第12章滚动轴承.ppt

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1、第第1212章章 滚动轴承滚动轴承 滚动轴承的选用（包括类型选择、尺寸选择、承载滚动轴承的选用（包括类型选择、尺寸选择、承载能力验算）；能力验算）；本章主要内容本章主要内容：滚动轴承的类型和代号（认识轴承）；滚动轴承的类型和代号（认识轴承）；滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 。12.1 12.1 概概 述述 轴承的功用：轴承的功用：1 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；2 2）减小转动的轴与支承之间的摩擦和磨损。）减小转动的轴与支承之间的摩擦和磨损。轴承的分类：轴承的分类：滚动轴承滚动轴承 滑动轴承滑动轴承 摩擦阻力小、起动快、效率高（摩擦阻

2、力小、起动快、效率高（0.980.98 0.990.99）;润滑和维护方便润滑和维护方便;是标准件，选用方便，易于互换；是标准件，选用方便，易于互换；运转精度高；运转精度高；轴承组合结构较简单。轴承组合结构较简单。滚动轴承的特点：滚动轴承的特点：一、滚动轴承的构造一、滚动轴承的构造 滚动轴承的滚动轴承的典型结构典型结构。滚动轴承滚动轴承外圈外圈球球滚子滚子滚针滚针内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架有些结构可以没有内圈、外圈或保持架，但决不能有些结构可以没有内圈、外圈或保持架，但决不能没有滚动体。没有滚动体。带带密封盖的滚动轴承密封盖的滚动轴承带带轴承座的滚动轴承轴承座的滚动轴承特殊结构的轴承特殊

3、结构的轴承向心轴承向心轴承推力推力轴承轴承角接触角接触轴承轴承二、滚动轴承的结构特性二、滚动轴承的结构特性 1.1.公称接触角公称接触角公称接触角是垂直于轴承轴线的平面与通过轴承套圈公称接触角是垂直于轴承轴线的平面与通过轴承套圈向滚动体传递力的合力作用线之间的夹角。向滚动体传递力的合力作用线之间的夹角。2.2.游隙游隙轴承游隙分径向游隙和轴向游隙。轴承游隙分径向游隙和轴向游隙。径向游隙径向游隙轴向游隙轴向游隙3.3.偏差角偏差角 轴承滚道轴线间允许的最大倾斜角称为偏差角。轴承滚道轴线间允许的最大倾斜角称为偏差角。三、滚动轴承的材料三、滚动轴承的材料 内外圈和滚动体用高强度、耐磨性好的含铬轴承内

4、外圈和滚动体用高强度、耐磨性好的含铬轴承钢制造，如钢制造，如GCr15、GCr15SiMn等，等，淬火后硬度一般淬火后硬度一般不低于不低于60HRC，表面磨削、抛光。表面磨削、抛光。保持架用低碳钢冲压而成，或用酚醛胶木、铜合保持架用低碳钢冲压而成，或用酚醛胶木、铜合金制造。金制造。12.2 12.2 滚动轴承的常用类型和选择滚动轴承的常用类型和选择 一、滚动轴承的类型一、滚动轴承的类型1 1、按滚动体的形状分、按滚动体的形状分 2、按承载方式分、按承载方式分轴轴承承向心轴承向心轴承：主要承受径向载荷和不大的轴向载荷：主要承受径向载荷和不大的轴向载荷：只承受轴向载荷只承受轴向载荷：能同时承受径向

5、和轴向载荷能同时承受径向和轴向载荷轴承的承载方式是由公称接触角决定的。轴承的承载方式是由公称接触角决定的。见图推力轴承推力轴承角接触轴承角接触轴承可分为：球轴承，滚子轴承，滚针轴承。可分为：球轴承，滚子轴承，滚针轴承。向心轴承向心轴承推力推力轴承轴承角接触角接触轴承轴承公称接触角公称接触角4545 9090 时，承受轴向力为主。时，承受轴向力为主。公称接触角公称接触角0 0 4545 时，承受径向力为主时，承受径向力为主;角接触角接触轴承：轴承：3.3.按轴承的结构形式不同分类：按轴承的结构形式不同分类：在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标

6、准的滚动轴承，在国家标准中分为标准的滚动轴承，在国家标准中分为1313类，其中，最为类，其中，最为常用的轴承大约有下列类常用的轴承大约有下列类:深沟球轴承圆柱滚子轴承推力球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承调心球轴承二、滚动轴承的代号二、滚动轴承的代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号 轴轴承承的的分分部部件件代代号号内内部部结结构构代代号号密密封封与与防防尘尘结结构构代代号号保保持持架架及及其其材材料料代代号号特特殊殊轴轴承承材材料料代代号号公公差差等等级级代代号号游游隙隙代代号号多多轴轴承承配配置置代代号号其其它它代代号号五五四四三三二二一一类类型型代代号号尺寸系尺寸系列代号列

