性質(zhì)的情況下，準(zhǔn)

確地估算循環(huán)的油流所除去的熱量的方法。請(qǐng)咨詢潤(rùn)滑油提

供商以了解具體的值。

　　Qoil = k5

f (θ0

- θi

)

　　其中：

　　k5 用于計(jì)算石油潤(rùn)滑油帶走的熱量的尺寸系數(shù)

k5 = 28（Qoil的單位為W，f的單位為L(zhǎng)/min.，

θ的的單位為o C），

或 = 0.42（Qoil的單位為BTU/min.，f的單位為

U.S. pt./min.，θ的單位為o F）

　　Qoil 循環(huán)潤(rùn)滑油的散熱率

W (BTU/min.)

　　θi 進(jìn)油孔溫度

　　　　 o C (o F)

　　θo 出油孔溫度 o C (o F)

　　f 潤(rùn)滑油流速 L/min.

(U.S. pt./min.)

　　如果潤(rùn)滑油流量不受限制，則流速可以自由地穿過(guò)軸承。

有效地冷卻軸承所需的潤(rùn)滑油數(shù)量取決于軸承尺寸和內(nèi)部幾何

結(jié)構(gòu)、油流動(dòng)方向、軸承速度和潤(rùn)滑油性質(zhì)。

　　在甩油或油浴潤(rùn)滑系統(tǒng)中，熱量在軸承內(nèi)通過(guò)對(duì)流方式傳

輸。這種潤(rùn)滑方法的散熱率可通過(guò)使用軸承座冷卻旋管、軸承

座油槽或軸承座甩油系統(tǒng)得到增強(qiáng)。

污染物的影響

磨粒

　　在潔凈環(huán)境中，軸承損壞主要由發(fā)生滾動(dòng)接觸的軸承圈疲

勞導(dǎo)致。但如果顆粒污染物進(jìn)入到軸承系統(tǒng)中，則可能造成擦

傷和剝落等損壞，從而縮短軸承的使用壽命。

　　在這些條件下，首選表面硬化鋼，因?yàn)樗鼘?duì)碎屑的耐受能

力高于完全硬化鋼。此外，當(dāng)環(huán)境中的灰塵或應(yīng)用場(chǎng)合中某些

部件的金屬磨屑污染了潤(rùn)滑油時(shí)，磨損可能會(huì)成為軸承損壞的

主要原因（圖160）。

　　在污染的潤(rùn)滑油中運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承表現(xiàn)出很高的初始磨損率。

如果沒(méi)有更多的污染物侵入，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)軸承接觸區(qū)

域的顆粒污染物會(huì)變小。

　　通常，影響軸承磨損的重要參數(shù)包括污染物顆粒大小、濃

度、硬度和潤(rùn)滑油膜厚度。除了油膜厚度之外，其他所有參數(shù)

升高都會(huì)造成軸承磨損增加。升高潤(rùn)滑油粘度可減少指定污染

濃度下的軸承磨損。

　　建議在顆粒污染物很可能會(huì)對(duì)軸承性能產(chǎn)生顯著影響的應(yīng)

用中使用潤(rùn)滑油過(guò)濾裝置。通常，大部分工業(yè)應(yīng)用常用的是40

μm (1600μin.) 級(jí)濾清器。

水和軋制乳化液

　　在潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂中，溶解或懸浮的水和軋制乳化液會(huì)對(duì)

軸承壽命產(chǎn)生不利影響。

　　當(dāng)軸承靜止不動(dòng)時(shí)，水和軋制乳化液可能會(huì)造成腐蝕和軸

承水蝕。請(qǐng)參閱第122頁(yè)以了解更多詳情。

　　水和軋制乳化液也可能會(huì)縮短軸承疲勞壽命。雖然未完全

了解準(zhǔn)確的壽命機(jī)理，但是研究暗示水和軋制乳化液會(huì)進(jìn)入軸

承圈中由于反復(fù)的應(yīng)力周期而產(chǎn)生的微裂紋中。然后，這會(huì)造

成微裂紋中發(fā)生腐蝕和氫脆，加速裂紋傳播。

　　使用吸水性良好的潤(rùn)滑脂可降低軸承腐蝕的嚴(yán)重性。

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑和密封

110 TIMKEN 工程手冊(cè)

密封

　　為了使軸承組件的使用壽命最大化，必須達(dá)高效密封。動(dòng)

態(tài)密封圈是密封系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它有兩種功能：

排除軸承系統(tǒng)中的污染物

將潤(rùn)滑油保留在軸承內(nèi)

　　正確的密封設(shè)計(jì)取決于這兩種功能哪一種更關(guān)鍵，以及

軸承的工作條件。

　　為任何Timken軸承應(yīng)用選擇正確的密封設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)考慮：

潤(rùn)滑油類(lèi)型

需要防止進(jìn)入軸承腔的異物。

應(yīng)用的速度

預(yù)期工作溫度

應(yīng)用類(lèi)型

其他一般性環(huán)境和工作條件

　　異物（例如，灰塵、水垢或任何硬質(zhì)研磨性物質(zhì)）將充當(dāng)

研磨劑，造成軸承快速磨損。水基軋制工藝潤(rùn)滑冷卻液（通

常為酸性）將會(huì)使?jié)櫥秃兔芊馊ψ冑|(zhì)，造成軸承損壞以及

潤(rùn)滑油流失。

　　無(wú)論何時(shí)更換潤(rùn)滑油、軋制工藝潤(rùn)滑冷卻液或密封材料

類(lèi)型時(shí)，都需要檢查密封材料與潤(rùn)滑油添加劑和軋制工藝潤(rùn)

滑冷卻液的兼容性。

密封類(lèi)型

接觸式密封圈

　　接觸或摩擦密封圈時(shí)，密封組件之間會(huì)發(fā)生物理接觸。它

們經(jīng)常用于接觸力所產(chǎn)生的熱量可以接受的低速到中速應(yīng)用。

　　在運(yùn)行期間，密封唇和密封圈座之間必須存在潤(rùn)滑膜。否

則，很快將會(huì)出現(xiàn)密封圈損壞。

　　接觸式密封圈有兩種基本類(lèi)型 – 徑向唇式密封圈和面密

封圈（圖161）。

　　軋機(jī)行業(yè)中使用的徑向密封唇主要使用三種不同的材料制

造 – 腈 (NBR)、氫化丁腈 (HNBR) 和氟橡膠 (FKM) 或 (DuPont?

Viton?)。這三種材料都可以用于礦物潤(rùn)滑油或合成潤(rùn)滑油。

　　腈密封圈用于高達(dá) 14 m/s (2800 ft./min.) 的唇-座速度和

高達(dá) 100°C (212°F) 的工作溫度。氫化丁腈密封圈可獲得更好

的性能，能夠處理的工作溫度高達(dá) 125°C (257°F)。對(duì)于需要

很高的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)品性的應(yīng)用，我們建議使用工作溫度

可達(dá) 160°C (320°F) 的氟橡膠密封圈。

　　唇-座硬度為45至60 HRC且粗糙度Ra為0.25至0.50

μm（10至20 μin.）時(shí)可獲得正確的密封唇有效率。密封圈座

必須經(jīng)過(guò)切磨以避免出現(xiàn)研磨誘因。這些建議有助于形成和保

持穩(wěn)定的潤(rùn)滑油膜，保留表面紋理并防止產(chǎn)生過(guò)度的座磨損。

　　DuPont? 和 Viton? 是杜邦公司或其子公司的注冊(cè)商標(biāo)。

圖 161. 徑向和面密封唇配置

面密封圈

潤(rùn)滑油入口

徑向唇式密封圈 延長(zhǎng)內(nèi)徑

密封

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 111

靜態(tài)密封圈

　　為了能夠完全密封軸承，請(qǐng)考慮在非旋轉(zhuǎn)零件之間利用靜

態(tài)密封圈。位于外圈蓋和軸承座之間的O形環(huán)或壓縮墊片有助

于實(shí)現(xiàn)些目的。

非接觸式密封圈

　　非接觸式密封圈包括各種類(lèi)型的迷宮式密封圈（圖162）以

及密封元件之間保持間隙的流體動(dòng)力膜密封圈。這些密封圈的

防泄漏性取決于間隙量和密封圈降低可進(jìn)入迷宮式密封圈的流

體所攜帶的運(yùn)動(dòng)能量的能力。

　　迷宮式密封圈可采用各種配置。理論上，迷宮式密封圈充當(dāng)

泄漏減少裝置，而非泄漏消除裝置。迷宮式密封圈的泄漏率與徑

向間隙成正比。因此，這些間隙應(yīng)當(dāng)盡可能保持最小。建議將非

接觸式密封圈用于高速應(yīng)用（高于25 m/s [5000 ft./min.]），而

不能使用橡膠密封圈。

圖162. 迷宮式密封圈配置

密封

潤(rùn)滑和密封

112 TIMKEN 工程手冊(cè)

　　為了使密封圈與軸承座和軸承組件保留在一起，應(yīng)使用

加長(zhǎng)內(nèi)徑 (TQOWE)。這種設(shè)計(jì)可使軸承座和軸承成為密封

單元系統(tǒng)。這樣還可以消除常見(jiàn)的搬運(yùn)損壞和密封唇翻滾問(wèn)

題，因?yàn)槊芊馊υ诟鼡Q軋輥期間保留在各自的座中。

　　除了加長(zhǎng)擋邊，您還需要更小的支撐圈來(lái)構(gòu)成正確的密

封布局。在擋圈側(cè)，無(wú)論哪種固位裝置，都會(huì)使用一個(gè)徑向

密封唇，有時(shí)也可能使用兩個(gè)。

　　密封軸承概念（圖164）完全等同于Timken非密封（開(kāi)放

式）軸承，它有助于減少潤(rùn)滑脂消耗，延長(zhǎng)軸承使用壽命。

裝配在軸承中的其他密封圈將可額外為軸承提供保護(hù)，但是

保持良好的軸承座外部密封布局仍然很重要。

　　如果在運(yùn)行期間不需要補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，您可以接受配備固

態(tài)間隔圈的密封軸承。請(qǐng)參閱第39頁(yè)以了解關(guān)于密封輥頸軸

承解決方案的詳細(xì)信息。

密封系統(tǒng)

輥頸

　　輥頸應(yīng)用要求在鐵質(zhì)軋機(jī)和非鐵質(zhì)軋機(jī)的輥身側(cè)都采用

堅(jiān)固的密封布局。這對(duì)軋制工藝潤(rùn)滑冷卻液直接流過(guò)支撐（圓

角）圈的濕軋工藝以及安裝在高污染軋機(jī)環(huán)境中的軸承尤其

重要?？梢圆捎酶鞣N密封設(shè)計(jì)。如需關(guān)于此處未顯示的密封

圈設(shè)計(jì)的詳細(xì)信息，請(qǐng)咨詢鐵姆肯公司工程師。

　　密封設(shè)計(jì)取決于軸承和筒輥面之間的可用空間，該空間與

支撐圈長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)。許多布局成功地用于滿足各種類(lèi)型的工作條

件的要求。這些布局大部分都有一到兩個(gè)徑向密封唇，有時(shí)結(jié)

合面密封圈或迷宮式密封圈以獲得進(jìn)一步保護(hù)。

　　密封唇的方位因所用的潤(rùn)滑系統(tǒng)而異。在油潤(rùn)滑系統(tǒng)中，

密封配置通常如圖163中所示。在脂潤(rùn)滑系統(tǒng)中，兩個(gè)密封唇

通常都背朝軸承。

　　如果將一對(duì)徑向密封唇作為一個(gè)整體用于油潤(rùn)滑系統(tǒng)，

則需要在兩個(gè)密封圈之間配有獨(dú)立的潤(rùn)滑油入口以防止密封

唇在干座中旋轉(zhuǎn)。圖中所示的布局（圖163）可能會(huì)因可用的

空間而略有不同。支撐圈通常采用緊配合方式安裝在輥頸上，

以防止軋制工藝潤(rùn)滑冷卻液流進(jìn)支撐圈內(nèi)徑。

圖163. 兩個(gè)徑向密封唇配置

圖164. 集成密封工作輥軸承概念

靜態(tài)密封圈（O 形環(huán)）

靜態(tài)內(nèi)徑密封圈 徑向動(dòng)態(tài)密封圈

密封

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 113

輔助設(shè)備

　　卷取機(jī)、開(kāi)卷機(jī)、小齒輪機(jī)架和減速器之類(lèi)的輔助設(shè)備

不直接暴露在高污染環(huán)境中。在這種情況下，可采用更簡(jiǎn)單

的密封布局?？梢再?gòu)買(mǎi)很多型號(hào)和樣式的徑向密封唇來(lái)滿足

不同的密封要求。

　　在基本要求是將潤(rùn)滑油留在軸承座中的較清潔環(huán)境中，

通常使用單個(gè)唇緣朝內(nèi)的密封唇（圖165）。

　　在污染環(huán)境中，唇緣通常朝外。在更加關(guān)鍵的環(huán)境中，

使用雙唇密封圈或者兩個(gè)密封唇。在極臟的條件下應(yīng)額外使

用迷宮式密封圈作為主密封，以防止密封唇和密封表面發(fā)生

磨損以及提前出現(xiàn)唇式密封圈損壞。

　　如果采用脂潤(rùn)滑且在潔凈環(huán)境中，您可以使用金屬?zèng)_壓

件封口（圖166）。在臟污環(huán)境條件下，這些沖壓件與其他密

封件配合使用，形成更有效的迷宮式密封件以防止污染物進(jìn)

