快速答案——8个步骤

  1. 清洁并检查轴

  2. 将轴承滑装到位

  3. 将轴承座轻轻紧固到位

  4. 手动调整至最终安装位置

  5. 按规定扭矩完全拧紧轴承座螺栓

  6. 确认轴可沿轴向移动

  7. 按规范拧紧紧定套顶丝

  8. 锁定膨胀单元(如适用)


大多数 带座轴承失效 并非由轴承本体缺陷引起。

其原因往往在于安装过程中漏掉了某一步。

无论是输送线上的顶丝紧定型单元,还是重型轧机设备中的 SAF 剖分式轴承座,我们都见过类似情况——轴承本身没有问题,问题出在安装环节。

本指南系统介绍从轴处理到最终扭矩复核的完整安装流程,并列出正确完成作业所需的关键参数(扭矩值、游隙目标、补脂间隔)。

什么是带座轴承?

一种 带座轴承 带座轴承是一种预装式安装单元,集轴承座、轴承、密封件和润滑脂于一体。

将其固定在平面基座上后,轴即可沿与该平面平行的方向运行。

这就是其核心要点。

轴承座通常采用灰铸铁、球墨铸铁或钢制造。

在内部,可见 球轴承圆柱滚子球面滚子 ,具体取决于载荷要求。

此类单元出厂时已预润滑并密封,因此安装比采用散装轴承更为快捷。

带座轴承-1


如需进一步了解轴承座类型、轴承内部结构以及如何选择合适的单元,请参阅完整指南: 什么是带座轴承


在开始之前,有一项内容值得了解:大多数安装都会采用两个单元——一端为固定端轴承,另一端为游动端轴承。

游动端单元可在轴受热膨胀时允许其沿轴向伸长,从而避免两只轴承相互产生预紧。

我们将在第 8 步中对此进行说明。

锁紧装置概览

轴承与轴的配合锁紧方式会同时影响夹持能力以及安装方式。

本指南中的步骤适用于两种最常见的类型:顶丝锁紧式和偏心套环式。

下文 SAF 部分介绍紧定套锁紧方式。

锁紧类型

工作原理

典型应用

紧定螺钉

两只螺钉直接咬合轴表面实现固定

轻至中等载荷,较低转速

偏心套

套圈沿轴向旋转后产生夹紧力

中等载荷,拆卸更为便捷

紧定套 + 锁紧螺母

通过锁紧螺母压紧的锥形套

重载工况,游隙控制精确

同心锁紧套

沿轴周向均匀施加夹紧力

高振动、交变载荷工况


不确定带座轴承还是法兰单元更适合您的应用?
带座轴承与法兰单元:全面对比


工具与个人防护装备

  • 扭矩扳手

  • 内六角扳手组

  • 橡胶锤或软面锤

  • 硬木块或软钢管

  • 塞尺(SAF 机座)

  • 钩头扳手(SAF 机座)

  • 细砂纸或 Scotch-Brite 百洁布

  • 轻质机械油

  • 洁净无绒布

  • 重型垫圈或弹簧锁紧垫圈

个人防护装备:钢头安全鞋、防护眼镜和洁净手套。

手套的重要性往往被低估——安装过程中若润滑脂混入金属颗粒或车间粉尘,是导致轴承早期失效的主要原因之一。


⚠️ 先执行断电挂牌上锁

在接触任何部件之前,必须关闭电源并实施上锁挂牌。安装过程中若设备意外启动,可能造成严重伤害,绝无例外。


8 步安装法(紧定螺钉和紧定套锁紧单元)