7、代号内内径径代代号号宽宽度度系系列列代代号号直直径径系系列列代代号号滚动轴承代号构成：滚动轴承代号构成：代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由等，由GB/T272GB/T272规定。规定。前置代号前置代号表示轴承的分部件。表示轴承的分部件。基本代号基本代号表示轴承的类型与尺寸等主要特征。表示轴承的类型与尺寸等主要特征。后置代号后置代号表示轴承的内部结构、精度与材料等特征。表示轴承的内部结构、精度与材料等特征。内径代号：内径代号：特殊情况：特殊情况：内径内径 d d1010121215151717代代 号号0000010102020303轴

8、承公称内径轴承公称内径内径代号内径代号55。表示轴承公称内径的大小。用基本代号右起的第表示轴承公称内径的大小。用基本代号右起的第一、二位数字表示。一、二位数字表示。轴承基本代号轴承基本代号如：如：0808表示轴承内径表示轴承内径d d=58=40mm=58=40mm。1.d=10,12,15,17mm1.d=10,12,15,17mm时时 2.2.d10mmd480mmd480mm，d=22d=22，2828，32mm32mm时时 内径表示方法见内径表示方法见GB/T272-1993GB/T272-1993 尺寸系列代号：尺寸系列代号：直径系列代号直径系列代号：指结构相同、内径相同的轴承在外径

9、：指结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列。有和宽度方面的变化系列。有7 7、8 8、9 9、0 0、1 1、2 2、3 3、4 4。轴承基本代号轴承基本代号表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。右起的第表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。右起的第三位数字表示轴承的三位数字表示轴承的直径系列代号直径系列代号，第四位数字表示，第四位数字表示宽宽度系列度系列（向心轴承）或（向心轴承）或高度系列高度系列（推力轴承）代号。（推力轴承）代号。尺寸系列代号：尺寸系列代号：宽度系列代号宽度系列代号：宽度（或高度）系列是指结构、内径和：宽度（或高度）系列是指结构、内径和外径都相同的轴承，在宽度（或高

10、度）方面的变化系列，外径都相同的轴承，在宽度（或高度）方面的变化系列，用用8 8、0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6等数字表示。等数字表示。轴承基本代号轴承基本代号表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。右起的第表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。右起的第三位数字表示轴承的三位数字表示轴承的直径系列代号直径系列代号，第四位数字表示，第四位数字表示宽宽度系列度系列（向心轴承）或（向心轴承）或高度系列高度系列（推力轴承）代号。（推力轴承）代号。类型代号：类型代号：轴承基本代号轴承基本代号6 6深沟球轴承深沟球轴承L L直线轴承直线轴承5 5推力球轴承推力球轴承U U外球面球轴承外球

11、面球轴承4 4双列深沟球轴承双列深沟球轴承NANA滚针轴承滚针轴承3 3圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承N N圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承2929推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承9 9推力圆锥滚子轴承推力圆锥滚子轴承2 2调心滚子轴承调心滚子轴承8 8推力滚子轴承推力滚子轴承1 1调心球轴承调心球轴承7 7角接触球轴承角接触球轴承0 0双列角接触球轴承双列角接触球轴承代号代号轴承类型轴承类型代号代号轴承类型轴承类型用数字或字母表示不同类型的轴承。用数字或字母表示不同类型的轴承。用基本代号右起的第五位数字表示。用基本代号右起的第五位数字表示。常用轴承代号为常用轴承代号为3 3、5 5、6 6、7 7、N N

12、五类。五类。公差等级代号：公差分公差等级代号：公差分2 2、4 4、5 5、6(6x)6(6x)、0 0级，级，共五个级别共五个级别 。以以/P2/P2、/P4/P4、/P5/P5、/P6(/P6x)/P6(/P6x)、/P0/P0为代号，为代号，0 0级不标注级不标注 。以以/C1/C1、/C2/C2、/C3/C3、/C4/C4、/C5/C5为代号，为代号，0 0组不组不标注。标注。高级高级 低级低级 游隙代号：游隙分游隙代号：游隙分1 1、2 2、0 0、3 3、4 4、5 5共六个组共六个组别。别。游隙值：小游隙值：小大大轴承常用的后置代号轴承常用的后置代号轴承代号示例轴承代号示例630