入。為了更高效地保留潤(rùn)滑脂和排除異物，應(yīng)配合使用靜止

部件上提供的機(jī)加工護(hù)圈與環(huán)形槽封口（圖167）。

圖167. 與環(huán)形槽封口組合在一起的機(jī)加工護(hù)圈

圖165. 單密封唇

圖166. 單密封唇加迷宮式設(shè)計(jì)

密封

潤(rùn)滑和密封

114 TIMKEN 工程手冊(cè)

潤(rùn)滑和密封

TIMKEN 工程手冊(cè) 115

苛刻應(yīng)用和增強(qiáng)型軸承

解決方案

　　本部分中包含關(guān)于以下主題的信息：

高性能軸承

接觸疲勞

碎屑

潤(rùn)滑

腐蝕

精密軋制

急劇加速

苛刻應(yīng)用和增強(qiáng)型軸承解決方案

116 TIMKEN 工程手冊(cè)

　　我們的高性能軸承面向最苛刻的環(huán)境，按照設(shè)計(jì)可提

供：

價(jià)值更高的成品

提高軸承性能，延長(zhǎng)使用壽命

提高功率密度，利用相同的軸承封圈尺寸獲得更大的功率

輸出能力

降低設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)成本

增加設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)間和生產(chǎn)效率

　　您可以在從原型到最終使用的任何階段部署高性能軸

承，不需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)。通過(guò)以應(yīng)用環(huán)境為重點(diǎn)的尖端分

析工具，我們的工程師可為您的工作環(huán)境推薦理想的產(chǎn)品。

　　我們的高性能軸承技術(shù)旨在通過(guò)最大限度地減少接觸疲

勞和過(guò)載、潤(rùn)滑不足、腐蝕和碎屑凹痕/污染導(dǎo)致的大部分主

要損壞模式來(lái)提高軸承使用壽命。

高性能軸承

　　冶金包括鋼包爐（氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐 [BOF]/氬氧脫碳爐 [AOD]）、

鑄機(jī)、軋機(jī)以及齒輪傳動(dòng)、卷取機(jī)和剪切機(jī)之類(lèi)的輔助設(shè)備。

這些苛刻應(yīng)用的工作環(huán)境惡劣。潛在挑戰(zhàn)包括重載荷、沖擊

載荷、高速、加速、高溫、碎屑污染和腐蝕，它們可能會(huì)對(duì)

標(biāo)準(zhǔn)軸承的性能產(chǎn)生不利影響，限制其達(dá)到完整使用壽命。

　　Timken增強(qiáng)型軸承解決

方案有助于降低總體設(shè)備設(shè)

計(jì)和運(yùn)行成本。為了延長(zhǎng)軸承

使用壽命和提高可靠性，我

們提供了高性能軸承解決方

案，在材料、設(shè)計(jì)、表面精加

工、異型接觸幾何結(jié)構(gòu)和涂層

中都應(yīng)用了專(zhuān)有技術(shù)。其中包

括：DuraSpexx?、抗磨粒軸

承、工程表面（圖168）和抗

腐蝕軸承。每個(gè)軸承解決方案

都設(shè)計(jì)用于增強(qiáng)一組具體的損

壞模式下的性能。在各種環(huán)境中，展示出典型使用壽命提高至

一點(diǎn)五倍到六倍。性能根據(jù)應(yīng)用和工作環(huán)境而變化。

圖168. 工程表面高性能軸承

高性能軸承

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 117

接觸疲勞

接觸疲勞挑戰(zhàn)

　　疲勞損壞是滾動(dòng)接觸、應(yīng)力和環(huán)境條件造成的正常結(jié)

果。

　　在指定工作條件下，任何軸承都可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和

現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)從統(tǒng)計(jì)學(xué)上得出計(jì)算壽命預(yù)期。請(qǐng)參閱第67-93頁(yè)

的“軸承使用壽命計(jì)算和相關(guān)分析”部分以了解關(guān)于軸承使

用壽命計(jì)算的詳細(xì)信息。

　　剝落是指內(nèi)圈和滾動(dòng)體上的軸承材料發(fā)生點(diǎn)蝕和脫落。

　　許多類(lèi)型的主要軸承損壞最終將惡化成剝落的繼發(fā)損壞

模式。我們將剝落損壞分為三種明顯不同的類(lèi)型。

夾雜物源剝落

　　夾雜物源剝落（圖169）由鋼材中存在的非金屬夾雜物造

成的表面下局部區(qū)域經(jīng)過(guò)數(shù)百萬(wàn)個(gè)交變載荷周期后材料加速

疲勞所致。這種損壞表現(xiàn)為局部橢圓形剝落。

點(diǎn)面源 (PSO) 剝落

　　點(diǎn)面源（PSO[圖170]）剝落由極高的局部接觸壓力造成

的軸承過(guò)早疲勞所致。這種剝落損壞通常是由于同時(shí)存在

邊界潤(rùn)滑/薄膜工作條件以及微粗糙接觸點(diǎn)因疲勞剝落、劃

痕、凹痕、磨粒、蝕刻或硬顆粒污染物導(dǎo)致的高應(yīng)力而造成

的。PSO剝落是最常見(jiàn)的剝落損壞，通常會(huì)由于油膜的液壓

壓力抬高金屬并剝離表層而呈箭頭形傳播。

圖169. 夾雜物源剝落

圖170. 點(diǎn)面源剝落 (PSO)

接觸疲勞

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

118 TIMKEN 工程手冊(cè)

　　圖172顯示使用我們的超純凈鋼可使軸承使用壽命提高多

達(dá)兩倍。

　　在受到非金屬夾雜物（滾道的夾雜物源剝落）問(wèn)題困擾時(shí)，

我們的超純凈鋼能夠提供延長(zhǎng)軸承疲勞壽命的優(yōu)勢(shì)。

　　超純凈鋼可發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)的情況包括：

彎曲力提高而現(xiàn)有軸承封圈固定的改裝軋機(jī)

齒輪傳動(dòng)，利用更純凈的鋼材可適應(yīng)更高功率要求

要求緊湊型設(shè)備設(shè)計(jì)的應(yīng)用

　　如果主要故障模式與夾雜物源剝落無(wú)關(guān)，可能無(wú)法獲得使

用超純凈鋼的優(yōu)勢(shì)，例如在以下情況中：

高偏心度/高邊緣應(yīng)力

低潤(rùn)滑油膜/粗糙接觸

嚴(yán)重的碎屑污染環(huán)境

幾何應(yīng)力集中 (GSC) 剝落

　　幾何應(yīng)力集中 (GSC) 剝落（圖171）由軸承局部區(qū)域的高應(yīng)

力引發(fā)的偏心、偏轉(zhuǎn)或邊緣載荷造成。這種損壞發(fā)生在軸承圈/

滾道的極邊緣部位，通常由軸、軸承座或高載荷問(wèn)題所致。

接觸疲勞解決方案

　　在大部分情況下，一種或多種增強(qiáng)可緩解接觸疲勞挑戰(zhàn)，

幫助最大化軸承壽命。

高純凈度鋼材

　　如果損壞與材料相關(guān)，則提高鋼材純凈度可最大限度地延

長(zhǎng)軸承使用壽命。軸承鋼材中的非金屬夾雜物可充當(dāng)應(yīng)力提升

物質(zhì)。夾雜物數(shù)量越少，體積越小，這些夾雜物出現(xiàn)在受壓體

積表面下的幾率越低。請(qǐng)考慮在高載荷應(yīng)用中使用超純凈鋼。

這種類(lèi)型的鋼材也可以結(jié)合更高的表面光潔度和更完善的軸承

外形，以幫助獲得最高的性能。

圖171. 幾何應(yīng)力集中剝落

圖172. 純凈鋼對(duì)軸承使用壽命的影響

3

標(biāo)準(zhǔn)鋼

0

1

2

超純凈鋼

壽命調(diào)整系數(shù)—— a2

壽命調(diào)整系數(shù)：鐵姆肯公

司標(biāo)準(zhǔn)材料與超純凈鋼

接觸疲勞

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 119

特殊形狀

　　我們通常采用適當(dāng)?shù)妮S承部件外形以最小化滾子的大端

或小端可能出現(xiàn)的邊緣應(yīng)力。這些標(biāo)準(zhǔn)外形有助于承受普通

載荷。

　　在特定應(yīng)用條件下，遇到極高的載荷或偏心時(shí)，您可能

需要利用特殊的滾子形狀將應(yīng)力更均勻地分布在滾道上。滾

子接觸端的應(yīng)力集中必須大幅降低以最小化滾道邊緣的剝落

幾率（幾何應(yīng)力集中 [GSC] 剝落）。

　　圖173–175顯示為圓錐滾子軸承增加特殊外形所產(chǎn)生的

顯著影響。這種應(yīng)力特征分析構(gòu)成了 Timken Syber 應(yīng)用分析

程序的要素之一。

　　我們的改進(jìn)形狀技術(shù)可通過(guò)在高載荷或偏心條件下達(dá)到

更均勻的應(yīng)力分布（圖176）將軸承使用壽命延長(zhǎng)多達(dá)四倍。

TIMKEN? DURASPEXX? 軸承

　　Timken? DuraSpexx?

軸承（圖177）的滾子、內(nèi)圈

和外圈采用特殊的表面處理

以幫助降低與表面相關(guān)的點(diǎn)

面源(PSO)損壞模式，采用

高級(jí)幾何外形來(lái)最小化高載

荷或偏心導(dǎo)致的邊緣應(yīng)力集

中。這些軸承結(jié)合增強(qiáng)材料以減少與夾雜物相關(guān)的損壞，相

對(duì)使用壽命比標(biāo)準(zhǔn)軸承長(zhǎng)達(dá)四倍。

圖176. 修形對(duì)軸承使用壽命的影響

3

4

5

50% C(90)

0.001 弧度

100% C(90)

0.002 弧度

150% C(90)

0.003 弧度

200% C(90)

0.004 弧度

0

1

2

相對(duì)使用壽命

載荷：

偏心：

圖173. 高載荷下的

滾子滾道應(yīng)力分布

——標(biāo)準(zhǔn)形狀

圖174. 存在偏心時(shí)

的滾子滾道應(yīng)力分

布——標(biāo)準(zhǔn)形狀

圖175. 利用特殊形

狀最小化邊緣載荷

影響的滾子滾道應(yīng)

力分布

形狀改進(jìn)對(duì)軸承使用壽命的影響

圖 177. DuraSpexx? 軸承

接觸疲勞

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

標(biāo)準(zhǔn)幾何結(jié)構(gòu)

改進(jìn)形狀幾何結(jié)構(gòu)

120 TIMKEN 工程手冊(cè)

碎屑

碎屑挑戰(zhàn)

　　碎屑通常會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)早損壞，特別是在惡劣的軋機(jī)環(huán)境

中。砂礫、灰塵、熱處理氧化皮以及來(lái)自齒輪、花鍵、故障或

剝落部件的金屬磨損顆粒之類(lèi)的污染物與軸承滾子和滾道表

面接觸后都可能會(huì)產(chǎn)生凹痕（圖178）。碎屑造成的這些損壞可

能會(huì)使軸承嚴(yán)重惡化，縮短疲勞壽命，最終導(dǎo)致軸承損壞。

圖178. 碎屑對(duì)軸承滾道造成的損壞

　　大顆粒在潤(rùn)滑油中通過(guò)軸承，擦傷接觸表面。

　　凹痕形軸肩——有些很?chē)?yán)重——可導(dǎo)致表面應(yīng)力上升，造

成表面過(guò)早損壞，縮短軸承使用壽命（圖179）。指定顆粒大小

和濃度的金屬磨?？稍斐勺顕?yán)重的軸承損壞。

　　在很多情況下，我們的標(biāo)準(zhǔn)滲碳軸承可通過(guò)最小化指定系

統(tǒng)中的碎屑影響獲得優(yōu)異的性能。實(shí)際上，在相同的碎屑條件

下進(jìn)行的受控實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，我們的標(biāo)準(zhǔn)軸承的性能始終達(dá)到

或超過(guò)多家主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的軸承。

　　如果存在明顯的碎屑問(wèn)題，我們的Timken?防碎屑軸承

還可提供更高等級(jí)的保護(hù)和性能。這種產(chǎn)品可提供各種尺寸

和軸承類(lèi)型。

圖179. 凹陷形成過(guò)程的圖示

滾子

滾子速度

圈速度 潤(rùn)滑油

潤(rùn)滑油中的硬污染顆粒

進(jìn)入滾子——軸承圈接觸區(qū)

顆粒物陷在滾子——軸承圈

接觸區(qū)。受到載荷時(shí)，顆粒

物將會(huì)損壞表面（凹陷）

軸承圈

碎屑

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 121

　　為了幫助確定我們的防碎屑軸承是否適合您的作業(yè)系統(tǒng)，

我們的工程師開(kāi)發(fā)了基于計(jì)算機(jī)的分析工具，便于通過(guò)檢查軸

承滾道表面的凹痕和其他碎屑損傷以針對(duì)您應(yīng)用中的碎屑的嚴(yán)

重性進(jìn)行建模（圖181）。通過(guò)損壞檢查得出的結(jié)論為選擇最適

當(dāng)?shù)乃樾冀鉀Q方案提供了更多資料。

　　我們的防碎屑軸承通常采用外徑至少為200 mm (7.874 in.)

