滚动轴承使用知识讲.doc

滚动轴承使用知识讲座引言滚动轴承属于精密机械基础件；随着社会的发展进步，滚动轴承的应用已经遍佈到工业生产和社会生活的方方面面。滚动轴承之所以广泛应用、与滚动轴承的特性密切相关。一、 滚动轴承与滑动轴承优缺点比较与滑动轴承相比，滚动轴承的优点与滑动轴承相比滚动轴承的缺点： 1、一般条件下，滚动轴承的效率和液体动力润滑轴承相当，但较混合润滑轴承要高一些；1、承受冲击载荷能力较差；2、径向游隙比较小，向心角接触轴承可用预紧可用预紧力消除游隙，运转精度高；2、高速重载载荷下轴承寿命较低；3、对于同尺寸的轴径，滚动轴承的宽度比滑动轴承小，可使机器的轴向结构紧凑；3、振动及噪声较大；4、大多数滚动轴承能同时受径向和轴向载荷，故轴承组合结构简单；4、径向尺寸比滑动轴承大；5、消耗润滑剂少，便于密封，易于维护；6、不需要或较少使用有色金属；7、标准化程度高，可大批量生产，成本低；滚动轴承与滑动轴承相比，主要有下列优点：启动灵活、摩擦阻力小、效率高、轴向结构紧凑、润滑简便及易于互换等，所以应用广泛。它的缺点是：抗冲击能力差，高速时有噪声，工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承。二、 滚动轴承基本知识1、滚动轴承的主要功能：在保证轴承有足够寿命条件下，用以支承旋转（或摆动）零件，传递负 荷，减少运动副之间的摩擦，使之旋转（或摆动）灵活。2、对轴承的基本要求：能够满足工作条件所要求的负荷、转速、工作精度、动态性能（噪声、振动）、环境温度和使用寿命。3、滚动轴承的基本结构：由内圈、外圈、滚动体和保持架（俗称四大件）组成。内圈与轴、外圈与轴承座孔装配在一起。当内圈或外圈为旋转套圈时采用的是紧配合，不是旋转套圈时采用的是过渡配合。滚动体（钢球、滚子或滚针）是滚动轴承的核心零件，当内外圈相对转动时，滚动体在内外圈的滚道之间滚动。滚动体的形状、大小和数量直接影响轴承的负荷能力和使用性能。保持架的作用是使滚动体均匀分布、引导滚动体旋转。4、滚动轴承的材料套圈和滚动体材料必须具有的特性：接触疲劳强度高；硬度高；纯洁度高；耐磨性好；组织稳定性好；机械加工性能好。常用的轴承材料（套圈和滚动体）有：高碳鉻轴承钢： GCr15 、 GCr15SiMn 等含鉻合金钢，热处理硬度一般为 60 65HRC 。是目前使用最广泛的轴承材料。渗碳轴承钢： 20CrMo 、 20CrNiMo 等，渗碳热处理后表面硬度一般为 59 64HRC ，心部硬度一般为 30 45HRC 。韧性好，能够承受较大冲击负荷。保持架根据要求可以采用 08 # 或 10 # 钢板冲压保持架、 HPb59-1 黄铜实体保持架、 GRPA66 工程塑料保持架等。5、轴承的游隙滚动轴承的径向游隙系指一个套圈固定不动，而另一个套圈在垂直于轴承轴线方向，由一个极端位置移动到另一个极端位置的移动量。轴承游隙的选择正确与否，对机械运转精度、轴承寿命、摩擦阻力、温升、振动与噪声等都有很大的影响。6、滚动轴承的公差等级和配合特点 滚动轴承的公差等级分为 0（普通），6x，6，5，4，2级精度等级。等级由0(普通)级2级依次提高。其中6x级是针对圆锥滚子轴承所采用的介于0（普通）级与6级之间的公差等级，一般情况下的轴承所采用的是0（普通）级的公差等级。公差等级以P6、P5等形式在轴承代号中表示，0（普通）级在代号中不表示。滚动轴承是机械零件中标准化、系列化程度很高的零件之一，适宜大批量生产。轴承与其它零部件的配合时，规定轴承内径与轴的配合采用基孔制公差配合，轴承外径与轴承座孔的配合采用基轴制公差配合。都是以轴承的内、外径为基准来选择配合的松紧。 本培训讲座就大家所感兴趣的轴承选用和轴承失效形态作重点介绍，希望大家喜欢并在工作中应用交流。第一讲 滚动轴承选用能否正确选用滚动轴承，对主机能否获得良好的工作性能，延长使用命；对企业能否缩短维修时间，减少维修费用，提高机器的运转率，都有着十分重要的作用。