以下步骤适用于最常见的配置:采用紧定螺钉或紧定套锁紧方式,配合一个固定单元和一个游动单元。

如果使用的是带适配套筒的结构(SAF 型),请直接参见下方 SAF 部分。

1. 检查并清洁轴

在打开轴承包装之前,先对轴进行检查和整理。

检查轴表面是否存在锈蚀、毛刺、磕伤或任何不圆度问题。

即使轴承安装再谨慎,若轴的尺寸偏差超出公差,也仍会引发问题。

可使用细砂纸或 Scotch-Brite 百洁垫清除表面锈蚀。

用无尘布擦拭干净,然后薄薄涂上一层轻质机械油。

可用油性记号笔标出目标安装位置——轴承开始滑装后,很容易失去参照。


先检查直径

在打开包装前,应先确认轴径与轴承内径规格一致。在尺寸偏小的轴上安装,是最常见的装配错误之一,而且在轴承受载开始打滑之前往往难以察觉。


不确定应订购哪种规格? 带座轴承尺寸表:如何确定合适规格

2. 将轴承滑装到轴上

仅在准备安装时再打开轴承包装。

将轴承滑装到轴上的标记位置。

将轴承滑装到轴上

大多数情况下,可直接用手装入。

如过盈较紧,可仅在内圈上贴合硬木块或软钢管,再用橡皮锤轻轻敲入。

施力时只能作用于这一部位。

使用橡皮锤和硬木块将带座轴承敲装到轴上


⚠️ 切勿敲击外壳或密封件

对外壳的任何冲击都会直接传递至滚动体。即便只是几次较重的敲击,也可能造成压痕——即滚道上出现微小凹坑,并从装机之日起就表现为噪声和振动。


3. 将轴承座轻轻固定到安装面上

先将所有轴承座螺栓手拧到位,不要立即施加扭矩。应使用 8.8 级或更高等级螺栓。

低等级螺栓在载荷作用下容易拉伸,并会随时间推移损失夹紧力。

在每个螺栓头下方加装厚垫圈或弹簧锁紧垫圈。

垫圈必须跨接在轴承座安装槽上方,而不能落在槽内;若置于槽内,几乎不起作用。

通过跨接安装槽,可使螺栓在振动条件下保持紧固。

带有垫圈跨接安装槽的带座轴承座螺栓

4. 确定最终安装位置

在螺栓仍处于手拧状态时,可用手工或橡胶锤调整两个轴承单元的对中。

将偏差控制在 5°以内——超过这一范围后,滚道应力会迅速上升。

在全部锁紧之前,这是最后的调整机会。

在最终施加螺栓扭矩前,人工调整带座轴承位置

5. 将轴承座螺栓按规定扭矩完全紧固

应按制造商规定的扭矩值紧固,不要凭手感估计。

紧固过度会使轴承座内孔变形;紧固不足则会导致机组在运行中发生位移。

应采用对角交叉顺序紧固,并从手拧状态到最终扭矩至少分两次完成。

使用扭矩扳手紧固带座轴承座螺栓

6. 确认轴向移动是否顺畅

在拧紧紧定螺钉之前,先尝试让轴沿轴向穿过两个轴承孔并滑动检查。

应能自由移动。

关键在于:这一步往往是安装人员在赶工时最容易省略的环节。

如果轴无法顺畅滑入,说明两只轴承已经彼此顶紧受力。

在这种状态下运行设备会迅速发热,并显著缩短轴承寿命。

松开轴承座螺栓,重新对中,并重复第4步。

沿轴向推动轴穿过带座轴承内孔,以确认对中是否正确

7. 拧紧两只锁紧螺钉

此时将轴承锁紧在轴上。

先将其中一只锁紧螺钉拧至最终扭矩的大约一半。

再将另一只螺钉拧至相同的预紧扭矩。

将轴旋转四分之一圈,然后在两只螺钉之间交替拧紧,直至达到规定的最终扭矩。

这种交替拧紧的顺序可使锁套均匀就位。