的圓錐、調(diào)心或圓柱滾子軸承設(shè)計(jì)。我們的防碎屑軸承適合您

的應(yīng)用現(xiàn)有的封圈尺寸，有助于消除成本高昂的重新設(shè)計(jì)需

要。此外，先進(jìn)的制造工藝使我們無(wú)論面對(duì)數(shù)量多少的訂單

都能提供經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的價(jià)格。

　　利用我們的防碎屑軸承，您無(wú)需重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)即可獲得更

長(zhǎng)的軸承使用壽命和更高的生產(chǎn)效率。

碎屑解決方案

防碎屑軸承

　　我們制造出防碎屑軸承，結(jié)合專(zhuān)有的合金和熱處理改良

與硬膜涂層技術(shù)優(yōu)化其機(jī)械性質(zhì)。我們的防碎屑技術(shù)可防止

粘著磨損并自動(dòng)修復(fù)微裂紋，這樣可獲得更長(zhǎng)的使用壽命。

　　防碎屑軸承在低潤(rùn)滑條件下的碎屑環(huán)境中表現(xiàn)出的性能可

達(dá)標(biāo)準(zhǔn)Timken軸承的三倍（圖180）。

圖180. 疲勞測(cè)試結(jié)果——中等碎屑

標(biāo)準(zhǔn)基線

（清潔環(huán)境）

測(cè)試顯示壽命提高多達(dá) 3 倍

標(biāo)準(zhǔn)基線

（存在碎屑）

3.0

0.0

1.0

2.0

防碎屑軸承

（存在碎屑）

在薄膜中的相對(duì) (L16壽命 )

圖181. 在我們的Debris Signature Analysis程序中生成的凹痕部

位場(chǎng)圖

碎屑

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

深度—um

122 TIMKEN 工程手冊(cè)

潤(rùn)滑

潤(rùn)滑挑戰(zhàn)

　　潤(rùn)滑不足可形成各種損壞條件。如果為軸承提供的潤(rùn)滑

油在工作期間不足以分隔滾動(dòng)和滑動(dòng)接觸表面，或未進(jìn)行充

分潤(rùn)滑，則將造成損壞。

　　圓錐滾子軸承也可能會(huì)遇到另一種經(jīng)?？蓺w因于潤(rùn)滑不足

的損壞模式，即滾子端劃傷（圖182）。雖然劃傷損壞可歸因于

擋邊接觸位置預(yù)載荷過(guò)高或過(guò)度生熱，但最常見(jiàn)的情況是它與

分隔滾子端與擋邊接觸位置的薄膜潤(rùn)滑層相關(guān)。

圖182. 圓錐滾子軸承上典型的擋邊——滾子端劃傷 圖184. 滾子剝離損壞

　　我們的增強(qiáng)表面精加工技術(shù)通過(guò)平整和降低表面粗糙顆粒

的高度，可將軸承使用壽命提高多達(dá)四倍（圖 185）。

圖183. 滾子端面和擋邊變色

　　為每個(gè)軸承系統(tǒng)確定正確的潤(rùn)滑油用量、類(lèi)型、等級(jí)、供

應(yīng)系統(tǒng)、粘度和添加劑非常重要。根據(jù)歷史、載荷、速度、密

封系統(tǒng)、工作條件和預(yù)期壽命做出正確的選擇。若未正確考

慮這些因素，則可預(yù)見(jiàn)無(wú)法獲得足夠高的軸承和應(yīng)用性能。

　　潤(rùn)滑不足造成的損壞在外觀和運(yùn)行上都會(huì)有很大不同。根

據(jù)損壞等級(jí)，它可導(dǎo)致從極輕微的滾子端或擋邊變色（圖183）

到整個(gè)軸承卡滯。

潤(rùn)滑解決方案

表面光潔度增強(qiáng)

　　潤(rùn)滑和潤(rùn)滑膜厚度是保持正確的軸承性能的關(guān)鍵因素。

油膜厚度結(jié)合相互接觸的滾子和滾道的復(fù)合表面粗糙度確定

λ比值（第98頁(yè)的圖144）。如果λ比值太小（低于0.8），則會(huì)

發(fā)生粗糙接觸，這樣將可能造成滾子和軸承圈發(fā)生剝離損壞

（圖184）或PSO剝落。

其中：

薄膜厚度 λ = –––––––––––––––––––––––––––––––

兩個(gè)表面的復(fù)合粗糙度

圖185. 表面光潔度增強(qiáng)對(duì)軸承使用壽命的影響

3

4

5

6

0

1

相對(duì)使用壽命

2

標(biāo)準(zhǔn)表面處理

增強(qiáng)表面處理

1.1 2.1

測(cè)試條件 1

0.4 1.5

測(cè)試條件 2

0.6 2.1

測(cè)試條件 3

λ =

潤(rùn)滑

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 123

TIMKEN工程表面

　　我們同時(shí)利用表面改性處理（更改表面光潔度）和特殊涂

層獲得工程表面 (ES)。

　　表面改性處理包括我們的ES10和ES20工藝。這些精加

工方法可將表面粗糙度降到遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)方法的水平。更為平

滑且經(jīng)過(guò)形態(tài)改性的表面上（圖186和187）可與配對(duì)部件的表

面相互作用的明顯粗糙顆粒（顯微鏡下的高點(diǎn)）較少，有助于

減少摩擦和磨損。

　　通過(guò)涂層制作的工程表面（ES200 和 ES300 系列）采用

厚度為1至 3μm（40至120μin.）的薄膜型納米復(fù)合金屬-碳化

物矩陣獲得硬度極高的低摩擦表面性質(zhì)。

　　我們利用物理蒸汽沉積工藝形成涂層（圖188），產(chǎn)生硬度

比鋼材高兩倍但仍具有彈性的表面。在實(shí)驗(yàn)中，該涂層的摩擦

系數(shù)低于鋼材的50%。

　　我們?cè)诓挥绊懟挠捕鹊臏囟龋ǖ陀?60°C [320°F]）下應(yīng)

用此涂層。

圖186. 普通磨削表面形態(tài)

圖187. ES20光潔表面形態(tài)。

　　采用我們的工程表面的軸承通常用于最佳軸承性能和正常

運(yùn)行時(shí)間至關(guān)重要的場(chǎng)合。

　　我們的ES涂層同時(shí)具有與陶瓷和聚合物類(lèi)似的性質(zhì)，能

夠抑制滾子和軸承滾道接觸面上的微型焊接和粘著磨損，顯

著地最小化金屬——金屬接觸。

　　ES涂層能夠提供耐磨粒性，降低滑動(dòng)或潤(rùn)滑不佳的接觸面

上的摩擦和扭矩，減少部件劃痕和擦傷損壞，延長(zhǎng)軸承在薄膜

潤(rùn)滑中的壽命，減少摩擦腐蝕磨損并提供溢油保護(hù)。

　　我們對(duì)ES涂層配方進(jìn)行了測(cè)試和優(yōu)化以在挑戰(zhàn)性應(yīng)用中

獲得最佳性能。采用工程表面的軸承的測(cè)試數(shù)據(jù)證明與標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)相比，軸承壽命可提高多達(dá)九倍。

圖188. 具有涂層的軸承

潤(rùn)滑

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

124 TIMKEN 工程手冊(cè)

適當(dāng)?shù)墓こ瘫砻孢x擇

　　選擇適當(dāng)?shù)墓こ瘫砻婀鉂嵍然蛲繉有枰u(píng)估應(yīng)用的摩擦

學(xué)條件。雖然經(jīng)過(guò)大幅簡(jiǎn)化，但是表9仍可展示我們應(yīng)如何考

慮潤(rùn)滑效率 (λ) 和接觸模式以便為應(yīng)用選擇正確的光潔度或涂

層類(lèi)型。

腐蝕

腐蝕挑戰(zhàn)

　　抗摩擦軸承在輥頸應(yīng)用出現(xiàn)損傷的主要原因是水性腐蝕

損傷。

　　水侵入會(huì)造成滾道與滾動(dòng)體之間發(fā)生界面腐蝕。盡管軸承

在運(yùn)行時(shí)由水導(dǎo)致的問(wèn)題非常罕見(jiàn)，但是軸承靜止時(shí)潤(rùn)滑油膜

的損耗會(huì)造成幾乎或完全喪失保護(hù)。透過(guò)瑕疵或損壞的密封圈

的水或軸承座內(nèi)部由于溫度變化而凝結(jié)的水會(huì)流到軸承座底

部，與滾子和滾道表面發(fā)生接觸。這會(huì)造成腐蝕，最初是以

黑色氧化物的形式出現(xiàn)，稱(chēng)為污點(diǎn)（圖189）。大多數(shù)情況下，

您可以利用細(xì)研磨材料除去污點(diǎn)并重新使用軸承。長(zhǎng)時(shí)間暴露

于潮濕環(huán)境，這種腐蝕將在軸承材料上形成點(diǎn)蝕（圖190），最

終導(dǎo)致更嚴(yán)重的損傷，稱(chēng)為蝕刻（圖191）。在此階段，根據(jù)損

傷的深度，軸承必須丟棄或進(jìn)行翻修。

　　儲(chǔ)存條件不佳以及拆卸后進(jìn)行檢查時(shí)洗滌和干燥方法不當(dāng)

也會(huì)造成明顯的損傷（圖192）。

表9. 選擇適當(dāng)?shù)墓こ瘫砻婀鉂嵍然蛲繉?/p>

摩擦學(xué)條件損傷模式 涉及的解決方案 機(jī)制

低/由于潤(rùn)滑不佳或

薄膜潤(rùn)滑條件導(dǎo)致

（薄膜）疲勞壽命

縮短

滾子上采用 ES302

涂層

帶涂層的硬表面作為不同材料

減少粘著磨損并磨光無(wú)涂層表

面，提高有效 λ 比值

因缺少潤(rùn)滑而產(chǎn)生

的劃痕損傷

滾子端面

（滑動(dòng)表面）

上采用 ES200 或

ES300 涂層

涂層形成防粘著磨損屏障，

減少摩擦

因雜質(zhì)而導(dǎo)致疲勞

壽命縮短

滾子上采用 ES300

或 ES302 涂層

帶涂層的硬表面作為不同材料

減少粘著磨損，縮小無(wú)涂層滾道

上的碎屑凹痕肩部高度

摩擦腐蝕、表面侵

蝕、劃痕和擦傷

滾子上采用 ES300

或 ES302 涂層

涂層在滾道上形成防粘著

磨損屏障

圖189. 無(wú)點(diǎn)蝕的污點(diǎn) 圖190. 滾子上的點(diǎn)蝕

圖191. 外圈滾道腐蝕 圖192. 儲(chǔ)存條件不佳造成的

損傷

潤(rùn)滑 腐蝕

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 125

防腐蝕解決方案

TIMKEN? AQUASPEXX? 軸承

　　Timken? AquaSpexx? 軸承（圖195）利用專(zhuān)有的電化合鋅

合金涂層保護(hù)滾道和其他功能表面，以減少水侵入和水性腐

蝕造成的軸承損傷。

　　此工藝可產(chǎn)生暈彩外觀，不同產(chǎn)品之間可能會(huì)有差異。這

種涂層提供電偶腐蝕防護(hù)，可直接應(yīng)用于成品部件。

TIMKEN 薄密鍍鉻軸承

　　薄密鍍鉻 (TDC) 軸承采用專(zhuān)有的硬質(zhì)薄鉻質(zhì)涂層，在潮濕

或腐蝕性環(huán)境中具有優(yōu)異的抗腐蝕能力和出眾的性能。這些軸

承的抗腐蝕性能達(dá)到傳統(tǒng)軸承的三到九倍。

　　TDC 軸承專(zhuān)為在各種惡劣的腐蝕性環(huán)境中獲得更高的性能

而設(shè)計(jì)，其中包括部分酸性和堿性溶液，標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)保護(hù)軸承在