因此，不论是生产制造单位，还是使用单位，在选择滚动轴承时都必须高度重视。一般来说，选择轴承可以按以下步骤进行： 一、 根据轴承载荷方向确定轴承结构类型滚动轴承的类型结构按所承受载荷的方向可分为向心轴承：主要承受径向载荷 深沟球轴（ 6） 圆柱滚子轴承（N）向心推力轴承：承受双向联合载荷 角接触球轴承（7） 圆锥滚子轴承（3）推力轴承：只能承受轴向载荷 推力球轴承（5）常用轴承类型和结构54123 NAN2976 .轴承受力分析示例 a）向心轴承 b）推力轴承 c）向心推力轴承不同类型轴承的承载情况 径向载荷R（6、1、N） 轴向载荷A（5） 角向载荷 R+ A（7、3） 滚动轴承类型选择原则若轴承承受纯径向载荷， 一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承若所承受的纯轴向载荷，可选用推力球轴承或推力滚子轴承；当轴承在承受径向载荷的同时，还承受不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，当轴向载荷较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构，分别承担径向载荷和轴向载荷。二、由载荷和预期寿命选择轴承尺寸1、轴承寿命的定义 轴承在承受负荷旋转时，由于套圈滚道面及滚动体滚动面不断地受到交变负荷的作用，即使使用条件正常，也会因材料疲劳使滚道面及滚动面出现鱼鳞状损伤（称做剥离或剥落）。出现这种滚动疲劳损伤之前的总旋转数称做轴承的“（疲劳）寿命”。 即使是结构、尺寸、材料、加工方法等完全相同的轴承，在同样条件下旋转时，轴承的（疲劳）寿命仍会出现较大的差异。这是因为材料疲劳本身即具有离散性，应从统计的角度来考虑。 于是就将一批相同的轴承在同样条件下分别旋转时，其中90%的轴承不出现滚动疲劳损伤的总旋转数称做“轴承的基本额定寿命”（即可靠性为90%的寿命）。2、基本额定动负荷与当量动负荷基本额定动负荷 基本额定动负荷表示轴承耐滚动疲劳的能力（即负荷能力），是指大小和方向一定的纯径向负荷（对于向心轴承）或纯轴向负荷（对于推力轴承），在内圈旋转外圈固定（或内圈固定外圈旋转）的条件下，该负荷下的基本额定寿命可达100万转。向心轴承与推力轴承的基本额定动负荷分别称做径向基本额定动负荷与轴向基本额定动负荷，用Cr与Ca表示，其数值规定在手册（样本）中。手册（样本）中给出的载荷单位为N（牛顿） 1 N（牛顿）=0.1020Kgf（公斤力）1k N（千牛顿）=102Kgf（公斤力）当量动负荷 轴承实际工作情况承受的负荷并不是纯径向负荷或纯轴向负荷，而是二者的合成负荷，且负荷条件多种多样。因此，不可能将轴承的实际负荷直接与基本额定动负荷比较。 这时，则将实际负荷换算成通过轴承中心，且大小和方向一定的假想负荷来进行分析比较，轴承在假想负荷下具有与实际负荷和转速下相同的寿命。 这样的假想实际负荷称做当量动负荷，用表示。 当量动负荷的计算 承受大小和方向一定的合成负荷的向心轴承与推力轴承（a不等于90度）的当量动负荷可由下式计算： P=XFr+YFa这里，：当量动负荷，NkgfFr:径向负荷，Nkgf对于向心轴承，表示为Pr:径向当量动负荷Fa:轴向负荷，Nkgf对于推力轴承，表示为Pa:轴向当量动负荷 X:径向负荷系数 Y:轴向负荷系数 负荷系数与载于机械设计手册中 对于单列向心轴承，当Fa/Fr<=e时，取X=1、Y=0，因此，这时当量动负荷为Pr=Fr。 对于单列角接触球轴承及圆锥滚子轴承，由于承受径向负荷时会产生轴向分力(Fac)，因此，轴向分力可由下式计算：Fac=Fr/2Y）推力调心滚子轴承的当量动负荷由下式计算：Pa=Fa+1.2Fr 这里Fr/Fa<=0.55负荷变化时的平均当量动负荷轴承承受大小或方向变化的负荷时，需要计算使轴承具有与实际变化条件下相同寿命的平均当量动负荷。