若先将一只螺钉完全拧紧而不处理另一只,锁套会在轴上发生倾斜——这一问题往往要等轴承开始失效后才会显现。

拧紧带座轴承上的锁紧螺钉,以将轴固定在位


首次启动后重新检查

新安装的设备在初期运行后会出现沉降。请在运行最初几小时后返回现场,重新核紧锁紧螺钉。整个过程只需5分钟,却能避免大多数早期失效。


8. 安装游动端单元

务必先锁紧固定端轴承。

随后沿轴向移动游动端轴承,使其在轴承座孔内居中定位,并确保两侧间隙相等。

将其固定在该位置。

如果将膨胀端组件锁定在偏心位置,它只能单向补偿轴的热伸长。

当轴受热并试图向另一方向膨胀时,两个轴承都会承受载荷。

处理方法很简单:在紧固之前花 30 秒将其居中即可。

将滑动式膨胀调心座轴承沿轴向推至轴上的居中位置

SAF 分体式调心座轴承安装

SAF 型分体式调心座轴承专为重载工况而设计,广泛应用于矿山、水泥以及制浆造纸行业。

其轴承座采用上下分体结构,轴承通过带锥度的紧定套安装,而非直接夹紧在轴上。

SAF 分体式调心座轴承

虽然安装步骤更为复杂,但其优势十分明显:更换轴承时无需拆卸轴,也无需移除相邻传动部件。

SAF 安装所需的附加工具

除标准工具清单外,还需准备:塞尺、勾形扳手、小冲子和锤子,以及带套筒的棘轮扳手。

准备工作

清洁轴表面,并标记目标安装位置。

将轴承座底座垂直、平稳地紧固在平整的支撑板上;底座不水平会导致对中偏差,即使安装再仔细也无法修正。

安装前测量径向内部游隙(RIC)

打开轴承包装,使用塞尺测量未安装时的 RIC。

将轴承平放,在滚动体与外圈滚道之间插入塞尺,并选择仍能顺畅抽出的最大塞片。

请将该数值记录下来。安装过程中可据此确认是否已达到正确的游隙缩减量。


参考:22216 轴承的未安装游隙通常约为 0.072 mm。安装时的目标缩减量为 0.045–0.060 mm,最终游隙为 0.012–0.027 mm


按顺序将各部件装到轴上

按以下顺序将各零件依次装到轴上:

  • 密封圈

  • 紧定套——螺纹端朝外

  • 轴承

  • 止动垫圈——止动舌朝外

  • 锁紧螺母——倒角面朝向轴承,仅需手紧即可

采用“零基准点”法调整游隙

将轴轻微顶起,使内圈卸载。

用塞尺测量已安装状态下的 RIC。

使用锁紧扳手按 1/8 圈的增量拧紧锁紧螺母,每旋紧一次后即检查游隙。

当游隙减小量达到制造商规格表中的目标范围时停止。


⚠️ 适用于轴径 3-15/16″ 及以上

必须确认零基准点。先用锤子轻敲锁紧螺母外径,然后双手尝试转动螺母;若无法转动,说明已达到零基准点,可继续下一步。若仍可转动,则需继续拧紧。


锁紧紧定套

使用冲子和锤子,将止动垫圈的止动舌弯入锁紧螺母槽内。

如果没有止动舌对准槽位,则略微拧紧螺母,直到有一处对准为止。

切勿为对准位置而反向松开螺母——这会释放刚刚调整好的游隙。

润滑并装入轴承座

手工填充 NLGI #2 锂复合润滑脂,直到另一侧有润滑脂溢出。

将轴承座底部腔体加注至与轴底部齐平。

将总成小心放入轴承座内。

如果外圈装入受阻,应轻微旋转并缓慢推入,不得强行装配。

在 SAF 机组中,应选择唇形密封还是迷宫密封?