這些溶液中會(huì)出現(xiàn)過(guò)早損傷。

　　清潔和干燥后，應(yīng)在軸承上涂抹機(jī)油或其他防腐蝕劑，并

用保護(hù)紙包裹后（圖193）再放到儲(chǔ)存位置。新軸承或用過(guò)的軸

承必須始終放在干燥區(qū)域并使用適當(dāng)?shù)陌b材料（圖194），以

降低安裝前出現(xiàn)腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

圖194. 用于大軸承的真空熱密封鋁箔袋

圖195. 在腐蝕應(yīng)用中測(cè)試后的 AquaSpexx? 軸承和標(biāo)準(zhǔn)軸承

對(duì)比

測(cè)試后的 AquaSpexx? 外圈 測(cè)試后的無(wú)涂層外圈

圖193. 機(jī)油保護(hù)和特殊保護(hù)紙

腐蝕

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

126 TIMKEN 工程手冊(cè)

精密軋制

更高的軸承精度以獲得最佳厚度精度

　　輥頸軸承精度直接影響軋制產(chǎn)品的質(zhì)量。在冷軋操作中，

支撐輥軸承的徑向跳動(dòng)可傳輸?shù)酱堉频漠a(chǎn)品，表現(xiàn)為產(chǎn)品

厚度的縱向波動(dòng)。精密軸承可降低徑向跳動(dòng)量，提高軋機(jī)的

厚度控制能力。

　　支撐輥的四列圓柱軸承的精度通?？赏ㄟ^(guò)在將內(nèi)圈安裝

到輥頸后再精磨得到提高。內(nèi)圈安裝在輥頸上，其滾道經(jīng)過(guò)

修磨以最大限度地降低內(nèi)圈外徑 (O.D.) 相對(duì)于支撐輥身的任

何偏心。

　　通過(guò)指定更高精度公差提高精度水平，可進(jìn)一步提高支撐

輥的標(biāo)準(zhǔn)四列圓錐滾子軸承的精度。

　　我們的制造能力允許我們將內(nèi)圈壁斷面的變化保持在極

低的公差水平。

　　控制壁斷面和滾子

尺寸變化（圖196）有重

要意義，因?yàn)閱蝹€(gè)軸承

部件中的任何高點(diǎn)都會(huì)

使軸承產(chǎn)生徑向移動(dòng)或

徑向跳動(dòng)。

　　軸承徑向跳動(dòng)，包

括重復(fù)的徑向跳動(dòng)（壁斷

面變化）和非重復(fù)徑向跳

動(dòng)；或滾子尺寸變化以

及滾子端圓度。

圖197. 重復(fù)徑向跳動(dòng)（同步）

????

????

???

　　內(nèi)圈壁厚變化將表現(xiàn)為重復(fù)的徑向跳動(dòng)（同步[圖197]），而

滾子尺寸變化將會(huì)導(dǎo)致非重復(fù)（異步 [圖 198]）變化。

圖196. 滾子尺寸變化（以圓錐滾子

軸承為例）

????

圖198. 非重復(fù)性徑向跳動(dòng)（異步）

同步誤差運(yùn)動(dòng)軌跡

Rmin

異步誤差

Rmax

精密軋制

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 127

頻繁加減速

　　保持架，在滾子軸承的正常運(yùn)行中執(zhí)行重要的功能。在

滾動(dòng)體進(jìn)出承載區(qū)的過(guò)程中，它們可使?jié)L動(dòng)體保持均勻的間

距。苛刻的動(dòng)態(tài)工作環(huán)境，例如急劇加速或減速、高幅度和

頻率的振動(dòng)或沖擊，以及軸承工作游隙較高，都會(huì)影響保持

架的性能。

保持架挑戰(zhàn)

　　在上述的苛刻動(dòng)態(tài)工作環(huán)境下，滾子將會(huì)以很高的速率加

速或減速。根據(jù)保持架的類(lèi)型，滾子對(duì)保持架橫梁、指式保持

架或銷(xiāo)產(chǎn)生的沖擊可形成動(dòng)態(tài)的彎曲循化應(yīng)力（圖199），產(chǎn)生可

損壞保持架的疲勞裂紋。我們開(kāi)發(fā)了多種保持架類(lèi)型和材料以

滿足各種工作要求。

保持架解決方案

　　我們開(kāi)發(fā)了名為 CageDyn的專(zhuān)有計(jì)算工具來(lái)研究保持架在

動(dòng)態(tài)條件下的性能。CageDyn執(zhí)行快速精確的計(jì)算以識(shí)別損傷

風(fēng)險(xiǎn)，并評(píng)估保持架設(shè)計(jì)和材料選擇的影響。

　　對(duì)于承受高載荷、振動(dòng)、高速或加速的挑戰(zhàn)性應(yīng)用，可

能需要使用特殊的保持架以盡可能減少損傷。潛在解決方案

包括：

變更材料

增強(qiáng)設(shè)計(jì)以最小化應(yīng)力

減少保持架窗口——滾子間隙

更寬的保持架橫梁或指狀件寬度

增強(qiáng)保持架材料

優(yōu)化軸承內(nèi)部游隙

　　使用CageDyn模擬困難應(yīng)用條件下軸承保持架的性能有助

于盡可能地減少新設(shè)計(jì)所需的原型制作和測(cè)試數(shù)量，節(jié)約時(shí)間

和成本?？梢钥焖俚赝瓿稍敿?xì)的研究，提高精度，縮短產(chǎn)品交

付周期。CageDyn還可以分析軸承應(yīng)用以確保指定正確的保持

架類(lèi)型，降低保持架在工作中出現(xiàn)問(wèn)題的幾率。

　　如需詳細(xì)地分析應(yīng)用中的軸承保持架的性能，請(qǐng)咨詢鐵

姆肯公司工程師。

圖199. 由一個(gè)滾子加速和沖擊保持架橫梁而產(chǎn)生的沖壓鋼保持

架和滾子應(yīng)力圖（最大應(yīng)力在應(yīng)力分布圖中顯示為深灰色）

頻繁加減速

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

128 TIMKEN 工程手冊(cè)

應(yīng)用挑戰(zhàn)和增強(qiáng)軸承解決方案

TIMKEN 工程手冊(cè) 129

相關(guān)產(chǎn)品

　　本部分包含以下信息：

密封和潤(rùn)滑

維護(hù)工具

狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備

Timken? 帶座軸承單元

Timken? Quick-Flex? 聯(lián)軸器

精密鏈條產(chǎn)品

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

130 TIMKEN 工程手冊(cè)

潤(rùn)滑

　　世界各地的客戶都在軋機(jī)、鐵路軸承、發(fā)電設(shè)備、工程和

運(yùn)輸車(chē)輛以及其他工業(yè)應(yīng)用中使用我們的潤(rùn)滑油。Timken 軋

機(jī)潤(rùn)滑脂專(zhuān)為鋼鐵軋機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)，能夠提高抗水沖刷特性、防

銹蝕和腐蝕能力、高溫性能和氧化穩(wěn)定性。

　　鐵姆肯公司擁有豐富的摩擦學(xué)和滾動(dòng)摩軸承專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并

深刻了解這兩方面因素如何影響系統(tǒng)的整體性能，在此基礎(chǔ)上

開(kāi)發(fā)出了適合特定應(yīng)用場(chǎng)合和環(huán)境的潤(rùn)滑系列產(chǎn)品。Timken

潤(rùn)滑產(chǎn)品能夠幫助軸承和相關(guān)部件在苛刻的工業(yè)工作環(huán)境中

有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。高溫、耐磨損和防水添加劑可以在惡劣的環(huán)境

中為軸承提供極佳的防護(hù)。

　　七個(gè)主要的Timken潤(rùn)滑系列產(chǎn)品與我們的G-Power和

M-Power單點(diǎn)潤(rùn)滑器、C-Power多點(diǎn)集中潤(rùn)滑器以及我們的

全球潤(rùn)滑產(chǎn)品解決方案相得益彰。G-Power、M-Power和

C-Power設(shè)備可在機(jī)器的運(yùn)行中均勻地分布潤(rùn)滑脂。這些罐

子可以填充鐵姆肯公司潤(rùn)滑油脂或其他眾多類(lèi)型的商業(yè)潤(rùn)滑油

脂，并可與完整系列的鐵姆肯公司附件一同安裝。

Timken氟橡膠 (V) 綠色工業(yè)密封 – 建議用于連續(xù)工作溫度大

約為400°F、峰值溫度為450°F的應(yīng)用。

圖200. Timken高性能密封

Timken腈 (N)

（黑色密封）

Timken氟橡膠 (V)

Timken氫化丁腈橡膠 （綠色密封）

(HNBR)（藍(lán)色密封）

　　除了軸承系列產(chǎn)品，我們還提供各種為冶金行業(yè)量身定

制的相關(guān)產(chǎn)品。本部分包含關(guān)于密封、潤(rùn)滑、維護(hù)工具、狀

態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備和帶座軸承單元產(chǎn)品的信息。

密封和潤(rùn)滑

密封

　　我們的工業(yè)密封系列包括多種適合幾乎任何工業(yè)應(yīng)用的不

同材料選項(xiàng)。我們的密封是惡劣應(yīng)用環(huán)境中的理想選擇，能夠

承受極端溫度、壓力、雜質(zhì)和大部分化學(xué)物質(zhì)。與PTFE（聚四

氟乙烯）材料相比，它們還可在稠厚的粘性流體中提供出色的

密封性能，更高的抗拉強(qiáng)度，更少的冷流和蠕變。

　　鐵姆肯公司提供各種密封解決方案，包括：

　　油和脂密封 —— 這些密封可在各種環(huán)境中防止具有磨損

和腐蝕性的潮氣以及其他有害污染物進(jìn)入機(jī)器的部件。

　　V-Seals? —— 使用腈或 Viton? 制成，這些高彈性密封安

裝方便，適合各種軸尺寸，可用于離心和偏心軸。

　　Redi-Seals? 服務(wù) —— 通過(guò)這項(xiàng)創(chuàng)新計(jì)劃，客戶可在下訂

單后24小時(shí)內(nèi)獲得高質(zhì)量的密封設(shè)備。

　　Redi-Sleeve? 技術(shù) —— 這些鋼質(zhì)耐磨套設(shè)計(jì)用于壓接到

軸上，可快速地修復(fù)受損、刻槽或磨穿的軸。

　　軸修理套件 —— 這些套件可作為軸更換的備選方案。

　　Redi-Coat? —— 這種專(zhuān)利密封劑可填充拋光不佳的內(nèi)徑

中的劃痕和擦傷。

　　我們的工業(yè)密封圈可提供小內(nèi)徑尺寸，最大為13英寸

（325 mm），并提供公制和高溫型號(hào)。我們還可提供工具來(lái)

加速安裝、防止密封和軸承損壞以及預(yù)防密封過(guò)早滲漏。密

封和工具適用于數(shù)以千計(jì)的應(yīng)用中使用的全系列設(shè)備，包括

制造、越野車(chē)輛、動(dòng)力傳輸和煉油廠應(yīng)用。

　　鐵姆肯公司的油封提供各種選擇以適應(yīng)您獨(dú)特的應(yīng)用和

工作規(guī)格。此外，它們使用相應(yīng)的顏色編碼以便于識(shí)別（圖

200）。

Timken腈 (N) 黑色工業(yè)密封 – 建議用于連續(xù)工作溫度大約為

200°F、峰值溫度為250°F的應(yīng)用。

Timken氫化丁腈橡膠 (HNBR) 藍(lán)色工業(yè)密封 – 建議用于連續(xù)

工作溫度大約為300°F、峰值溫度為350°F的應(yīng)用。

密封和潤(rùn)滑

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

TIMKEN 工程手冊(cè) 131

維護(hù)工具

液壓拉拔器

　　我們提供種類(lèi)齊全的自給式便攜液壓拉拔系統(tǒng)，承載能力

為4至30噸。它們是拆卸所有種類(lèi)的軸配合零件的理想選擇。

我們實(shí)用的自定中液壓拉拔器可方便地轉(zhuǎn)換成雙臂或三臂拉拔

器（圖201）。緊湊的設(shè)計(jì)極其適合拉出各種壓入配合零件，包

括軸承、車(chē)輪、襯套、齒輪和皮帶輪。唧筒柄可360度旋轉(zhuǎn)，

以在最方便的位置靈活地使用拉拔器

電感應(yīng)加熱器

　　在要求苛刻的工業(yè)應(yīng)用中使用共軛式電感應(yīng)加熱器（圖

202）。它們可以快速加熱各種齒輪、軸承圈、聯(lián)軸器、軸承和

其他部件，并使其呈放射狀膨脹。我們按照國(guó)際 (IEC) 和歐洲

(CE) 健康和安全要求生產(chǎn)所有加熱器。它們配備由微處理器控

制的電源，具有內(nèi)置時(shí)間和溫度控制功能以及自動(dòng)退磁功能。

TIMKEN? ECOPOWER?

