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第2版前言
第1版前言
第一章电机轴承基础知识1
第一节轴承概述1
一、轴承的发展史1
二、摩擦与轴承2
三、轴承分类2
四、滚动轴承的基本结构、组成部件以及各部位的名称5
五、滚动轴承代号8
第二节齿轮箱常用轴承介绍16
一、深沟球轴承16
二、圆柱滚子轴承20
三、角接触球轴承23
四、调心滚子轴承26
第二章电机常用滚动轴承的性能及选择29
第一节轴承允许的最高温度29
一、电机轴承的运行温度29
二、轴承钢热处理尺寸稳定温度30
三、轴承保持架温度范围31
四、密封件的温度范围31
五、轴承润滑脂允许的温度范围31
六、电机用滚动轴承适用的温度范围32
第二节电机轴承的转速33
一、轴承的热参考转速33
二、轴承的机械极限转速34
三、轴承热参考转速与机械极限转速和其他因素之间的关系34
四、主要轴承品牌对轴承转速的定义35
五、影响轴承转速能力的重要因素35
第三节电机轴承的承载能力39
一、电机轴承承载方向及其分类40
二、根据接触角对轴承分类40
三、轴承承载负荷大小的能力选择41
第四节电机轴承游隙的选择41
一、游隙的概念41
二、工作游隙的概念和数值计算42
三、工作游隙与轴承寿命的关系43
四、轴承游隙的选择44
五、电机生产厂遇到的游隙选型典型问题44
第三章电机轴系中的轴承结构配置及选择45
第一节电机轴承基本结构配置原理45
一、电机轴承配置的基本概念45
二、电机轴承的承载45
三、电机轴承结构配置的基本形式48
第二节电机轴承的典型配置方式及分析53
一、卧式安装电机基本轴承结构布置53
二、立式安装电机基本轴承结构布置63
三、电机轴承配置快速查询68
四、一个四轴承结构的磨头电机配置轴承的选型特殊案例68
第三节电机轴承配置中的公差配合选择69
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69
二、电机轴及轴承室的形状位置公差73
第四节电机轴承基本尺寸的选择（轴承承载能力校核）74
一、轴承尺寸的选择75
二、轴承尺寸选择校核小结79
三、电机轴承选型小结79
第四章电机轴承润滑选择和应用80
第一节电机轴承润滑脂知识简介80
一、电机轴承润滑设计概述80
二、润滑脂的主要性能指标和检测方法81
三、润滑的基本原理83
四、电机轴承润滑与温度、转速、负荷的关系87
五、不同成分润滑脂的兼容性88
第二节电机滚动轴承润滑脂的选择和应用89
一、电机轴承润滑脂的选择89
二、基础油黏度选择90
三、极压添加剂的使用92
四、油脂黏度的选择93
五、其他一些工况93
第三节电机轴承油路及润滑设计93
一、油路设计93
二、轴承的初次润滑96
三、轴承的运行中补充润滑的时间间隔100
四、再润滑时油脂的添加量以及添加方法104
五、用经验曲线获得更换油脂的时间间隔105
第五章电机轴承选型校核计算106
第一节轴承校核计算基本概念106
一、电机轴承选型校核计算应包含的内容106
二、轴承的疲劳与轴承寿命107
三、L10寿命的概念108
四、滚动轴承疲劳寿命应用的限制及原则109
五、滚动轴承寿命校核的流程和本质含义111
第二节电机轴承受力计算112
一、电机轴系统的受力分析112
二、卧式电机轴承受力计算113
三、立式电机轴承受力计算114
第三节电机轴承当量负荷的计算115
一、当量负荷的概念115
二、不同方向的轴承负荷折算成当量负荷115
第四节电机轴承基本额定寿命校核计算与调整寿命118
一、电机轴承基本额定寿命计算118
二、轴承基本额定寿命的调整119
第五节电机的工作制与轴承寿命计算的调整124
第六节电机轴承静态安全系数计算125
第七节电机轴承最小负荷校核126
一、轴承最小负荷的含义126
二、轴承最小负荷计算方法126
第八节电机轴承选型的其他校核128
一、电机轴承的转速校核128
二、电机轴承的温度校核129
三、电机轴承的润滑校核129
第六章滚动轴承的装配和拆卸工艺130
第一节滚动轴承的装配工艺130
一、装配前的准备工作130
二、装配工艺132
三、装配后的初步检查139
第二节滚动轴承的密封140
一、自带密封140
二、外加密封140
第三节滚动轴承的拆卸工艺142
一、拆卸工具142
二、拆卸工艺144
第七章电机运行中的轴承噪声与振动分析146
第一节电机噪声相关知识146
一、噪声概述146
二、噪声与振动的定义及其关系146
第二节电机轴承噪声147
一、电机噪声的基本来源147
二、电机轴承噪声及其传播147
三、电机轴承的噪声简述148
四、电机轴承正常运行状态分析和振动噪声148