3、轴承寿命计算公式滚动轴承载荷与基本额定寿命的关系曲线如下图轴承的关系曲线曲线方程为常数 当时，则常数即（1）若用工作小时数表示轴承的基本额定寿命，则L=（2）式中：基本额定寿命；当量动载荷；寿命指数，球轴承，滚子轴承；轴承的转速。（1）在轴承选择时，轴承转速通常是已知的条件，当量动载荷则可由使用者根据轴承所受外载荷和工作条件自行计算。这样，当选定轴承型号时（即确定出额定动载荷值），利用公式很容易计算出轴承的使用寿命，以校验所选择的轴承是否满足预期的使用寿命例：一电动机选用6208轴承、转速1500r/min、P=2.5KN、每天工作8小时、每月25天，试计算能否满足运行5年的预期寿命要求？解：查UBC样本6208轴承额定动负荷C=26.19KN,代入公式L=h=12774.5(小时)12774.=5.32(年)答：按上述条件可以运行5年，保险系数为90%。（2）反之，设计时如果已知当量动载荷和转速，又选定了轴承的预期使用寿命， 式（10-6）又可改写为（3）从而可根据式计算的值，在手册（样本）中选择满足值的滚动轴承型号。例：仍以上例电机6208轴承为例，现假定当量动负荷增加为3.5KN、预期寿命三年、其它条件不变，验算UBC轴承可否满足？解：验算轴承额定动负荷满足程度可将给定条件代入公式=3.5=13.23KN答：根据验算13.23KN26.19KN,可以满足运行3年的寿命预期。 对于铁路车辆或汽车等多用行车距离(km)表示寿命，可以把以转数表示的额定寿命转换为以行走距离表示的距离额定寿命、如式所示（行走距离） L=。 D：车轮或轮胎直径 mm. 向心角接触轴承的轴向力计算图10-3表示了向心角接触轴承的承载机理。由于向心角接触轴承存在接触角，无论轴承是否承受外加轴向载荷，只要承受径向载荷，在承载区内每个滚动体所受的反力即可分解为径向分力和轴向分力。所有径向分力的合力与径向载荷平衡，即；而所有轴向分力的合力为，即轴承的派生轴向力。图10-3 向心角接触轴承派生轴向力派生轴向力的大小由其轴承内部结构和承受的径向载荷所决定，与轴向外载荷无关。表10-1列出了派生轴向力的计算公式。派生轴向力的方向为由外圈的宽边指向窄边。表10-1向心角接触轴承派生轴向力S圆锥滚子轴承角接触球轴承型（）型（）型（）由于向心角接触轴承在工作过程中常常不仅要承受径向载荷产生的派生轴向力，还要承受外部轴向载荷。为此在计算轴向力之前，应先按轴承压力中心确定轴的支点，并以此求出轴的支点反力，即轴承的径向载荷。轴向力的具体计算步骤如下：画轴承组合结构受力简图。无论向心角接触轴承的安装形式如何，两个轴承的派生轴向力的方向总是由各自轴承外圈的宽边指向窄边；两轴承所受径向载荷、应分别画在各自的作用点、上；外部轴向载荷方向依照传动零件确定；由计算两轴承所受径向载荷、；参照表10-1计算派生轴向力、；确定“压紧”轴承和“放松”轴承。判明轴上全部轴向力（包括外部轴向载荷和轴承的派生轴向力）的合力的指向，确定“压紧”轴承和“放松”轴承。确定时必须要考虑轴承成对使用时的安装方式。向心角接触轴承的安装方式有两种，如图10-4所示。图（a）为外圈窄边相对安装，称为正装（面对面安装）；图（b）为外圈宽边相对安装，称为反装（背对背安装）。前者使轴的支点靠近，减小了轴的跨距；后者使轴的支点远离，增大了轴的跨距。图10-4 角接触轴承的轴向载荷（a）正装；（b）反装以图10-4（a）为例，如果，则轴系有向左移动的趋势，又由于轴承1的左侧已固定，所以轴承1被压紧，称为“压紧”轴承，轴承2被放松，称为“放松”轴承。反之，若，则轴系有向右移动的趋势，又由于轴承2的右侧已固定，所以轴承2称为“压紧”轴承，轴承1称为“放松”轴承。