電感應(yīng)加熱器

　　使用新型 Timken? EcoPower? 電感加熱器（圖203）安裝

和拆卸緊配合部件。這種靈活的設(shè)計(jì)無(wú)需再使用共軛形裝置。

　　這種新加熱器類(lèi)型由發(fā)電機(jī)和精選的電感工具構(gòu)成。后者

為固定線圈型——根據(jù)具體的尺寸指定；或柔性線圈型——就

像纏繞在工件外側(cè)或內(nèi)側(cè)的纜線。利用這種工具，能夠適應(yīng)

多種不同尺寸和形狀的工件表面的磁場(chǎng)。它還可以將加熱臺(tái)

連接到發(fā)電機(jī)。

　　由于發(fā)電機(jī)/線圈系統(tǒng)的效率很高，可將高達(dá)90%的輸入

功率直接輸送到工件，因此可以顯著地節(jié)省時(shí)間。這主要?dú)w功

于直接放置在待加熱表面上的電感線圈（固定或柔性線圈）。

圖204. 繞有兩組柔性線圈的1300 kg (2900 lb.)齒輪示例

圖203. Timken? EcoPower? 電感應(yīng)加熱器

圖202. Timken 共軛式電感應(yīng)加熱器

圖201. 液壓三臂拉拔器

在上例中，從安裝柔性線圈到拆下1300 kg的齒輪的軸總共只

需要23分鐘（圖204）。

維護(hù)工具

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

132 TIMKEN 工程手冊(cè)

輥頸裝卸工具

　　在將輥頸軸承安裝到軸承座中或從軸承座中拆下時(shí)，應(yīng)當(dāng)

小心地搬運(yùn)以免損壞任何關(guān)鍵表面。您可以根據(jù)軸承類(lèi)型、尺

寸、重量、保持架類(lèi)型以及軸承零件是獨(dú)立裝配還是作為整體

裝配（例如密封軸承）使用各種不同的工具。

　　例如，對(duì)于配備銷(xiāo)式保持架的大內(nèi)徑四列圓錐軸承，可

以利用安裝在保持架圈上的螺紋孔中的帶孔螺栓吊裝單內(nèi)圈

或雙內(nèi)圈。

　　配備沖壓鋼保持架的軸承使用特殊的吊裝工具。

　　我們提供兩種基本的吊裝工具類(lèi)型：

三腳式（圖206）

滑動(dòng)底腳（圖207）

　　通常，操作員會(huì)使用自己的工具。但是如果這樣做，請(qǐng)務(wù)

必小心不要損壞軸承部件。

圖206. 三腳式裝置 圖207. 滑動(dòng)底腳

圖208. 密封輥頸軸承和吊裝工具

圖205. Timken ChockLok?

　　我們交付的大部分密封圓錐滾子軸承都已預(yù)加潤(rùn)滑脂。搬

運(yùn)和安裝到軸承座中時(shí)應(yīng)將其整體作為裝配好的單元。您也可

以使用這種解決方案將未加潤(rùn)滑脂的標(biāo)準(zhǔn)雙列或四列組件作為

整體單元進(jìn)行安裝。

CHOCKLOK?

　　The Chocklok?（圖205）鎖環(huán)組件可將軸承座/軸承組件保

留在輥上。它取代沉重的OE剖分環(huán)和調(diào)節(jié)螺母，可簡(jiǎn)化軸承

座的組裝/拆卸。這種使用方便的系統(tǒng)只需要緊固六個(gè)螺栓，

可以安裝在大部分軋機(jī)設(shè)計(jì)中，通?？蓪⑤S承座的安裝和拆

卸時(shí)間縮短一半。

維護(hù)工具

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

TIMKEN 工程手冊(cè) 133

　　圖208（上一頁(yè)）顯示滑動(dòng)底腳吊裝工具如何夾住軸承兩

端以將整個(gè)密封軸承組件抬入或抬出軸承座。吊裝工具穿過(guò)

內(nèi)圈內(nèi)徑支撐在軸承底部，并穿過(guò)頂部外圈夾住軸承。它在

軸承外圈支撐軸承底部以提升整個(gè)軸承。軸承座設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)留

出間隙，使提升裝置腳能夠進(jìn)入外圈端面，以便為整個(gè)軸承

組件提供正確的提升支撐。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備

　　在冶金行業(yè)中，您的目標(biāo)是最大限度地提高正常運(yùn)行時(shí)

間、安全性和盈利性。您必須避免任何意外停機(jī)。您應(yīng)當(dāng)找

出任何不安全的狀況，并且必須立即修復(fù)。我們提供齊全的

狀態(tài)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品和服務(wù)，包括便攜式儀器、連續(xù)監(jiān)控裝置和在

線系統(tǒng)。我們可以開(kāi)發(fā)成本效益出眾的解決方案以獲得最大

輸出和可靠服務(wù)，從而幫助您將正常運(yùn)行時(shí)間最大化。增加

機(jī)器的有效壽命和生產(chǎn)效率可直接影響凈利潤(rùn)。

　　我們的手持軸承測(cè)試儀是一種便攜式袖珍設(shè)備，性能可

靠，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，使用方便。通過(guò)軸承測(cè)試儀，用戶可以靈活

地執(zhí)行定期機(jī)器狀況檢查，有助于避免意外停機(jī)造成的生產(chǎn)

損失，降低總體維護(hù)成本。軸承測(cè)試儀的緊湊和輕量級(jí)設(shè)計(jì)

使其成為在多種工業(yè)環(huán)境中評(píng)估球軸承和滾子軸承健康和潤(rùn)

滑狀況的便利工具。

TIMKEN 在線智能系統(tǒng)

　　在線智能系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控平臺(tái)從最?lèi)毫雍途哂刑魬?zhàn)性的工

作環(huán)境中獲取精密而可靠的讀數(shù)。然后，它將這些數(shù)據(jù)編譯

成可管理且使用方便的信息，用于做出能夠提高可靠性和盈

利性的決定。在線智能系統(tǒng)有助于降低數(shù)據(jù)的不一致性，確

保不會(huì)錯(cuò)過(guò)潛在問(wèn)題。

　　在線智能系統(tǒng)允許您調(diào)節(jié)測(cè)量

參數(shù)以滿足當(dāng)前狀況，同時(shí)在處理

波動(dòng)時(shí)仍然保持精密度。然后，

檢測(cè)到問(wèn)題時(shí)，我們的服務(wù)工程

師將分析數(shù)據(jù)，執(zhí)行附加測(cè)試并

建議適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案以提高設(shè)備的

可用性。

維護(hù)工具 狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

134 TIMKEN 工程手冊(cè)

TIMKEN

? 帶座軸承單元

剖分式帶座軸承單元

（枕式帶座軸承）

　　鐵姆肯公司提供齊全的SNT公制帶座軸承單元和SAF英

制帶座軸承單元系列，包括為滿足您的特定要求而開(kāi)發(fā)的各

種尺寸、軸承座設(shè)計(jì)、密封和附件。標(biāo)準(zhǔn)系列的Timken剖分

式軸承座使用鑄鐵制成，設(shè)計(jì)用于保護(hù)軸承。對(duì)于更加惡劣

的應(yīng)用，選擇球墨鑄鐵或鑄鋼制成的軸承座，這些材料的強(qiáng)

度高達(dá)鑄鐵的兩倍。

　　在Timken剖分式軸承座內(nèi)部，是高性能的Timken?調(diào)心

滾子軸承，它們采用精密加工的幾何結(jié)構(gòu)和滾道表面處理工

藝。此外，我們的調(diào)心滾子軸承采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)，在偏心度

達(dá)到±1.5度的軸上運(yùn)行時(shí)生熱更少，效率更高，且不會(huì)縮短

預(yù)期使用壽命。

TIMKEN 剖分式帶座軸承單元的優(yōu)勢(shì)

可用的標(biāo)準(zhǔn)軸尺寸范圍為：

SNT 20 mm至400 mm軸尺寸

SAF1 3/8 in. 至19 1/2 in. 軸尺寸

對(duì)于更大的軸尺寸，可定制設(shè)計(jì)

大部分標(biāo)準(zhǔn)軸尺寸都可從庫(kù)存中快速發(fā)貨，充足的軸承

座、軸承、安裝件和密封庫(kù)存確保迅速供應(yīng)更換部件，從

而縮短停機(jī)時(shí)間

安裝設(shè)計(jì)包括便于安裝的錐孔設(shè)計(jì)或軸向定位更佳的直孔

設(shè)計(jì)。通過(guò)拆卸固定環(huán)可輕松將軸承單元從固定式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)

化為浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)

通過(guò)存量充足的庫(kù)存方便地訂購(gòu)?fù)暾M件或新零件通常能

夠快速交付標(biāo)準(zhǔn)零件和組件

特定特征

　　堅(jiān)固的鑄鐵（標(biāo)準(zhǔn)）結(jié)構(gòu)能夠承受惡劣的環(huán)境。在極重載荷

的工況中，也可使用球墨鑄鐵和鑄鋼軸承座。Timken?高性能

調(diào)心滾子軸承能夠可靠地長(zhǎng)期工作。多樣的內(nèi)徑尺寸和配置便

于您找出適合自己需要的方案。利用易于安裝的上蓋和基座，

可以快速地檢查和更換軸承。先進(jìn)的密封和潤(rùn)滑選項(xiàng)適合您的

特定需要。在挑戰(zhàn)性的安裝環(huán)境中，可以利用緊定套和定位環(huán)

靈活地安裝錐孔和直孔軸承。從固定到浮動(dòng)方式的靈活轉(zhuǎn)換能

夠減少庫(kù)存需要。

密封應(yīng)用

　　SNT密封選項(xiàng)包括雙唇式、迷宮式、V形環(huán)和鐵燧巖密封。

雙唇式密封 (TSNG)：鐵姆肯SNT軸承座最常用的密封。這種

密封由聚氨酯制成，能夠在惡劣的環(huán)境中提供良好的耐磨性

迷宮式密封 (LO)：迷宮式非接觸密封具有多個(gè)迷宮段，能夠

有效地阻擋泥土和灰塵等污染物并防止?jié)櫥孤?/p>

V 形環(huán)密封 (VR)：在高速應(yīng)用場(chǎng)合中或軸粗糙度較大時(shí)，兩

片式密封將是上佳之選

鐵燧巖密封 (TA)：重負(fù)荷迷宮式密封，最適合嚴(yán)重污染的

區(qū)域。這種密封可以重復(fù)潤(rùn)滑，以提高密封質(zhì)量并延長(zhǎng)使

用壽命

　　SAF帶座軸承的標(biāo)配采用迷宮式 (LER) 密封，其它可選特

征包括 Timken 防塵座（能夠提供極佳的污染防護(hù)）、DUSTAC

密封以及鐵燧巖密封。

Timken防塵座 (TG) 密封：有助于防止?jié)櫥鸵绯龊臀廴疚?/p>

進(jìn)入。這種設(shè)計(jì)可減少摩擦生熱，幾乎或完全不會(huì)對(duì)系統(tǒng)施

加任何扭矩，使軸承和密封圈的使用壽命更長(zhǎng)。

DUSTAC? 密封：有助于利用繞著軸旋轉(zhuǎn)并對(duì)襯套表面施加

壓力的 V 形腈環(huán)將殘余的懸浮污染物排除在外。

RLS系列：在軸和迷宮式密封周?chē)纬沙錆M重潤(rùn)滑脂的楔

形空腔。

SRLS系列：內(nèi)徑中配有O 形環(huán)作為剖分式表面迷宮式密封。

設(shè)計(jì)用于防止污染物侵入以及發(fā)生軸向位移。

　　剖分式軸臺(tái)（帶座軸承）可滿足嚴(yán)苛的重工業(yè)應(yīng)用要求：

發(fā)電（煤）

采礦

骨料/水泥

冶金軋機(jī)