座式轴承密封:唇形密封与迷宫密封的比较

安装轴承座上盖

轴承座底座与上盖为配对件,不得在不同机组之间互换。

在上盖的密封槽内涂抹润滑脂。

将配合面擦拭干净。

对准定位销,将上盖缓慢落位。

按照制造商表格中的数值拧紧上盖螺栓(ISAF 5 级 螺栓的扭矩范围为 24 ft-lbs ,适用于 3/8-16 螺栓 ,用于较小轴径,直至 512–640 ft-lbs ,适用于 1-8 螺栓 ,适用于 4-15/16″ 至 7″ 轴)

最终检查

用手转动轴,应转动平稳,无卡滞现象。

如有阻力,说明密封件发生干涉——请松开轴承座并进行检查。

随后按照紧固件等级规范,对轴承座底座安装螺栓按规定扭矩紧固。

扭矩与游隙参考表

从零基准点起算的锁紧螺母旋转量

适用于英制 IP 和 ISAF 轴承座单元。来源:ISAF 轴承系列技术规范手册。

轴径(英寸)

锁紧螺母旋转量

1-1/8 至 1-7/16

3/4 至 7/8 圈

1-1/2(英制 IP 与 ISAF)

3/4 至 7/8 圈

1-5/8 至 2

7/8 至 1 圈

2-3/16 至 3

1 至 1-1/4 圈

3-3/16 至 4

1-1/4 至 1-1/2 圈

4-7/16 至 4-1/2

1-1/8 至 1-3/8 圈

4-15/16 至 5-1/2

1-3/8 至 1-5/8 圈

5-15/16 至 6

1 至 1-1/4 圈

6-7/16 至 7

1-1/8 至 1-3/8 圈

补充润滑间隔(NLGI #2,12 小时/天,150°F)

依据 NLGI #2 锂复合润滑脂的标准补充润滑指南制定。

在温度超过 150°F 的情况下,每升高 25°F,间隔减半;在污染或潮湿环境中亦应减半。

轴径(in.)

250 RPM

500 RPM

1,000 RPM

2,000 RPM

1-1/8 至 2

4 个月

3 个月

2 个月

0.25 个月

2-3/16 至 2-1/4

3.5 个月

2.5 个月

1 个月

0.25 个月

2-3/8 至 3

3 个月

2 个月

1 个月

0.25 个月

3-3/16 至 3-1/2

2.5 个月

1.5 个月

0.5 个月

0.25 个月

3-11/16 至 4-1/2

2 个月

1.5 个月

0.5 个月

0.25 个月

4-15/16 至 5-1/2

1.5 个月

1 个月

0.25 个月

5-15/16 至 6 1 个月

1 个月

0.5 个月

0.25 个月

0.25 个月

5 个常见的带座轴承安装错误

1. 敲击轴承座或外圈

对轴承座施加的任何冲击,都会通过滚动体传递。

几次重击就可能造成压痕,即滚道表面出现细小凹坑。

轴承自投入运行起就会运转不平稳,并且会远早于额定寿命失效。

务必只在内圈上施加推力,并使用垫块或套筒。

2. 省略轴向移动检查(第 6 步)