计算各轴承承受的轴向载荷、以图10-4（a）为例，当时，被压紧的轴承1所受的总轴向力（10-8）被放松的轴承2承受的轴向力为其本身派生的轴向力（10-9）当时，被放松的轴承1所受的轴向力为其本身派生的轴向力（10-10）被压紧的轴承2承受的总轴向力为（10-11）参考 常见机械所必需的轴承寿命 选择轴承应合理地提出寿命要求，寿命要求过高，则轴承尺寸过大，机械笨重，不经济。寿命要求过低，则在使用中需要常更换，一般可根据机械的大修期确定轴承的使用寿命。一些常见机械所必需的轴承使用寿命推荐值见下表（参考）使用条件使用机械必需寿命（时间）(h)短时间或间断运转家用电器、电动工具、农业机械、卷扬机4000-8000不常使用，但要求可靠运转家电空调器马达、建筑机械、皮带机、电梯8000-12000不连续但长时间运转每天小时以上经常运转或连续长时间运转小时连续无故障运转 轧钢机辊颈、小型电动机、起重机8000-12000工厂通用电动机、一般齿轮装置12000-20000机床、振动筛、破碎机20000-30000压缩机、泵、重要齿轮装置40000-60000自动扶梯12000-20000离心电动机、空调设备、鼓风机、木工机械、铁路车辆车轴20000-30000大型电动机、矿山提升机、铁路车辆主电机、机车车辆40000-60000造纸机械-自来水设备、发电站设备、矿山排水设备-4、不同工况条件对轴承的要求实际机械的工况差异很大，特殊工况条件下使用的轴承选用要作针对性的考虑轴承使用温度轴承使用温度一般要求在：-10120。长期连续工作建议控制在-1090。低于-10和高于120工作的轴承除对润滑和密封材料要特殊选择外，对高温使用的轴承还应作以下考虑轴承在高温下使用时，材料组织会发生变化、硬度降低，基本额定动负荷将比常温下使用时减小。材料组织一旦发生变化，即使温度恢复到常温也不会复原。 因此，在高温下使用时，必须将轴承尺寸表的基本额定动负荷乘以表的温度系数进行修正。表温度系数轴承工作温度°C125125175200250温度系数(fT)110.950.900.75轴承长时间在120摄氏度以上的工作温度下使用时，由于经一般热处理的轴承尺寸变化大，必须进行尺寸稳定处理。 尺寸稳定处理与使用温度范围如表所示。但经尺寸稳定处理的轴承硬度降低，有时基本额定动负荷会减小。尺寸稳定代号意义如下表尺寸稳定处理代号使用温度范围S0S1S2超过100摄氏度到150摄氏度超过150摄氏度到200摄氏度超过200摄氏度到250摄氏度轴承的极限转速轴承的极限转速是指不产生导致烧伤的摩擦发热并可连续旋转的最高界限值。它的条件是负荷在C/P>=13,Fa/Fr<=0.25以下旋转时转速的界限值。因此，轴承的极限转速取决于轴承的类型、尺寸和精度以及润滑方式、润滑剂的质和量、保持架的材料和型式、负荷条件等各种因素。精度要求 滚动轴承的精度分（主要）尺寸精度与旋转精度。精度等级已标准化，分为级、X级、级、级、级、级六个等级。轴承精度标准内容为尺寸精度（与轴及外壳安装有关的项目）、内径、外径、宽度及装配宽度的允许偏差、滚子组内复圆直径及外复圆直径的允许偏差、倒角尺寸的允许界限值、宽度的允许变动量旋转精度（与旋转体跳动有关的项目）、内圈及外圈的允许径向跳动和轴向跳动、内圈的允许横向跳动、外径面倾斜度的允许变动量、推力轴承滚道厚度的允许变动量、圆锥孔的允许偏差和允许变动量 性能要求用 例适用精度等级要求放置体具有高跳动精度音响、影像机器主轴（录像机、录音机）雷达、抛物面天线转轴机床主轴电子计算机、磁盘主轴铝箔辊颈多级轧钢机支承轴承 P4P5、P4、P2、ABEC9 P5、P4、P2、ABEC9 P5P4 高速旋转增压器喷气式发动机主轴、辅机离心分离机液化天然气泵涡轮分子泵主轴、保护轴承机床主轴张紧轮 P5、P4P5、P4P5、P4 P5P5、P4P5、P4、P2、ABEC9P5、P4 要求摩擦及摩擦变化小控制机器（同步马达、伺服马达、陀螺万向架）计量仪表机床主轴 P4、ABMA 7PP5P5、P4、P2、ABEC9 精度从级起依次提高，对于一般用途0级已足够，但在用于下表所示条件或场合时，需要5级或更高的精度。 