五、轴承的非正常振动和噪声产生的原因分析154
六、电机轴承的非正常噪声的处理方法161
七、电机轴承振动和噪声以及听感噪声162
第八章电机轴承维护与状态监测165
第一节设备维护的基本策略165
一、设备维护基本方式165
二、设备维护的程度166
三、电机轴承预防性维护流程167
第二节电机轴承状态监测和频谱分析169
一、电机轴承状态监测概述169
二、电机轴承振动信号分析（频谱分析）169
三、电机轴承频谱分析举措174
四、电机轴承状态监测小结178
第九章轴承失效分析技术179
第一节轴承失效分析概述179
一、轴承失效分析的概念179
二、轴承失效分析的基础和依据（标准）180
三、轴承失效分析的限制181
第二节轴承接触轨迹分析182
一、轴承接触轨迹（旋转轨迹、负荷痕迹）的定义182
二、轴承接触轨迹分析的意义183
三、轴承正常的接触轨迹183
四、轴承非正常的接触轨迹186
第三节轴承失效类型及其机理189
一、概述189
二、疲劳190
三、磨损195
四、腐蚀198
五、电蚀201
六、塑性变形203
七、断裂和开裂205
第十章基于大数据和人工智能技术的电机轴承智能运维 207
第一节大数据和人工智能技术与电机轴承运行维护207
第二节基于大数据和人工智能的电机轴承运维系统实施的基本思路和方法208
一、电机轴承系统运行状态的参数化209
二、电机轴承系统运行数据的采集与管理214
三、电机轴承系统状态参数的判断215
四、电机轴承系统状态参数的分析216
五、电机轴承系统智能运维的实施路径219
第三节基于大数据和人工智能技术的电机轴承系统状态监测与数据分析方法220
一、电机轴承系统振动信号处理技术220
二、电机轴承系统的振动特征提取与处理227
第四节电机轴承系统健康管理模型243
一、基于健康基准的PHM方法244
二、基于工况参数间相关性的动态状态参数预测模型245
三、基于3σ的动态阈值法246
四、基于健康特征向量相似性的健康评估模型251
五、基于振动特征的轴承健康状态智能识别模型253
六、基于统计特征过程能力的健康评估与识别模型259
七、基于振动测试数据的轴承状态识别评估与方法对比265
第五节电机轴承健康管理模型中机器学习算法和模型的评估267
一、回归分析模型的评估267
二、聚类分析模型的评估268
第十一章电机轴承应用技术问答61例 272
第一部分电机轴承基础知识和选用技术272
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？272
二、电机轴承能达到多高的转速？273
三、轴承能承受的最高温度是多少？274
四、为什么轴承会发热？轴承温度多高算是过热？274
五、高温对游隙有什么影响？275
六、对于频繁加、减速的电机，轴承选择需要注意什么？275
七、轴承精度越高越好吗？276
八、立式电机应该如何选择轴承？276
九、拖动带轮的电机轴伸端选用深沟球轴承是否合适？276
十、电机的功率越大，选择的轴承就越大吗？276
十一、重负荷电机的轴承选择有哪些注意事项？277
十二、电机轴承选型过程中有哪些经济性考虑？277
十三、不同品牌的轴承C值越大其轴承寿命越长吗？278
十四、使用了绝缘轴承就可以避免轴承电蚀吗？278
十五、可以用深沟球轴承替代圆柱滚子轴承吗？279
十六、轴承是怎么润滑的？选择润滑脂还是润滑油？279
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？279
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？279
十九、如果一台电机已经被存放多年，还可以使用吗？280
二十、如何确定轴承外圈与轴承室的配合？280
二十一、振动电机所用轴承的选型、安装和维护有哪些要求？280
二十二、怎样选择轴承的保持架和密封件？281
二十三、电机轴承与轴及轴承室的尺寸配合原则是怎样的？281
二十四、如何选择轴承游隙以及轴承与轴和孔的公差？283
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？284
二十六、既有轴向力又有径向力时，如何选择轴承？285
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？285
二十八、轴承在贮存期间应注意哪些事项？285
二十九、库存轴承需要进行防锈处理吗？286
第二部分电机轴承使用技术286
三十、新轴承在安装之前需要进行清洗吗？286
三十一、怎样清洗新的轴承？287
三十二、电机出厂试验时是带载运行好，还是不带载运行好？287
三十三、密封轴承需要补充润滑脂吗？288