紙漿和造紙/伐木/林業(yè)

水處理

食品加工

倉(cāng)儲(chǔ)

活動(dòng)橋/結(jié)構(gòu)

工業(yè)風(fēng)扇/鼓風(fēng)機(jī)

圖209. SNT公制軸臺(tái)

TIMKEN? 帶座軸承單元

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

TIMKEN 工程手冊(cè) 135

正確的維護(hù)和處理做法非常重要。始終遵循安裝說(shuō)明并保證適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。

過(guò)熱的軸承可能會(huì)點(diǎn)燃爆炸性氣體。必須特別小心，正確選擇、安裝、維護(hù)和潤(rùn)滑在可燃?xì)怏w或者谷物、煤碳或其他可

燃材料之類(lèi)的塵埃聚集物達(dá)到爆炸水平的環(huán)境中或其附近使用的帶座軸承單元。請(qǐng)咨詢?cè)O(shè)備設(shè)計(jì)人員或供應(yīng)商以獲得安

裝和維護(hù)說(shuō)明。

安裝或拆卸組件時(shí)切勿用力過(guò)大。

遵循所有公差、配合和扭矩建議。

務(wù)必遵循原始設(shè)備制造商的安裝和維護(hù)指導(dǎo)原則。

確保正確對(duì)準(zhǔn)。

切勿焊接帶座軸承單元。

切勿使用明火加熱部件。

切勿使軸承在溫度超過(guò) 250°F (121°C) 的環(huán)境中運(yùn)行。

一體式帶座調(diào)心滾子軸承單元

　　冶金軋機(jī)環(huán)境中運(yùn)行的設(shè)備需要配有足夠堅(jiān)固的帶座滾子

軸承單元，以在惡劣的條件下獲得優(yōu)異的性能。我們?yōu)檫@些挑

戰(zhàn)性環(huán)境設(shè)計(jì)了調(diào)心滾子軸承一體式帶座軸承單元。

　　這些一體式帶座軸承單元由鑄鋼軸承座和Timken高性能調(diào)

心滾子軸承構(gòu)成，能夠抵御污染物?？捎玫母呒?jí)主密封選件和

鋼質(zhì)輔助護(hù)蓋能夠?yàn)檩S承另外提供一層保護(hù)。

　　典型冶金應(yīng)用包括隧道爐輥道輸送機(jī)、進(jìn)料輥、卷軸機(jī)

傳動(dòng)、環(huán)繞裝置、初軋輸出輥道、精軋輸出輥道、卷軸機(jī)傳

動(dòng)、傳送臺(tái)和重返臺(tái)。我們的調(diào)心滾子軸承一體式帶座軸承

單元可在偏心度達(dá)到±1.5度的軸上高效地運(yùn)行，不會(huì)縮短預(yù)

期使用壽命。

　　在全系列的精密制造鎖軸樣式、主密封、護(hù)蓋、軸承座和

模塊化設(shè)計(jì)理念中，可以很方便地找到適合您的冶金應(yīng)用需要

的帶座滾子軸承單元。

　　鐵姆肯公司的帶座軸承單元系列具有堅(jiān)固的密封選件，能

夠在充滿碎屑、受到污染或潮氣較重等多種惡劣的環(huán)境中提供

增強(qiáng)的軸承保護(hù)。全球各行各業(yè)的企業(yè)都依靠我們提供的帶座

軸承單元來(lái)實(shí)現(xiàn)他們所需的性能和運(yùn)行時(shí)間。

　　我們提供全系列的精密制造鎖定樣式、密封圈和軸承座，

因此您可以很方便地找到適合您的應(yīng)用需要的帶座軸承元。鐵

姆肯公司是唯一將鋼質(zhì)一體式帶座軸承單元作為標(biāo)配的調(diào)心滾

子軸承帶座軸承單元供應(yīng)商。

軸承座樣式

　　我們提供多種樣式的一體式軸承，包括枕式帶座軸承（圖

210 和 211）、法蘭式（圖 212）、引導(dǎo)法蘭式（圖 213）和滑塊

式（圖 214），它們可與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品互換，但是后者無(wú)法達(dá)

到這些一體式設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。

圖210. 雙螺栓帶座軸承 圖211. 四螺栓帶座軸承

圖212. 法蘭座 圖213. 引導(dǎo)法蘭襯套

圖214. 滑塊座

警告

不遵守以下警告信息可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害或死亡。

TIMKEN? 帶座軸承單元

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

136 TIMKEN 工程手冊(cè)

鎖緊結(jié)構(gòu)

　　我們提供多種鎖緊解決方案，包括偏心和 V-Lock? 設(shè)計(jì)：

EC系列 ——偏心鎖（圖 215）：

超重載荷

抱軸力提高

減少極端振動(dòng)負(fù)載下的軸損壞

在反轉(zhuǎn)應(yīng)用下也不會(huì)旋松

V-Lock? 系列 ——雙錐形鎖（美國(guó)專(zhuān)利號(hào)

7344313）（圖216）：

極重載荷

360度抱軸

設(shè)計(jì)用于消除抱軸過(guò)緊問(wèn)題

機(jī)械退卸，易于拆除

與具有相同孔徑的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品相比，軸承尺寸更大，額定負(fù)

載更高

密封選項(xiàng)

　　冶金行業(yè)中使用的三種主要密封選項(xiàng)包括：

迷宮式密封圈——DuPont? Teflon?（圖217）：

高速應(yīng)用

在臟濕條件下表現(xiàn)優(yōu)秀

能夠在高溫環(huán)境中工作

耐受多數(shù)化學(xué)物質(zhì)

耐磨損

三層唇式密封圈 —— 腈：

自清潔

在臟濕應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)秀

耐化學(xué)品和腐蝕

三層唇式密封 —— 聚氨酯（圖 218）：

除了腈密封的所有優(yōu)點(diǎn)外，還能夠耐磨損

圖215. EC系列 —— 偏心鎖

圖216. V-Lock? 系列——雙錐形鎖（美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 7344313）

圖217. 迷宮式密封

圖218. 三唇式密封

DuPont? Teflon? 是杜邦公司或其子公司的注冊(cè)商標(biāo)。

TIMKEN? 帶座軸承單元

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

TIMKEN 工程手冊(cè) 137

輔助護(hù)蓋

　　帶座滾子軸承單元通過(guò)堅(jiān)固且價(jià)

格實(shí)惠的護(hù)蓋（圖219）獲得極出色的

保護(hù)功能，設(shè)計(jì)抵抗具有特殊挑戰(zhàn)

性的行業(yè)中的重污染環(huán)境。這些鋼

制護(hù)蓋利用黑色氧化物增強(qiáng)防腐蝕

保護(hù)性能。

TIMKEN? E 型帶座圓錐滾子軸承單元

　　鐵姆肯公司工程師利用110年以上的軸承技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)——并

結(jié)合圓錐滾子軸承領(lǐng)域的領(lǐng)先地位——為您呈現(xiàn)最佳性能的

帶座圓錐滾子軸承單元。我們改進(jìn)了自己的設(shè)計(jì)以建立新的

性能標(biāo)準(zhǔn)。鐵姆肯公司實(shí)現(xiàn)了業(yè)內(nèi)最高水平的動(dòng)態(tài)額定載荷。

從軸承、密封和潤(rùn)滑脂到軸承座和軸環(huán)，我們創(chuàng)新的設(shè)計(jì)融

合了各種有助于承受最嚴(yán)苛應(yīng)用條件的功能——最終能夠縮

短停機(jī)時(shí)間、減少維護(hù)工作并降低總擁有成本。我們對(duì)核心

部件進(jìn)行了優(yōu)化，將其性能提升到我們認(rèn)為下一代帶座滾子

軸承單元應(yīng)達(dá)到的水平。我們是如何做到的？答案就是我們

獨(dú)特的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

增強(qiáng)性能軸承

　　Timken? E型滾子軸承的承載能力顯著提高。我們?cè)O(shè)計(jì)的

增強(qiáng)表面紋理和優(yōu)化外形可達(dá)到業(yè)內(nèi)最高的額定載荷。我們的

E型軸承遇到的內(nèi)部接觸應(yīng)力和摩擦阻力更低。除了軸承使用

壽命之外，這些軸承的設(shè)計(jì)還可獲得管理比行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)高出

多達(dá)三倍的偏心度的能力。

圖219. 可選輔助護(hù)蓋

雙唇式密封

　　通過(guò)幫助阻擋碎屑和水進(jìn)入，同時(shí)更長(zhǎng)時(shí)間地保留潤(rùn)滑

脂，可以減少維護(hù)工作，從而降低維護(hù)成本。E型帶座軸承單

元中的密封可優(yōu)化接觸幾何結(jié)構(gòu)，從而提高潤(rùn)滑脂保留能力，

顯著減少污染物侵入。

優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑脂

　　由于 Timken? 優(yōu)質(zhì)多用途工業(yè)潤(rùn)滑脂可提供超強(qiáng)保護(hù)，因

此可進(jìn)一步節(jié)省維護(hù)成本。我們獨(dú)特的潤(rùn)滑脂配方含有極壓和

抗磨添加劑以及緩蝕劑。這種潤(rùn)滑脂可有效地用于工作溫度范

圍為 -40°F至+300°F（- 40°C 至 +149°C）的應(yīng)用。它與鈣基和

鋰基增稠潤(rùn)滑脂相兼容。

軸承座和鎖定軸環(huán)

　　我們的設(shè)計(jì)融合了用于軸承座的ASTM-A48 30級(jí)鑄鐵。

軸承座和鎖定軸銷(xiāo)上的電處理涂層（電涂層）比工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)噴粉

工藝的抗腐蝕性更高，有助于通過(guò)保護(hù)暴露表面減少總維護(hù)

成本。此外，我們的E型帶座滾子軸承的尺寸適合與所有其他

領(lǐng)先品牌互換。

TIMKEN? E型帶座圓錐滾子軸承單元

　　Timken? E型帶座圓錐滾子軸承單元可采用各種尺寸和

配置，以滿足苛刻應(yīng)用的要

求。它們?cè)谒嘘P(guān)鍵特征的

尺寸方面可與現(xiàn)有供應(yīng)商的

產(chǎn)品互換，包括螺栓孔軸中

心線尺寸。常用部件可立即

從庫(kù)存中獲得。軸直徑也可

采用公制尺寸，范圍為35 mm

至125 mm。

圖220. E 型圓錐滾子軸承

TIMKEN? 帶座軸承單元

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

138 TIMKEN 工程手冊(cè)

TIMKEN? QUICK-FLEX? 聯(lián)軸器

TIMKEN

?QUICK-FLEX

?聯(lián)軸器

　　在金屬制造和加工中，電機(jī)和齒輪箱通過(guò)與聯(lián)軸器固定

在一起的軸連接其他運(yùn)動(dòng)設(shè)備。Timken? Quick-Flex? 聯(lián)軸

器可適應(yīng)高扭矩和低扭矩以及高速和低速條件。此外，它們

的尺寸基本上適合所有需要。它們可為間隔范圍為 25mm至

3m（1 in.至120 in.）的軸提供牢固的連桿。

　　Quick-Flex聯(lián)軸器相當(dāng)耐用，足以承受住金屬軋機(jī)的挑

戰(zhàn)，并且只需進(jìn)行極少的維護(hù)。這些聯(lián)軸器容易安裝，并且

無(wú)需潤(rùn)滑。由于其使用壽命可與旋轉(zhuǎn)設(shè)備的使用壽命匹配，

因此這些聯(lián)軸器有助于保持相對(duì)較低的總擁有成本。

　　聯(lián)軸器連接電機(jī)和齒輪箱與其他移動(dòng)設(shè)備。它們傳輸扭

矩的能力相當(dāng)于或超過(guò)相似尺寸的齒輪、蛇簧、鏈條或其他

彈性聯(lián)軸器。

　　Quick-Flex聯(lián)軸器工作時(shí)沒(méi)有任何金屬-金屬接觸。這種

設(shè)計(jì)有助于消除可能損壞設(shè)備的聯(lián)軸器輪轂之間的干涉。操

作員可以根據(jù)需要快速、方便地更換彈性元件，而不必拆卸

輪轂。由于金屬輪轂沒(méi)有磨損，因此彈性元件是所需的唯一

備件。

圖221. 標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器

（顯示高速護(hù)蓋）

圖222. 花鍵輪轂聯(lián)軸器

（顯示hp護(hù)蓋）

　　Quick-Flex聯(lián)軸器可處理各種偏心度達(dá)到2度的金屬軋機(jī)