现在随着商品质量的竞争，轴承厂家在质量上也在不断提高精度储备率，意指低精度等级品中含有高精度等级品的比例，但这并不意味着这些低精度等级品中含有的这些高精度等级品就完全具有高精度等级品的所有特性，因为轴承的精度等级不同、其制造工艺和选用的滚动体不同，它最终反应的轴承精度寿命不同，因此不能过分降低短期成本而损失长期经济利益。 当前工艺装备对轴承类型所能达到的精度等级（参考）轴承形式适用标准适用精度等级参照表深沟球轴承GB3070级-6级5级4级2级角接触球轴承0级-6级5级4级2级调心球轴承0级-表3圆柱滚子轴承0级-6级5级4级2级圆锥滚子轴承公制系列（单列）GB307SB/T53419-94SB/CO/T10-89 0级6X级6级5级4级-表4 公制系列（双列、四列）0级-英制系列Class4-Class2Class3Class0Class00调心滚子轴承GB3070级-表3推力球轴承0级-6级5级4级-表5推力调心滚子轴承0级-表6中、小型电机用轴承选择 中、小型电机用轴承由于市场广阔、用量巨大，国家已制定了部分专业标准。国际各知名轴承企业及国内规模轴承企业也都有自己的制造标准。对中、小型电机用轴承可以侧重以下因素考虑： 低噪音要求电机制造厂家都把低噪音作为配套用轴承的第一要求。轴承噪音值国际上目前还没用适用的仪器测试，通行用测量轴承的振动间接评判轴承噪音水平，但二者并不是完全对应。电机制造厂家则是在测试轴承振动值的同时辅以有经验的老师傅凭听觉评判。美国海军为了潜艇的需要更是训练盲人凭听觉判断。因此我们在为电机厂配套时对轴承的振动值应选用Z2或V3以上，若采用UBC标准则应选用EMQ级振动值要求。其次必须作好跟踪了解厂家对所供产品的主观听觉评价。以期反馈修正。 游隙选择用户在购买轴承时一般只会告知什么型号、等级，很少会对轴承的游隙提出要求，业务人员必须问清轴承的使用条件、其中轴承的转速、温度、配合公差都直接关系到轴承游隙的选择。一般在3500转/分以下转速的电机大多采用CM游隙，如高温高速电机则要求采用相对较大的游隙。轴承游隙在装配后会因为内孔的涨大及外圆的缩小而导致减少，游隙的减少量=过盈量×60%（轴承室是铝的除外）。比如轴承装配前游隙是0.01mm，装配时过盈量为0.01mm，则轴承装配后的游隙为0.004mm。在理论上轴承在零游隙时噪音和寿命都达到最佳的状态，但在实际运转中考虑到温升等问题，轴承在装配后游隙为0.002mm-0.004mm较好。、油脂的选择：油脂的选择一般是根据轴承的转速、耐温情况、噪音要求及起动力矩等方面进行选择，低噪音轴承有专用油脂。推荐选用日本协同脂或国产长城系列的TSA.要求业务人员对各种油脂的性能很了解。、轴承密封型式的选择：轴承的润滑可分为油润滑和脂润滑。油润滑轴承一般是选用开式轴承，脂润滑轴承一般选用防尘盖或橡胶密封圈密封。防尘盖适用于高温或使用环境好的部位，密封件分接触式密封和非接触式密封两种，接触式密封防尘性能好但起动力矩大，非接式密封起动力矩小，但密封性能没有接触式好。 5、额定寿命修正 式表示的是可靠性90%的基本额定寿命（L10），根据用途的不同，有时也需要可靠性高于90%的高可靠性寿命。 此外，采用特殊材料有时可以使轴承寿命延长，甚至润滑等使用条件的不同也会影响轴承寿命。考虑了以上因素对基本额定寿命进行修正后的寿命称做修正额定寿命，可由下式计算：Lna=a1a2z3L10这里， a1:可靠性系数.参照(1)项 a2:可靠性系数.参照(2)项 a3:可靠性系数.参照(3)项 备注按照可靠性高于90%的Lna选择轴承尺寸时，应特别注意轴与外壳的强度。 （）可靠性系数a1 计算可靠性不低于90%（即失效率不大于10%)的修正额定寿命时，按表选择系数a1 表可靠性系数a1可靠性，Lnaa1909596979899L10aL5aL4aL3aL2aL1a10.620.530.440.330.21（）材料系数a 根据轴承材料（钢种、质量）、制造工艺和设计的不同与寿命有关的轴承特性有可能发生变化，这时用系数a修正。 