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？288
三十五、电机轴承预负荷怎么加？288
三十六、电机轴承预负荷弹簧加几个合适？288
三十七、电机轴承能承受多大负荷？289
三十八、怎样除去滚动轴承上的锈蚀？289
三十九、带轮平行度和轴向对齐的方法有哪些？292
四十、怎样调好两个联轴器的同轴度？293
第三部分电机轴承故障诊断和处理方法294
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？294
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？295
四十三、电机轴承中的密封轴承会漏油一定是故障吗？295
四十四、为什么电机轴承不能到达计算寿命？295
四十五、电机轴承噪声冬天比夏天明显吗？296
四十六、电机轴承啸叫声是怎么回事？296
四十七、轴承圈断裂是怎么引起的？297
四十八、一批电机，有的噪声大，有的噪声小，这是怎么回事？297
四十九、同批次电机产生噪声差异的原因是什么？298
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？299
五十一、造成风机电机的轴承故障原因有哪些？如何处理？299
五十二、电机轴向窜动问题和导致轴承烧毁的原因有哪些？300
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？300
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？301
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？301
五十六、粉末冶金轴承常见受损原因及处理方法有哪些？302
五十七、给水泵用电动机轴承异响的原因是什么？怎样处理？302
五十八、轴流风机的后端轴承为什么温度高？303
五十九、造成轴承温度高的原因都有哪些（汇总）？304
六十、造成轴承噪声大或异常噪声的原因都有哪些（汇总）？305
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）？306
附录309
附录A深沟球轴承的径向游隙（GB/T 46041—2012）309
附录B圆柱滚子轴承的径向游隙（GB/T 46041—2012） 310
附录C开启式深沟球轴承（60000型）的极限转速值310
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311
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311
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311
附录G单列圆锥滚子轴承（30000型）的极限转速值312
附录H单向推力球轴承（510000型）的极限转速值312
附录I单向推力圆柱滚子轴承（80000型）的极限转速值312
附录J单列角接触轴承（70000C型、70000AC型、70000B型）的极限转速值313
附录KISO公差等级尺寸规则313
附录L深沟球轴承新老标准型号对比及基本尺寸表314
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315
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316
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318
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319
附录Q单向推力球轴承新老标准型号及基本尺寸对比表 324
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325
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）325
附录T径向轴承（圆锥滚子轴承除外）内环尺寸公差表326
附录U径向轴承（圆锥滚子轴承除外）外环尺寸公差表326
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327
附录WY（IP44）系列三相异步电动机现用和曾用轴承牌号327
附录XY2（IP54）系列三相异步电动机现用和曾用轴承牌号327
附录Y滚动轴承国家标准328
参考文献330