13、86308：66深沟球轴承，深沟球轴承，N1005/P5N1005/P5：NN圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承，11宽度系列，宽度系列，00直径系列，直径系列，0505内径内径d d=25mm=25mm，公差等级为公差等级为5 5级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组；7214AC/P47214AC/P4：77角接触球轴承，角接触球轴承，22直径系列，直径系列，1414内径内径d d=70mm=70mm，公差等级为公差等级为4 4级，游隙组为级，游隙组为0 0组，公称接触角组，公称接触角=25=25；公差等级为公差等级为0 0级，游隙组为级，游隙组为0 0组；宽度系列为组；宽度系列为0 0，省略，省略

14、 33直径系列，直径系列，08 08 内径内径d d=40mm=40mm，3021330213：33圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承，00宽度系列宽度系列(0(0不可省略不可省略)，22直直径系列，径系列，1313内径内径d d=65mm=65mm，公差等级为，公差等级为0 0级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组；64036403：66深沟球轴承，深沟球轴承，44直径系列，直径系列，0303内径内径d d=17mm=17mm，公差公差等级为等级为0 0级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组；注注：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。

15、具体应用时，若遇到看不懂的代号时，最有规律的部分。具体应用时，若遇到看不懂的代号时，应查阅应查阅GB/T272-93GB/T272-93。三、滚动轴承的类型选择三、滚动轴承的类型选择 滚动轴承类型选择应考虑的问题：滚动轴承类型选择应考虑的问题：1 1承受载荷情况承受载荷情况载荷方向：载荷方向：对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承；轴承或滚针轴承；对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承，较小的轴向对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承，较小的轴向载荷选用推力球轴承，较大的轴向载荷选用推力滚子轴载荷选用推力球轴承，较大的轴向载荷选用推力滚子轴承

16、；承；同时受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球同时受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；轴承或圆锥滚子轴承；若径向载荷较大、轴向载荷较小也可选用深沟球轴若径向载荷较大、轴向载荷较小也可选用深沟球轴承；承；2 2尺寸的限制尺寸的限制3 3转速的限制转速的限制4 4调心性要求调心性要求当对轴承的径向尺寸有较的严格限制时，可选用滚当对轴承的径向尺寸有较的严格限制时，可选用滚针轴承。针轴承。球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴承和重系列的轴承则反之；推力轴承的极限转速很低。承和重系列的轴承则反之；推力轴承的极限转速很低。调心

17、球轴承和调心滚子轴承均能满足一定的调心要求。调心球轴承和调心滚子轴承均能满足一定的调心要求。载荷大小：载荷大小：滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷；滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷；球轴承或尺寸系列较小的轴承则反之。球轴承或尺寸系列较小的轴承则反之。5.5.为了便于安装、拆卸和调整间隙，常采用内、外圈为了便于安装、拆卸和调整间隙，常采用内、外圈可分离的分离型轴承，如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴可分离的分离型轴承，如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。承、滚针轴承等。6.6.选择轴承时应考虑经济性，供应情况。球轴承比滚子选择轴承时应考虑经济性，供应情况。球轴承比滚子轴承价廉（参

18、考表轴承价廉（参考表14141 1各类轴承价格比）。轴承公差各类轴承价格比）。轴承公差等级越高，价越贵，故选择高精度轴承须慎重，同型号等级越高，价越贵，故选择高精度轴承须慎重，同型号尺寸公差等级为尺寸公差等级为P0P0、P6P6、P5P5、P4P4、P2P2的滚动轴承价格比的滚动轴承价格比约为约为1:1.5:2:7:101:1.5:2:7:10。12.3 12.3 滚动轴承的工作情况及计算准则滚动轴承的工作情况及计算准则 一、滚动轴承的载荷分布一、滚动轴承的载荷分布 1 1、受轴向载荷、受轴向载荷F Fa a 各滚动体受载相同各滚动体受载相同 。2 2、受径向载荷、受径向载荷F Fr r 上半

19、圈滚动体不受力上半圈滚动体不受力下半圈滚动体受力下半圈滚动体受力 轴承元件受力变化情况。轴承元件受力变化情况。二、滚动轴承的失效形式二、滚动轴承的失效形式（1 1）点蚀点蚀滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效，下滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效，下列为常见的失效形式：列为常见的失效形式：套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和常见的失效形式，常见的失效形式，是作为滚动轴承寿命计算的依据。是作为滚动轴承寿命计算的依据。（2 2）磨损）磨损润滑油不清洁而使滚动体润滑油不清洁而使滚动体和滚道过度磨损和滚道过度磨损；（3 3）塑性变形）塑性变形

