前言

电机分为电动机和发电机两大类，其中电动机占绝大部分，是广泛用于各种机械的动力设备。轴承是保障电机正常运行的关键。

电机中所用轴承主要有滚动轴承和滑动轴承两大类，其中滚动轴承应用较多，是本书要介绍的内容。

对于从事电机设计的工程技术人员（本书中简称为电机设计人员）而言，轴承的选择是电机机械结构设计中无法回避的话题，对于从事电机生产及使用和维修的工程技术人员来说，对轴承的装配、拆卸和故障分析诊断是从业人员必备的技能。

选择、应用和维护电机轴承需要做的工作可以概括为如图1所示的几个步骤。

图1 电机轴承的选择、应用和维护

完成上述工作需要具备的知识如图2所示。

显然，轴承在电机中的应用技术有其本身的体系。应用技术是根据设备运行工况要求，对给定产品进行选择、使用、维护、分析等方面工作的技术。应用技术的边界条件是“工况要求”和“给定产品”。与设计技术不同的是，应用技术不涉及改变工况要求和改变产品设计。或者说，应用技术是把产品性能用到最佳、使之得以充分发挥其性能的技术。

图2 电机轴承应用知识

在现代的教育体系中，对于电机专业而言，有电机的设计、制造、控制技术的教学；对于轴承专业（目前专业名称有所调整）而言，有轴承设计、制造方面的教学，而对专门的应用技术所谈甚少。由于对应用技术的教育空白，在实际工作中经常遇到的问题往往只能靠摸索和经验的积累来解决。即便在技术资料方面，也很难寻找到成体系的介绍。

正是由于工程技术人员这样的知识体系，造成有些人把设计制造技术用于应用领域，或者把应用技术归于纯经验，甚至认为存在某种不可知性。

在电机的轴承应用领域，简单地将研发设计技术用于应用领域时，技术人员会经常提出根据工况的设计更改。须知，轴承是标准件，通常在普遍设计不适用的情况下确实存在更改设计的需求，但是在“物尽其用”之前，轻易地提出修改设计，会造成成本的增加，同时轴承在电机中的使用会遇到后续维护通用性不好、难以寻找备品配件的情况。对于电机设计人员而言，轴承知识并非专业技术的核心内容，如果缺乏轴承应用知识，会直接求助于轴承专业技术人员；而轴承工程技术人员如果对应用工况以及应用技术了解不足，就会盲目地修改轴承设计。更有甚者，由于相互沟通不良，会造成工程问题中的责任不清，甚至扯皮。这样的情况在电机制造商和轴承供应商之间频频发生。

另一方面，由于缺乏轴承应用技术教育，一些工程技术人员将应用技术归纳为纯经验领域的学问。日常的轴承应用技术教育都是面对工程实际的口传心授。不同的人有不同的理解，以及不同的表达和传授方式，导致电机轴承应用技术陷入一种标准模糊的境地。甚至很多工程技术人员认为电机轴承存在一些很难解决的问题，而事实并非如此。

实际上，从前面的介绍也可以看出，电机轴承的应用技术其实有其自身的体系，这个知识体系并不是独立于电机技术和轴承技术而单独存在的。相反地，电机轴承应用技术和电机技术、轴承技术存在千丝万缕的联系，同时又有其独特的方面。整个电机轴承应用技术处于两个学科的边缘部分，又自成体系。它们之间的关系如图3所示。

图3 电机轴承应用技术与相关领域技术的关系

电机轴承应用技术作为“边缘技术”，是电机生产、设计、制造、维护的相关实际工作中最常用的一门技术。其需求的频繁出现和目前电机轴承应用技术教育的空缺造成了很多工程技术人员的困扰。

事实上，国内外很多工程技术人员，经过多年的知识和经验积累，已经逐渐形成电机轴承应用技术的知识体系。很多轴承的应用标准和电机轴承的标准，就是这些技术进展的一个体现。这些规范说明电机轴承应用技术并非零散的经验累积，很多知识有明确规范的使用和解释。遗憾的是，目前市场上很难见到一本系统化介绍电机轴承应用技术的书籍。所以希望本书能够贡献一份力量。