工作：

電機(jī)到齒輪箱（低扭矩/高速）

齒輪箱到從動(dòng)設(shè)備（高扭矩/低速）

驅(qū)動(dòng)軸到從動(dòng)軸應(yīng)用

　　典型應(yīng)用包括隧道爐輥道輸送機(jī)、進(jìn)料輥、卷軸機(jī)傳

動(dòng)、環(huán)繞裝置、初軋輸出輥道、精軋輸出輥道、傳送臺(tái)、重

返臺(tái)、切條機(jī)和卷取機(jī)。

　　有多種能夠承受最極端環(huán)境的護(hù)蓋和元件配置選項(xiàng)（圖

221和222）。

　　下面的表10顯示Timken Quickflex與競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品相比的功

能和優(yōu)勢(shì)。

表10. QUICK-FLEX對(duì)比

Quick

Flex

爪式

聯(lián)軸器

蛇簧

聯(lián)軸器

齒輪

聯(lián)軸器

鏈條

聯(lián)軸器

輪胎

聯(lián)軸器

更換簡(jiǎn)單，無(wú)需移動(dòng)輪轂 ? ? ? ?

高、低扭矩額定值 ? ?

高速特性 ? ?

低生命周期成本 ?

需要更換聚氨酯插芯時(shí)，不會(huì)損壞輪轂 ? ?

無(wú)需潤(rùn)滑 ? ? ?

不會(huì)磨損輪轂齒 ?

緩沖沖擊 ? ? ? ?

設(shè)計(jì)緊湊 ? ? ?

注意

聯(lián)軸器接受高達(dá)2度的軸偏心。

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

TIMKEN 工程手冊(cè) 139

TIMKEN? QUICK-FLEX? 聯(lián)軸器

表11. 齒輪聯(lián)軸器在尺寸和扭矩能力方面的對(duì)比

Quick-Flex系列 Quick-Flex 聯(lián)軸器

最大扭矩(1)

Quick-Flex 聯(lián)軸器

最大速度(1)

齒輪聯(lián)軸器

尺寸

平均齒輪

最大扭矩(2) 扭矩提高 軸范圍

kNm

in.-lbs. r/min kNm

in.-lbs.

QF25 1.4

12,449 7000 1 0.9

7,560 65% 1-6.25”

60MM

QF50 3.0

26,479 6000 1.5 1.9

17,010 56% 2-375”

65MM

QF100 6.1

53,642 4800 2 3.6

31,500 70% 3.00”

75MM

QF175 10

88,257 4200 2.5 6.4

56,700 56% 3.875”

98MM

QF250 13.4

118,930 3800 3 10.7

94,500 26% 4,125”

104MM

QF500 24.8

219,429 3400 3.5 16.4

144,900 51% 4,250”

114MM

QF500 24.8

219,429 3400 4 24.9

220,500 0% 4,250”

114MM

QF1000 35

310,466 3000 4.5 34.1

302,400 3% 6.188”

157MM

QF1890 62.5

553,982 2800 5 46.2

409,500 35% 7.5625”

192MM

QF1890 62.5

553,982 2800 5.5 60.4

535,500 3% 7.5625”

192MM

QF3150 98.3

871,139 2000 6 78.2

693,000 26% 9.125”

231MM

QF10260 188.6

1,670,826 1200 7 113.8

1,008,000 66% 11.250”

285MM

QF10260 188.6

1,670,826 1200 8 149.3

1,323,000 26% 11.250”

285MM

QF10260 188.6

1,670,826 1200 9 202.6

1,323,000 -7% 11.250”

285MM

(1) 基于帶有剖分式護(hù)蓋和黑色彈性插芯的 Timken Quick-Flex 聯(lián)軸器

(2) 美國(guó)齒輪制造商協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

強(qiáng)大的連接

　　與對(duì)應(yīng)的齒輪聯(lián)軸器相比，在大多數(shù)情況下，Timken

Quick-Flex聯(lián)軸器傳輸?shù)呐ぞ馗?。此外，彈性?lián)軸器不存在

金屬接觸，所以無(wú)需潤(rùn)滑。

QUICK-FLEX 插芯

標(biāo)準(zhǔn)紅色插芯

相對(duì)柔軟的聚氨酯在振動(dòng)阻尼和沖擊載荷緩沖方面表現(xiàn)優(yōu)異

用于可逆應(yīng)用或要求快速起停的高慣性應(yīng)用

高扭矩藍(lán)色插芯

相對(duì)較硬的聚氨酯具有中等的柔韌性和振動(dòng)阻尼能力

用于中等到高扭矩應(yīng)用，例如齒輪、蛇簧或鏈?zhǔn)铰?lián)軸器

高溫白色插芯

承受溫度高達(dá)177℃ (350。

F) 的應(yīng)用

可獲得的扭矩能力與Quick-Flex藍(lán)色插芯相似

最高扭矩黑色插芯

最硬的聚氨酯

用于極高扭矩的應(yīng)用，例如齒輪式聯(lián)軸器

表11詳細(xì)描述齒輪聯(lián)軸器在尺寸和扭矩能力方面的對(duì)比情況。

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

140 TIMKEN 工程手冊(cè)

精密鏈條產(chǎn)品

　　從高溫到高載荷，我們?yōu)槟膽?yīng)用設(shè)計(jì)了最佳鏈條以提高

正常工作時(shí)間并降低維護(hù)成本。我們的全范圍ANSI標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈

條、附件鏈和工程鏈條達(dá)到或超過(guò)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) (ANSI)

的標(biāo)準(zhǔn)B29.1。

圖223. 大節(jié)徑精密滾子鏈條

傳動(dòng)鏈條

　　為傳動(dòng)應(yīng)用選擇滾子鏈條時(shí)必須考慮下面的因素：

輸入功率源

從動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)機(jī)器類(lèi)型

需要傳輸?shù)墓β?/p>

驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)軸的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) (RPM)

驅(qū)動(dòng)軸和從動(dòng)軸的直徑

軸的中心距離

　　我們提供尺寸為35至240的精密滾子鏈條，包括多機(jī)架鏈

條。我們的鏈條特性包括：

寬腰。60H和更大鏈條的寬腰設(shè)計(jì)采用最大高度的特種合金

鋼球制造，增加了強(qiáng)度。寬鏈板外形設(shè)計(jì)改善了應(yīng)力分布，

從而提高了抗疲勞能力并增強(qiáng)了性能。

固態(tài)滾子。我們?cè)谒刑间摑L子鏈條上使用固態(tài)滾子。利用

固態(tài)滾子，可以在襯套中更平穩(wěn)地滾動(dòng)，降低鏈條與鏈輪齒

嚙合時(shí)的沖擊載荷。

工廠預(yù)加載荷為 MUTS 的 50%。我們的鏈條預(yù)加載了 50% 的

最小極限抗拉強(qiáng)度 (MUTS)，這對(duì)于沒(méi)有卷鏈器的涉及固定

中心到中心輪齒的應(yīng)用尤為重要。這些應(yīng)用能夠承受強(qiáng)度高

達(dá) 50% MUTS的沖擊載荷，最大限度地減少鏈條過(guò)早拉長(zhǎng)。

噴丸零件。所有精密滾子鏈條和鏈板都采用噴丸處理以提

高抗疲勞強(qiáng)度。

預(yù)潤(rùn)滑。最終組裝后，我們?cè)谔厥獾臐?rùn)滑油中熱浸滾子鏈

條。此工藝可確保所有載荷軸承表面一開(kāi)始就防止金屬-金

屬接觸，提高鏈條的磨損壽命

　　除了標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈條解決方案，我們的Extended Life CHP?

系列鏈條采用鉻硬化銷(xiāo)，在特別嚴(yán)苛的應(yīng)用中可使其磨損壽命

增加到傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)鏈條的三倍。

　　對(duì)于腐蝕性環(huán)境，我們的Silver Shield CR?系列鏈條融

合了標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈條的強(qiáng)度與鋅-鋁復(fù)合涂層以獲得抗腐蝕性。

　　對(duì)于高沖擊載荷應(yīng)用，我們的HZ鉚接和開(kāi)口銷(xiāo)系列鏈條

采用成球鏈板，可增加軸承面積以獲得最佳壓入配合，提高疲

勞壽命和工作載荷。它們還可配備完全硬化的噴丸銷(xiāo)以在意外

過(guò)載時(shí)提供保護(hù)。我們的HZ系列的可用尺寸為60H至240H，

包括多機(jī)架鏈條。

精密鏈條產(chǎn)品

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

TIMKEN 工程手冊(cè) 141

　　為輸送機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)鏈條時(shí)需要下面的信息：

輸送機(jī)類(lèi)型（板條輸送機(jī)、鏟斗起卸機(jī)等）

鏈條移動(dòng)方式（水平、傾斜或垂直輸送機(jī)）

待輸送的材料類(lèi)型、重量和尺寸

每英尺輸送機(jī)長(zhǎng)度運(yùn)輸?shù)牟牧现亓?/p>

輸送機(jī)速度

輸送機(jī)長(zhǎng)度

潤(rùn)滑

特殊環(huán)境考慮因素

　　對(duì)于輸送應(yīng)用，我們可提供尺寸為40至160和C2040

至C2160H的附件滾子鏈條。這些產(chǎn)品可為標(biāo)準(zhǔn)碳鋼、不銹

鋼、Extended Life CHP?系列和 Silver Shield CR? 系列。我

們還可以提供專(zhuān)為您的應(yīng)用定制設(shè)計(jì)的工程級(jí)鏈條。請(qǐng)聯(lián)系鐵

姆肯公司工程師以了解詳細(xì)信息。

輸送鏈條

圖224. E 系列鏈條和金屬輸送鏈條

精密鏈條產(chǎn)品

動(dòng)力傳動(dòng)與相關(guān)產(chǎn)品

正確的維護(hù)和處理做法非常重要。始終遵循安裝說(shuō)

明并保證適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。

僅使用統(tǒng)一部件組裝鏈股。不要使用單獨(dú)的鏈條組

件，也不要混合使用來(lái)自不同鏈條制造商的部件。

不要再次使用已損壞鏈條的任何部分?？赡艽嬖?/p>

因過(guò)載或彎曲而帶來(lái)的損壞，盡管外觀并不明顯。

不要使用磨損的鏈條或?qū)⑿骆湕l安裝在磨損的

鏈輪上。

警告

不遵守以下警告信息可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的

人身傷害或死亡。

注意事項(xiàng)