20、（4 4）其它形式的）其它形式的失效失效 三、滚动轴承的计算淮则三、滚动轴承的计算淮则 一般工作条件的回转轴承，针对疲劳点蚀，进行疲一般工作条件的回转轴承，针对疲劳点蚀，进行疲劳强度（寿命）计算劳强度（寿命）计算按基本额定动载荷计算。按基本额定动载荷计算。低速轴承或受冲击载荷、重载的轴承，针对塑性变低速轴承或受冲击载荷、重载的轴承，针对塑性变形，进行静强度计算形，进行静强度计算按基本额定静载荷计算。按基本额定静载荷计算。高速轴承，针对磨损、烧伤等，还应验算极限转速。高速轴承，针对磨损、烧伤等，还应验算极限转速。12.4 12.4 滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算 一、基本概念一、基本概念

21、1.1.滚动轴承的寿命：滚动轴承的寿命：一一套轴承，其中一个套圈（或套轴承，其中一个套圈（或垫圈）或滚动体的材料出现垫圈）或滚动体的材料出现第一个疲劳扩展迹象之前，第一个疲劳扩展迹象之前，一个套圈（或垫圈）相对另一个套圈（或垫圈）相对另一个套圈（或垫圈）的转数。一个套圈（或垫圈）的转数。2.2.滚动轴承的基本额定寿命：滚动轴承的基本额定寿命：对于一套滚动轴承对于一套滚动轴承或一批近于相同的轴承在相同条件下运转，该寿命是或一批近于相同的轴承在相同条件下运转，该寿命是与与9090的可靠度、常用材料和加工质量以及常规的运的可靠度、常用材料和加工质量以及常规的运转条件相关的寿命，用转条件相关的寿命，用

22、L L1010表示。表示。轴承的寿命/（106r）3.3.滚动轴承的基本额定动载荷滚动轴承的基本额定动载荷 基本额定动载荷：基本额定动载荷：轴承的基本额定寿命为轴承的基本额定寿命为10106 6转时，转时，轴承所能承受的载荷值，用字母轴承所能承受的载荷值，用字母C C表示。表示。基本额定动载荷值大，说明轴承承受载荷能力强基本额定动载荷值大，说明轴承承受载荷能力强 。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值 。向心轴承向心轴承 ：径向基本额定动载荷，用：径向基本额定动载荷，用C Cr r表示表示 。推力轴承推力轴承 ：轴向基本额定动载荷，用：轴向基本额定动载

23、荷，用C Ca a表示表示 。各种型号的轴承在正常工作温度（各种型号的轴承在正常工作温度（t t120120）下下的基本额定动载荷值可查轴承手册。的基本额定动载荷值可查轴承手册。工作温度高于工作温度高于120120时时 Ct=ftCC Ct t经过温度修正的基本额定动载荷；经过温度修正的基本额定动载荷；ft的数值见表的数值见表128128。二、滚动轴承寿命计算的基本方法二、滚动轴承寿命计算的基本方法 当当P=C LP=C L1010=1=1（10106 6r r）代入数据求解：代入数据求解：其中：其中：P P当量动载荷（当量动载荷（N N）；）；L L1010基本额定寿命（基本额定寿命（101

24、06 6r r）；）；寿命指数，球轴承寿命指数，球轴承 =3=3，滚子轴承，滚子轴承 =10/3=10/3。滚动轴承的寿命校核公式：滚动轴承的寿命校核公式：滚动轴承预期寿命见表滚动轴承预期寿命见表126126。滚动轴承的设计公式滚动轴承的设计公式 选轴承型号和尺寸选轴承型号和尺寸 （N N）引入温度系数引入温度系数ft t(表表128)128)和载荷系数和载荷系数fp p(表表1210)1210)后后（N N）三、滚动轴承的当量动载荷三、滚动轴承的当量动载荷 当量动载荷为一假想载荷，在它作用下，轴承的寿当量动载荷为一假想载荷，在它作用下，轴承的寿命与实际联合载荷作用（径向载荷与轴向载荷联合作用

25、）命与实际联合载荷作用（径向载荷与轴向载荷联合作用）下的寿命相同。下的寿命相同。向心轴承向心轴承 ：当量动载荷为一大小和方向恒定的径：当量动载荷为一大小和方向恒定的径向载荷，称为径向当量动载荷，以向载荷，称为径向当量动载荷，以P Pr r表示。表示。推力轴承推力轴承 ：当量动载荷为一恒定的中心轴向载荷，：当量动载荷为一恒定的中心轴向载荷，称为轴向当量动载荷，以称为轴向当量动载荷，以P Pa a表示。表示。同时受径向载荷同时受径向载荷F FR R和轴向载荷和轴向载荷F FA A的轴承，的轴承，当量动载当量动载荷荷P P的一般计算公式为的一般计算公式为 P P=XFXFR R+YFYFA A 式中