这通常是在繁忙作业现场最容易被忽略的一步。

如果在拧紧紧定螺钉之前,轴无法在两只轴承内自由滑动,那么固定端轴承与游动端轴承实际上已经相互制约。

这会迅速导致发热。花 60 秒做一次检查即可。

3. 垫圈位于螺栓槽内

垫圈应跨置在槽口上,而不应落入槽内。

垫圈若置于槽内,在振动工况下几乎不能提供防松作用。

将垫圈跨在槽口上,可使螺栓保持紧固状态的时间大幅延长。

4. 先将一只紧定螺钉完全拧紧,再拧另一只

若先将一只螺钉完全拧紧,轴套就会在轴上发生偏斜。

应交替以小幅度分次拧紧两只螺钉,并在每次操作之间转动轴。

这只需额外 2 分钟,却能避免大量早期失效。

5. 偏心锁紧胀紧单元

胀紧轴承在锁紧前必须在座孔内居中定位。

若未居中,轴承只能在一个方向上补偿轴的热伸长。

当轴向相反方向膨胀时,两只轴承都会承受载荷。

先居中,再锁紧。

安装后的润滑

大多数带座轴承出厂时已预装有 NLGI 2 级 锂复合润滑脂。

补充润滑时,应选用同一相容性体系的润滑脂。

若混用不相容的基础油或稠化剂类型,会导致润滑脂迅速劣化,甚至可能在数天内失效。

补充润滑的周期取决于转速、温度和载荷。

在 1,000 RPM 与 150°F,则一个 1-1/8″ 至 2″ 轴大约每 2 个月需补充一次新脂。

将转速提高至 2,000 RPM ,则润滑间隔会缩短至约 每 7–8 天。

请参见上方表格,查找对应的具体组合。

对于设有专用注脂口的剖分式轴承座:应从入口注入润滑脂,直至润滑脂从排出口溢出。

对于带黄油嘴的整体式轴承座单元:应缓慢加注润滑脂,待密封处开始排脂时停止。


温度经验法则

在 150°F 以上,每升高 25°F,补脂间隔大致缩短一半。若设备运行温度较高,应制定更紧凑的润滑计划,或考虑采用自动润滑器。


在潮湿、多尘或高温环境下运行?密封件的选型与润滑脂选型同样重要。

立式座轴承密封:唇形密封与迷宫密封选型指南

常见问题

应先安装哪一侧轴承——固定端还是浮动端?

应始终先锁紧固定端(非浮动端)单元。

随后将浮动轴承在轴承座孔内居中定位,再进行锁紧。

采用相反的安装顺序,几乎不可能将补偿座准确居中。

紧定螺钉应拧紧到什么程度?

应始终按照制造商规定的扭矩值紧固。

如果没有扭矩扳手,可继续拧紧,直到内六角扳手出现明显且不可回弹的扭转感——不仅是阻力增加,而是产生实际挠曲。

首次启动后,应重新检查并复紧。

新装配件在初期运行中会发生沉降,螺钉在最初数小时内可能出现夹紧力下降。

轴承座壳体可以重复使用吗?

对于剖分式轴承座,底座与上盖作为配对件共同加工,应保持成套使用,切勿在不同单元之间互换上盖。

如果轴承座清洁,且内孔未见拉伤或损伤,则可以重复使用。

对于整体式轴承座,在重复使用前应仔细检查内孔状况。

应使用什么润滑脂?

大多数轴承出厂时已预填充 NLGI #2 锂复合润滑脂。

补充润滑时,应使用相容的 NLGI #2 锂复合润滑脂。

对于高温、食品级或高水接触工况,请查阅轴承数据表;这类应用需要采用专用配方润滑脂。

如有疑问,请联系轴承制造商的应用工程团队。

导致带座轴承早期失效的原因有哪些?

根据我们的经验,主要原因包括:安装过程中污染进入系统(轴或润滑脂不清洁)、固定端与补偿端未对中、紧定螺钉扭矩不当、装配时轴承座或外圈受到冲击损伤,以及未按周期补充润滑。

大多数早期失效都可追溯到安装过程,而非轴承本身存在缺陷。

结语

实际上,最容易出错的并不是那些复杂步骤。

这包括第 6 步(轴向窜动检查)、第 3 步中的垫圈位置,以及第 8 步中膨胀单元的居中调整。

每一项操作都不到 1 分钟。

每一项都能在后续避免大量问题。

只要这些步骤执行到位,再制定补脂计划,安装即可完成。

有关影响轴承配合与性能的轴公差标准,请参阅我们的指南: 带座轴承安装:H7 标准


技术说明:

本指南中的扭矩值和游隙数据均来源于行业标准轴承制造商的技术手册。请始终以所用轴承型号及具体应用对应的说明书为准。Lily Bearing 对未参考相关制造商规格而进行的安装不承担任何责任。