不遵守這些注意事項(xiàng)可能會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失。

142 TIMKEN 工程手冊(cè)

TIMKEN 工程手冊(cè) 143

軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝

　　本部分包含關(guān)于以下項(xiàng)目的信息：

軸承包裝和儲(chǔ)存

軸承標(biāo)記

輥頸軸承維護(hù)指導(dǎo)原則

軸承座和輥頸維護(hù)指導(dǎo)原則

輥頸軸承拆裝

軸承游隙

軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝

144 TIMKEN 工程手冊(cè)

軸承包裝和儲(chǔ)存

　　我們供應(yīng)的冶金行業(yè)用大內(nèi)徑軸承可采用獨(dú)立的紙盒包

裝，尺寸較大的產(chǎn)品也可使用板條箱（圖225）。

　　只要客戶能夠達(dá)到下述條件，我們的標(biāo)準(zhǔn)包裝材料自原始

包裝之日起可為產(chǎn)品提供五年保護(hù)：

產(chǎn)品保留在其原包裝中

產(chǎn)品存儲(chǔ)在潔凈、干燥的區(qū)域

產(chǎn)品未暴露在極端氣溫或濕度下

　　我們的軸承發(fā)貨時(shí)涂有保護(hù)性潤(rùn)滑脂和防銹涂層。我們通

常使用保護(hù)紙、塑料袋或鋁箔袋將其包裝好放在紙箱或板條箱

中發(fā)貨（圖225）。軸承上的防銹涂層可與大部分潤(rùn)滑劑兼容。

從包裝取出時(shí)，不需要洗滌或清潔軸承。

注意

收到新軸承或翻新軸承后，應(yīng)做好將軸承安裝到應(yīng)用的準(zhǔn)備

后再將軸承從包裝中取出。

　　搬運(yùn)軸承時(shí)，應(yīng)當(dāng)小心操作以確保其不會(huì)生銹或受到腐

蝕。即使少量的水或污染物，留在無(wú)保護(hù)的軸承上也會(huì)逐漸

造成腐蝕，縮短軸承使用壽命。

圖225. 大內(nèi)徑軸承包裝箱

　　將軸承存放在不會(huì)受到高濕度或突然劇烈變化的溫度（可

造成水凝結(jié)）影響的區(qū)域中的托盤(pán)或貨架上。切勿將軸承直接

存放在混凝土地面上，以免軸承上凝結(jié)水珠。組裝好的軸承必

須固定在其包裝盒中，以防止運(yùn)輸過(guò)程中受到振動(dòng)后造成軸承

圈與滾子發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。軸承總是應(yīng)采取軸向垂直方位放置，

以避免軸承圈變形。

　　如果停止使用軸承并準(zhǔn)備將其存放起來(lái)以供將來(lái)使用，應(yīng)

對(duì)其進(jìn)行徹底清潔后涂抹防銹液，并嚴(yán)密包裹，以防止在預(yù)計(jì)

存放期間生銹或受到腐蝕。

軸承標(biāo)記

識(shí)別和追蹤

　　為了便于識(shí)別和追蹤，Timken軸承除了零件編號(hào)外可能

還會(huì)帶有以下標(biāo)記：

制造來(lái)源：我們?cè)诋a(chǎn)品上標(biāo)出工廠代碼或符號(hào)

原產(chǎn)地：我們通常會(huì)在成品軸承上標(biāo)出原產(chǎn)地。如果我們未

在產(chǎn)品上標(biāo)出原產(chǎn)地，則將標(biāo)出工廠代碼

日期代碼：這種字母代碼標(biāo)識(shí)了每個(gè)部件的制造歷史和所用

鋼材的熱處理方式

序列號(hào)：我們使用特殊的序列號(hào)和直觀說(shuō)明標(biāo)記不可互換軸

承組件中所用的部件，以便于最終用戶重新組裝同一組件中

的部件并按照正確的順序堆放

軸承包裝和儲(chǔ)存 軸承標(biāo)記

軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝

TIMKEN 工程手冊(cè) 145

外圈載荷區(qū)（四列軸承）

　　由于軸承外圈在軸承座中保持靜止，外圈一部分任何時(shí)間

都承受載荷。這一部分稱(chēng)為承載區(qū)。大部分圓錐滾子和圓柱輥

頸軸承外圈在其表面上都有相應(yīng)的標(biāo)記（圖 226）顯示四個(gè)象

限。通過(guò)這些標(biāo)記，操作員可以記錄載荷區(qū)中使用哪些象限。

　　最好的做法是將軸承外圈承載區(qū)標(biāo)記一安裝在承載區(qū)，接

下來(lái)在后續(xù)的檢查中使用象限二、三和四。接下來(lái)，從象限一

開(kāi)始重復(fù)此程序。如果承載區(qū)位置不明顯，例如在需要彎輥的

工作輥軸承座中，通常使用靠緊軋制線的區(qū)域作為參考周期性

地旋轉(zhuǎn)外圈以均勻分配外圈各部分承受載荷。

　　輥頸軸承工作記錄卡（圖227）提供保留所用承載區(qū)記錄的

簡(jiǎn)易方法。每次檢查時(shí)旋轉(zhuǎn)外圈可使載荷區(qū)分布在整個(gè)外圈滾

道上，從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。在所有情況下，滾道中經(jīng)過(guò)

修復(fù)的任何剝落部位要避免落入承載區(qū)內(nèi)。

組裝順序（堆放）

　　堆疊軸承組件時(shí)，必須按照正確的組裝順序進(jìn)行，以使軸

承保持正確的游隙。

　　圓錐滾子軸承采用編碼系統(tǒng)幫助將所有組件正確地堆疊成

兩列或更多列。組件中的各種部件按照字母順序進(jìn)行編碼。這

些字母標(biāo)記在內(nèi)圈和外圈的側(cè)面，而隔圈的標(biāo)記位于外徑上。

　　對(duì)于圓柱滾子軸承，每個(gè)滾子列必須總是與相應(yīng)的外圈裝

配在一起。您可以利用軸承圈上匹配的字母、序列號(hào)和日期代

碼方便地標(biāo)識(shí)組件中的各種部件。這種要求很重要，因?yàn)槊苛?/p>

滾子需要匹配其相應(yīng)的外圈以保持正確的滾子下直徑 (DUR)。

如果內(nèi)圈的零件編號(hào)和裝配號(hào)相同，您可以互換這些內(nèi)圈。

　　圖中舉例說(shuō)明輥頸應(yīng)用中使用的典型四列圓錐滾子軸承和

圓柱滾子軸承編號(hào)（圖226）。

圖227. Timken輥頸軸承工作記錄卡

輥頸

軸承工作

記錄

工廠

序列號(hào) 制造商 零件編號(hào)

圖紙編號(hào) 尺寸 2 列 接收日期 報(bào)廢日期 總重量（噸）

4 列

軋機(jī) 軸承位置

軸 承

支撐輥

工作輥 潤(rùn)滑油

內(nèi)圈隔圈編號(hào)__________________

外圈隔圈編號(hào)__________________

軸承側(cè)（新）__________________

重新研磨間隔片位于__________側(cè)

工作時(shí)間 卡盤(pán)

編號(hào)

機(jī)架

編號(hào)

位置 外圈

承載區(qū)

工作時(shí)間

（小時(shí)）

總時(shí)間

（小時(shí)）

工作重量

（噸）

總重量

（噸）

輥編

號(hào)

開(kāi)始

日期

停止

日期

停止

時(shí)間

開(kāi)始

時(shí)間

日期

檢查軸承 測(cè)量軸承 研磨隔圈 修理軸承

關(guān)于修理和檢查

性質(zhì)的備注

軸承標(biāo)記

軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝

圖 226. 載荷區(qū)標(biāo)記示例

146 TIMKEN 工程手冊(cè)

A BA B CD DC A CA

BC CB C

CE E

D DE E

AB外圈 B 外圈

隔圈

A 側(cè) B 側(cè)

寬度

寬度

軸向游隙

BC 外圈

BC 側(cè) CB 側(cè)

CD 外圈

CD 側(cè) DC 側(cè)

D 外圈

隔圈

DE 外圈

E 側(cè)

AC 內(nèi)圈 CE 內(nèi)圈

A 側(cè) CA 側(cè) CE 側(cè) E 側(cè)

C外圈

隔圈

DE 側(cè)

承載區(qū)

（1, 2, 3, 4）

序列字母

序列

字母

序列號(hào) 序列號(hào)

軸向游隙

序列

字母

序列號(hào)

零件編號(hào)

序列字母

序列號(hào)

零件編號(hào)

零件

編號(hào)

零件

編號(hào)

內(nèi)圈

隔圈

輥頸軸承標(biāo)記示例

四列圓錐滾子軸承標(biāo)記 —— 2TDIW

四列圓柱滾子軸承標(biāo)記 —— RX

圖228. 四列圓錐滾子軸承標(biāo)記 —— 2TDIW

圖229. 四列圓柱滾子軸承標(biāo)記——RX

序列號(hào)

法蘭圈外徑

上的標(biāo)記：

零件編號(hào)

序列字母

序列號(hào)

法蘭圈外徑

上的標(biāo)記：

零件編號(hào)

序列字母

序列號(hào)

A 法蘭圈

序列字母

零件編號(hào)

AB 外圈 零件編號(hào)

序列號(hào)

隔圈 CD 外圈

D 法蘭圈

A

保持架和滾子組

B

保持架和滾子組

C

保持架和滾子組

D

保持架和滾子組

AB

內(nèi)圈

CD

內(nèi)圈

A

A

A

B

B

C

C

D

D

D

A B C D

承載區(qū)

（1, 2, 3, 4）

序列號(hào)

軸承標(biāo)記

軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝

TIMKEN 工程手冊(cè) 147

圖230. 利用螺紋吊裝孔搬運(yùn)軸承部件

輥頸軸承維護(hù)指導(dǎo)原則

　　任何軸承的使用壽命取決于搬運(yùn)、安裝和維護(hù)。在鋼鐵行

業(yè)應(yīng)用中尤其如此，這些應(yīng)用中的工作條件通常很惡劣，載荷

很重，來(lái)自灰塵和銹垢的污染很常見(jiàn)。軸承問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致成

本高昂的停機(jī)、設(shè)備損壞和故障。為了可靠地運(yùn)行并達(dá)到高設(shè)

備性能和最低潛在維護(hù)成本，應(yīng)當(dāng)遵循正確的方法。這些涉及

軸承拆卸、搬運(yùn)、清潔、檢查和安裝。務(wù)必遵循原始設(shè)備制造

商的維護(hù)說(shuō)明，以保持產(chǎn)品完整性和高性能。

軸承拆卸

　　軸承拆卸程序根據(jù)軸承類(lèi)型而變化。但是無(wú)論是哪種類(lèi)

型，拆卸軸承時(shí)都必須極其小心。如果未正確操作，可能會(huì)損

壞軸承以及軸和/或軸承座，需要進(jìn)行昂貴的修理。

　　對(duì)于較小的軸承，可利用各種標(biāo)準(zhǔn)拉拔器協(xié)助拆卸軸承。

　　對(duì)于采用緊配合或過(guò)盈配合安裝或者鎖死在軸上的位置而

無(wú)法使用機(jī)械拉出器拆卸的大軸承，可以加熱軸承內(nèi)圈以便于

拆卸。如果需要重復(fù)使用軸承或返廠修理，則不要使用氣炬加

熱。它可改變軸承的硬度和冶金學(xué)結(jié)構(gòu)，造成無(wú)法修復(fù)的損

壞。在這些情況下，應(yīng)當(dāng)使用感應(yīng)加熱器。

軸承搬運(yùn)

　　您可以使用各種吊索、掛鉤、鏈條和機(jī)械裝置提升和移

動(dòng)大型軸承。

　　我們制造的某些大型軸承的內(nèi)圈表面、銷(xiāo)式保持架圈或

外圈上帶有螺紋孔。您可以在這些吊裝孔中安裝帶孔螺栓或

其他附著點(diǎn)（圖230）。您也可以在外圈潤(rùn)滑孔中插入專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)

的吊裝銷(xiāo)。

　　潔凈的重載荷尼龍吊索可作為最佳的大型軸承部件搬運(yùn)方

法之一，因?yàn)樗軌蛳a(chǎn)生毛刺或劃痕的幾率。

　　無(wú)論使用哪種方法來(lái)吊裝軸承，都應(yīng)當(dāng)小心操作以避免

損壞任何軸承表面。提升或移動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)）配有伸出的保持架的

軸承時(shí)應(yīng)當(dāng)特別小心。保持架通常是軸承中最易碎的部件，

很容易損壞。

　　所有吊裝設(shè)備（帶孔螺栓、吊索等）都需要妥善設(shè)計(jì)、維

護(hù)并由適當(dāng)?shù)墓芾頇C(jī)構(gòu)認(rèn)證。在所有情況下，應(yīng)當(dāng)特別注意

避免人員受傷。

輥頸軸承維護(hù)指導(dǎo)原則

軸承儲(chǔ)存、搬運(yùn)和安裝

正確的維護(hù)和處理做法非常重要。始終遵循安裝說(shuō)

明并保證適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑。

在緊配合軸承部件中，張應(yīng)力可能很高。嘗試通過(guò)

切割內(nèi)圈來(lái)拆卸此類(lèi)部件可能會(huì)造成部件突然破

碎，導(dǎo)致金屬碎片強(qiáng)力彈出。務(wù)必使用采取正確防

護(hù)措施的沖床或軸承拉出器從軸上拆卸軸承，并且

務(wù)必佩戴適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝具，包括護(hù)目鏡。

警告

不遵守以下警告信息可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重人身傷

害的危險(xiǎn)。