26、：式中：X X径向动载荷系数，其值见表径向动载荷系数，其值见表12121212。F FR R轴承所受的名义径向载荷（轴承所受的名义径向载荷（N N）。）。表表12121212中中e e是一个判断系数，确定轴向载荷在是一个判断系数，确定轴向载荷在什么时候对轴承寿命有影响。什么时候对轴承寿命有影响。Y Y轴向动载荷系数，其值见表轴向动载荷系数，其值见表12121212。F FA A轴承所受的名义轴向载荷（轴承所受的名义轴向载荷（N N）。）。（1 1）对只能承受径向载荷）对只能承受径向载荷F Fr r的轴承（的轴承（N N、NANA轴承）轴承）P P=F FR R（2 2）对只能承受轴向载荷）对只

27、能承受轴向载荷F Fa a的轴承（的轴承（5 5和和8 8）P P=F F特殊情况：特殊情况：四、向心角接触轴承的轴向载荷四、向心角接触轴承的轴向载荷 圆锥滚子圆锥滚子轴承轴承角接触球轴承角接触球轴承70000C(70000C(a a=15)=15)70000AC(70000AC(a a =25)=25)70000B(70000B(a a =40)=40)S S=F FR R/(2Y)/(2Y)S S =eFeFR RS S =0.68=0.68F FR RS S =1.14=1.14F FR R1.1.内部轴向力内部轴向力S(S(派生轴向力派生轴向力)S S 1.251.25F FR Rtg

28、tg 当轴承为半周滚动体受载时当轴承为半周滚动体受载时 （1 1）反装（背靠背）反装（背靠背）适合于传动零件处于外伸端。适合于传动零件处于外伸端。2.2.轴承轴承实际实际轴向载荷的计算轴向载荷的计算当当 时时 轴有向左移动的趋势轴有向左移动的趋势,轴承轴承1 1被被“压紧压紧”，轴承，轴承2 2被被“放松放松”，轴承，轴承1 1上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S1 1增大到增大到Fa+SFa+S2 2,阻阻止轴左移止轴左移 。轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为2 21 1F FA1A1=F=Fa a+S+S2 2 F FA2A2=S

29、=S2 2 当当 时时 轴有向右移动的趋势轴有向右移动的趋势,轴承轴承2 2被被“压紧压紧”，轴承，轴承1 1被被“放松放松”，轴承，轴承2 2上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S2 2增大到增大到S S1 1-Fa,阻阻止轴右移止轴右移 。轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为F FA1A1=S=S1 1 F FA2A2=S S1 1-Fa-Fa2 21 1（2 2）正装（面对面）正装（面对面）适合于传动零件位于两支承之间适合于传动零件位于两支承之间 。轴有向左移动的趋势轴有向左移动的趋势,轴承轴承1 1被被“压紧压紧”，轴承，轴承2

30、2被被“放松放松”，轴承，轴承1 1上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S1 1增大到增大到Fa+SFa+S2 2,阻阻止轴左移止轴左移 。轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为2 21 1F FA1A1=F=Fa a+S+S2 2 F FA2A2=S=S2 2 当当 时时 当当 时时 轴有向右移动的趋势轴有向右移动的趋势,轴承轴承2 2被被“压紧压紧”，轴承，轴承1 1被被“放松放松”，轴承，轴承2 2上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S2 2增大到增大到S S1 1-Fa,-Fa,阻阻止轴右移止轴右移 。轴承轴承2 2的实际轴向载荷为

31、的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为F FA1A1=S=S1 1 F FA2A2=S S1 1-Fa-Fa2 21 1结论：结论：实际轴向力实际轴向力F FA A的计算方法的计算方法1 1）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧压紧”和和“放松放松”的轴承。的轴承。2 2）“压紧压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向端轴承的轴向力等于除本身派生轴向力外，轴上其他所有轴向力代数和。力外，轴上其他所有轴向力代数和。3 3）“放松放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力2 21 1实例一：实