本书将电机轴承应用知识分为11个部分：①电机轴承基础知识；②电机常用滚动轴承的性能及选择；③电机轴系中的轴承结构配置及选择；④电机轴承润滑选择和应用；⑤滚动轴承寿命计算；⑥滚动轴承的装配和拆卸工艺；⑦电机运行中的轴承噪声与振动分析；⑧电机轴承维护与状态监测；⑨电机轴承失效分析；⑩电机轴承在使用前和使用中的检测；⑪电机轴承应用技术问答61例。在这些内容中，电机轴承噪声与振动分析部分和最后的应用技术问答部分一样，属于对诸多领域知识的综合应用，其他部分是相对独立的应用知识介绍。

需要说明的是，本书中各个章节的知识是相互联系的，而非单独割裂的。在实际工作中，面对一个问题，经常需要同时考虑这些知识模块中的各种可能因素，而这些因素之间其实也是相互影响的。比如，在电机轴承轴系设计中，考虑了选什么轴承，如何在轴系中进行布置，进而对轴承进行校核。很有可能校核的结果导致轴承选型的改变，然后又进入轴系设计步骤。在这个过程中交叉运用了轴承基本知识、轴系配置知识、校核计算、润滑甚至安装拆卸等多方面知识。在本书中，只是为了将轴承应用技术进行系统化梳理，才根据实际应用的大致流程进行了切割和排序，而这并不意味着知识的割裂。

但是，另一方面，本书的内容编排也反映了一些应用技术的流程，同时也界定了某些区别和差异。比如在轴承失效分析和状态监测部分，很多资料都是完整地介绍完轴承的安装拆卸之后讨论失效分析，最后介绍状态监测。事实上，这样的排序模糊了状态监测和轴承失效分析的前后顺序，同时也模糊了两个技术环节之间的相互关系和界限。本书在轴承失效分析和状态监测部分用了一定的篇幅介绍目的、意义和两门技术之间的联系，就是为了帮助读者厘清这两部分技术的关系。

本书在介绍各个领域技术时，除了着重介绍技术本身“是什么”之外，还着重说明“为什么”。目前很多标准及技术资料对“是什么”的问题已经有了较多描述，但是就“为什么”的问题论述相对较少。在实际工作中也经常遇到电机设计人员坚持“是什么”的教条，而由于不了解“为什么”，便不敢进行变通。希望通过本书的介绍，可以让读者真正掌握电机轴承应用技术，而非知其然不知其所以然。

本书在介绍过程中尽量避免过多的理论探讨，我们希望通过对实践问题的解决和理论之间的印证能帮助大家更好地理解电机轴承应用技术。

书中还穿插介绍了一些在国内电机生产中实际遇到的问题以及分析和解决方法，希望能帮助更多的同行解决问题。

实际上，电机轴承应用技术除了本书所说的一些分类知识以外，还有一些难以被分类、分散在其他领域的知识。在最后一章中，也对一些问题的解答做了补充。

在前些年，本书编者曾出版过《滚动轴承使用常识》（第1版和第2版）。本书借用了其中大部分内容。本书中的有些数据来源于国家和行业标准、轴承生产企业的样本和使用手册；引用了刘泽九先生主编的《滚动轴承应用手册（第3版）》中的一些轴承数据。在此，对刘泽九先生及其他相关作者表示衷心的感谢。

本书编者中，才家刚编写了第一章、第十章、第六章和附录，以及第十一章的部分内容，并对全书进行统稿；王勇编写了前言、第二章、第三章、第五章、第七～九章以及第四章和第十一章的大部分内容；赵明、赵文杰、齐永红、李红、薛红秋、齐岳等参与了部分内容的编写、资料收集、绘图、打字、校核和修改等工作。

由于编者知识水平和实践经验有限，书中难免有不准确甚至错误之处。恳请在电机和轴承行业工作的专家以及广大工作在一线的电机使用和维修人员提出宝贵的意见和建议，在此表示感谢。

编者