32、例一：S S1 1=S=S2 2=0=0F FA1A1=F Fa aF FA2A2=0=0求求F FR1R1、F FR2R2、F FA1A1、F FA2A2实例二：实例二：2 21 1a ab b已知：已知：abab、求求F FR1R1、F FR2R2、F FA1A1、F FA2A212.5 12.5 滚动轴承的静强度计算滚动轴承的静强度计算 式中式中 C C0 0轴承的基本额定静载荷（轴承的基本额定静载荷（N N）；）；P P0 0轴承的当量静载荷（轴承的当量静载荷（N N）；）；S S0 0静强度安全系数，表静强度安全系数，表12151215可供参考。可供参考。1.1.静强度条件静强度条件

33、当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承的失效形式当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承的失效形式为塑性变形为塑性变形 。2.2.当量静载荷当量静载荷对于向心球轴承和对于向心球轴承和 00的向心滚子轴承，当量静的向心滚子轴承，当量静载荷按下式计算：载荷按下式计算：取两式计算的较大值。取两式计算的较大值。式中式中 X X0 0径向静载荷系数；径向静载荷系数；Y Y0 0轴向静载荷系数；轴向静载荷系数；查表查表12141214与有关轴承目录。与有关轴承目录。=0=0 的向心滚子轴承的向心滚子轴承 P P0r0r=F=FR R 9090 的推力轴承的推力轴承 P P0a0a=F FA A 9090 的推力轴承

34、的推力轴承 P P0a0a=2.3=2.3F FR Rtgtg+F FA A 滚动轴承的极限转速滚动轴承的极限转速 滚动轴承的极限转速是指在一定的载荷和润滑条滚动轴承的极限转速是指在一定的载荷和润滑条件下所允许的最高转速。它与轴承的类型、尺寸、载件下所允许的最高转速。它与轴承的类型、尺寸、载荷、精度和游隙、润滑与冷却条件、保持架的结构与荷、精度和游隙、润滑与冷却条件、保持架的结构与材料等多因素有关。材料等多因素有关。选用滚动轴承时应限制其最高工作转速选用滚动轴承时应限制其最高工作转速 nmaxmaxf1 1f2 2nlimlim f1 1-载荷系数载荷系数（见图见图12181218）。）。式中

35、式中f2 2-载荷分布系数载荷分布系数（见图见图12191219）如果轴承的极限转速不能满足使用要求，应采取改进措施，如果轴承的极限转速不能满足使用要求，应采取改进措施，如提高轴承的公差等级，适当加大轴承的游隙，采用青铜或夹如提高轴承的公差等级，适当加大轴承的游隙，采用青铜或夹布胶木保持架，用喷油或油雾润滑改善冷却和润滑条件等，以布胶木保持架，用喷油或油雾润滑改善冷却和润滑条件等，以提高轴承的极限转速。提高轴承的极限转速。滚动轴承尺寸选择的过程滚动轴承尺寸选择的过程由力分析确定轴承所承受的由力分析确定轴承所承受的F FR R与与F FA A计算当量动载荷计算当量动载荷P P=f fP P(XF

36、XFR R+YFYFA A)明确轴承的工作转速明确轴承的工作转速n n与预计寿命与预计寿命L L1010由轴承样本（手册）查取合适的轴承由轴承样本（手册）查取合适的轴承计算轴承应满足的基本额定动载荷计算轴承应满足的基本额定动载荷（N N）12.6 12.6 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 为保证滚动轴承正常工作，除了合理选择轴承的为保证滚动轴承正常工作，除了合理选择轴承的类型和尺寸外，还应正确地进行轴承的组合设计，即类型和尺寸外，还应正确地进行轴承的组合设计，即必须合理地解决轴承的固定和配合、提高轴承系统的必须合理地解决轴承的固定和配合、提高轴承系统的刚度、轴承的润滑及密封等问题。刚度、

37、轴承的润滑及密封等问题。为保证轴系在机器中有正确的工作位置，能在传为保证轴系在机器中有正确的工作位置，能在传递轴向力时不轴向窜动，并且在轴受热膨胀后不致将递轴向力时不轴向窜动，并且在轴受热膨胀后不致将轴承卡死。滚动支承有下列三种基本结构型式。轴承卡死。滚动支承有下列三种基本结构型式。一、滚动轴承轴系支点固定的一、滚动轴承轴系支点固定的结构型式结构型式 1.1.两端单向固定两端单向固定 两端固定的深沟球轴承轴系两端固定的深沟球轴承轴系 2.2.一端双向固定、一端游动一端双向固定、一端游动 3.3.两端游动两端游动 轴承间隙调整：轴承间隙调整：滚动轴承的轴向固定滚动轴承的轴向固定 内圈与轴：内圈与

38、轴：1 1）轴肩轴肩2 2）轴用弹性挡圈）轴用弹性挡圈3 3）轴端档圈）轴端档圈+紧固螺钉紧固螺钉滚动轴承的轴向固定滚动轴承的轴向固定 内圈与轴：内圈与轴：4 4）圆螺母）圆螺母 +止动垫圈止动垫圈外圈与座孔：外圈与座孔：2 2）轴承座孔凸肩）轴承座孔凸肩1 1）轴承端盖）轴承端盖3 3）孔用弹性挡圈）孔用弹性挡圈外圈与座孔：外圈与座孔：4 4）轴承外圈止动槽）轴承外圈止动槽 内嵌入止动环固定内嵌入止动环固定5 5）螺纹环）螺纹环滚动轴承的滚动轴承的正确装拆正确装拆。二、滚动轴承的配合二、滚动轴承的配合 轴承内圈与轴：轴承内圈与轴：轴承外圈与轴承座孔：轴承外圈与轴承座孔：基孔制：基孔制：基轴制

39、：基轴制：js6js6，j6j6，k6k6，m6m6，n6 n6 G7G7，H7H7，JS7JS7，J7J7 松松 紧紧 松松 紧紧5 5）与空心轴配合的轴承应取较紧的密合。）与空心轴配合的轴承应取较紧的密合。滚动轴承配合的选择原则：滚动轴承配合的选择原则：1 1）转动圈比不动圈配合松一些。）转动圈比不动圈配合松一些。2 2）高速、重载、有冲击、振动时，配合应紧一些，）高速、重载、有冲击、振动时，配合应紧一些，载荷平稳时，配合应松一些。载荷平稳时，配合应松一些。3 3）旋转精度要求高时，配合应紧一些。）旋转精度要求高时，配合应紧一些。4 4）常拆卸的轴承或游动套圈应取较松的配合。）常拆卸的轴承

40、或游动套圈应取较松的配合。三、提高轴系刚度的措施三、提高轴系刚度的措施 1.1.提高支承部分的刚度和同心度提高支承部分的刚度和同心度 1 1）增加轴承座孔的壁厚）增加轴承座孔的壁厚2 2）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂3 3）采用加强筋加强支承部位的刚性）采用加强筋加强支承部位的刚性保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法:1 1）整体机座，两轴承座孔一次镗出。）整体机座，两轴承座孔一次镗出。2 2）如轴上两轴承外径不同）如轴上两轴承外径不同采用套杯结构采用套杯结构2.2.合理安排轴承的组合方式合理安排轴承的组合方式 正装正装

41、反装反装3.3.轴承的预紧轴承的预紧 预紧的目的：预紧的目的：轴承在安装时，在轴承中产生并保持一个轴向力，轴承在安装时，在轴承中产生并保持一个轴向力，以消除游隙并在滚动体和内外圈接触处产生预变形，以消除游隙并在滚动体和内外圈接触处产生预变形，使内外圈之间处于压紧状态。使内外圈之间处于压紧状态。提高轴承的刚度和旋转精度，降低轴的振动和噪提高轴承的刚度和旋转精度，降低轴的振动和噪声，延长轴承寿命。声，延长轴承寿命。常用预紧方法：常用预紧方法：1 1）用垫片和长短隔套预紧）用垫片和长短隔套预紧2 2）夹紧一对磨窄了的外圈（或内圈）的角接触轴承）夹紧一对磨窄了的外圈（或内圈）的角接触轴承3 3）夹紧一

42、对圆锥滚子轴承）夹紧一对圆锥滚子轴承4）利用弹簧预紧四、滚动轴承的润滑四、滚动轴承的润滑 润滑方式：润滑方式：（1 1）脂润滑）脂润滑（2 2）油润滑）油润滑油浴或飞溅润滑、滴油润滑、喷油润滑、油雾润滑。油浴或飞溅润滑、滴油润滑、喷油润滑、油雾润滑。（3 3）固体润滑）固体润滑润滑目的润滑目的：主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同时也有主要是为了降低摩擦阻力和减轻磨损，同时也有冷却、吸振、减少噪声、防锈和密封的作用。冷却、吸振、减少噪声、防锈和密封的作用。润滑方式选择：润滑方式选择：主要与轴承的速度有关，一般根据速度因数主要与轴承的速度有关，一般根据速度因数dn值，值，参考表参考表141014

43、10选择。选择。五、滚动轴承的密封五、滚动轴承的密封密封的作用：密封的作用：密封的类型：密封的类型：1.1.接触式密封接触式密封毡圈密封毡圈密封 防止润滑剂流失和防止灰尘、防止润滑剂流失和防止灰尘、杂质、水分等侵入轴承内部。杂质、水分等侵入轴承内部。密封唇向外密封密封唇向外密封双唇式密封双唇式密封皮碗密封皮碗密封 2.2.非接触式密封非接触式密封油沟密封油沟密封甩油密封甩油密封曲路密封曲路密封3.组合式密封组合式密封例例12122 已知一减速器轴，轴颈直径已知一减速器轴，轴颈直径d=40mm，转速转速n=1460r/min，两支承上的径向载荷分别为两支承上的径向载荷分别为FR1=2000N，F

44、R2=2500N，轴向载荷轴向载荷Fa=500N并指向轴承并指向轴承1，要求轴，要求轴承寿命承寿命L10h=12000h，常温下工作，试选择轴承型号。常温下工作，试选择轴承型号。解解：1选择轴承类型选择轴承类型 由于该轴转速较高，轴向载荷较小，故选用结构由于该轴转速较高，轴向载荷较小，故选用结构简单、价格较低的深沟球轴承。简单、价格较低的深沟球轴承。2计算当量动载荷计算当量动载荷Pr 由于轴承型号未定，由于轴承型号未定，Cr、C0r、f0 0FA/FR、e、X及及Y等等值都无法确定，必须试算。值都无法确定，必须试算。通常先试选轴承型号。按通常先试选轴承型号。按d=40mm试选中系列深沟试选中系

45、列深沟球轴承球轴承6308，查设计手册得：，查设计手册得：Cr=40800N，C0r=24000N，取，取f0=12.3（参见本章（参见本章12.4.3）。由题已知：由题已知：FA1=Fa=500N，FA2=0。f0FA1/C0r=0.256，由表，由表121212查得查得e=0.205。轴承轴承1：因因FA1/FR1=500/2000=0.25e，由表由表121212查得查得X1=0.56，Y1=2.145，由式，由式1212-7得得 Pr1=X1FR1+Y1FA1=0.562000+2.145500=2192.5N 轴承轴承2：因只受径向载荷，故因只受径向载荷，故 Pr2=FR2=2500

46、N 3计算轴承应具有的基本额定动载荷计算轴承应具有的基本额定动载荷由于轴承由于轴承2受载较大，故将受载较大，故将Pr2代入下式代入下式 查表查表121210得：得：fp=1.5，由表由表12128得得ft=1（取轴承工作取轴承工作温度温度S1=1335NFA1=S2+Fa=4842N 对于轴承对于轴承 II：FA2=S2=3952N（4）计算两轴承的径向当量动载荷）计算两轴承的径向当量动载荷 对于轴承对于轴承I：Pr1=X1FR1+Y1FA1 因因 由表由表1414-7查得：查得：X1=0.4，Y1=1.5 Pr1=0.44004N+1.54842N=8865N 对于轴承对于轴承 II：Pr2

47、=X2FR2+Y2FA2 因因 由表由表1414-7查得：查得：X2=1，Y2=0 Pr2=111857N=11857N（5）计算轴承的基本额定寿命）计算轴承的基本额定寿命 式中式中 ft=1；fp=1.5；滚子轴承，滚子轴承，=10/3。因因Pr2Pr1，所以所以P=Pr=Pr2=11857N；并将；并将C C=C Cr r=90800N=90800N，n n=123r/min=123r/min代入上式得代入上式得 故所选故所选30211轴承的寿命满足使用要求。轴承的寿命满足使用要求。6 6深沟球轴承深沟球轴承L L直线轴承直线轴承5 5推力球轴承推力球轴承U U外球面球轴承外球面球轴承4

48、4双列深沟球轴承双列深沟球轴承NANA滚针轴承滚针轴承3 3圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承N N圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承2929推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承9 9推力圆锥滚子轴承推力圆锥滚子轴承2 2调心滚子轴承调心滚子轴承8 8推力滚子轴承推力滚子轴承1 1调心球轴承调心球轴承7 7角接触球轴承角接触球轴承0 0双列角接触球轴承双列角接触球轴承代号代号轴承类型轴承类型代号代号轴承类型轴承类型滚动轴承类型代码表滚动轴承类型代码表轴承的公称接触角轴承的公称接触角深沟轴承深沟轴承角接触球轴承角接触球轴承单列推力单列推力球轴承轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承返回公称接触角：滚动体与外圈滚道接触处法线与轴承径公称接触角：滚动体与外圈滚道接触处法线与轴承径向线间的夹角。向线间的夹角。滚动轴承的典型结构滚动轴承的典型结构