采用高质量的真空脱气轴承钢或钢中夹杂物特别少时，a>1。对于常规轴承材料，a=1。（）使用条件系数a 轴承在直接影响寿命的条件下（尤其是润滑条件）下使用时，用系数a进行修正。 润滑条件正常时，可取a3=1,润滑条件特别良好时，可取a>1。但在以下条件下，取a<1。 a、运转时润滑剂运动粘度降低时 球轴承小于13平方毫米/s13cSt 滚子轴承小于20平方毫米/s20cSt b、转速特别低时 滚动体节圆直径与转速的乘积小于10000 c、润滑剂中混入杂质时 d、内圈与外圈的相对倾斜大时 注轴承在高温下使用硬度降低时，必须对基本额定动负荷进行修正（参照表） 6、轴承的配合 配合的目的配合的目的在于使轴承内圈或外圈牢固地与轴或外壳固定，以免在相互配面上出现不利的轴向滑动。 这种不利的轴向滑动（称做蠕变）会引起异常发热、配合面磨损（进而使磨损铁粉侵入轴承内部）以及振动等问题，使轴承不能充分发挥作用。 因此对于轴承来说，由于承受负荷旋转，一般必须让套圈带上过盈使之牢固地与轴或外壳固定。轴及外壳的尺寸公差公制系列的轴及外壳孔的尺寸公差已由GB/T275-93滚动轴承与轴和外壳的配合标准化，从中选定尺寸公差即可确定轴承与轴或外壳的配合。配合的选择配合的选择一般按下述原则进行。 根据作用于轴承的负荷方向、性质及内外圈的哪一方旋转，则各套圈所承受的负荷可分为旋转负荷、静止负荷或不定向负荷。承受旋转负荷及不定向负荷的套圈应取静配合（过盈配合），承受静止负荷的套圈，可取过渡配合或动配合（游隙配合）。 轴承负荷大或承受振动、冲击负荷时，其过盈须增大。采用空心轴、薄壁轴承箱或轻合金、塑料制轴承箱时，也须增大过盈量。 要求保持高旋转时，须采用高精度轴承，并提高轴及轴承箱的尺寸精度，避免过盈过大。如果过盈太大，可能使轴或轴承箱的几何形状精度影响轴承套圈的几何形状，从而损害轴承的旋转精度。非分离型轴承（例如深沟球轴承）内外圈都采用静配合，则轴承安装、拆卸极为不便，最好将内外圈的某一方采用动配合。）负荷性质的影响 轴承负荷根据其性质可分为内圈旋转负荷、外圈旋转负荷及不定向负荷，其与配合的关系如表所示： 轴承旋转条件图例负荷性质配合方式内圈：旋转外圈：静止负荷方向：固定 内圈旋转负荷外圈静止负荷 内圈：采用静配合（过盈配合）外圈：可用动配合（游隙配合） 内圈：静止外圈：旋转负荷方向：与外圈同时旋转 内圈：旋转外圈：静止负荷方向：固定内圈静止负荷外圈旋转负荷内圈：可用动配合（游隙配合）外圈：采用静配合（过盈配合） 内圈：静止外圈：旋转负荷方向：与内圈同时旋转 ）负荷大小的影响 内圈在径向负荷作用下，半径方向即被压缩又有伸展，周长趋于微小增加因此初始过盈将减少。过盈减少量可由下式计算： 这里： dF:内圈的过盈减少量，mm d:轴承公称内径，mm B:内圈公称宽度，mm Fr:径向负荷，Nkgf Co:基本额定静负荷，Nkgf 因此，当径向负荷为重负荷（超过Co值的25%）时，配合必须比轻负荷时紧。 若是冲击负荷，配合必须更紧。）配合面粗糙度的影响 若考虑配合面的塑性变形，则配合后的有效过盈受配合面加工质量的影响，近似地可用下式表示： 磨削轴 deff=(d/(d+2)*d.(3) 车削轴 deff=(d/(d+3)*d.(4) 这里： deff：有效过盈，mm d：视在过盈，mm d：轴承公称内径，mm）温度的影响 一般来说，动转时的轴承温度高于周边温度，而且轴承带负荷旋转时，内圈温度高于轴温，因此热膨胀将使有效过盈减少。 现设轴承内部与外壳周边的温差为t 则不妨可假定内圈与轴在配合面的温差近似地为(0.01-0.15)t 。因此温差产生的过盈减少量dt可由式计算： dt=(0.10 to 0.15)t*d 0.0015t*d*0.01.(5) 这里： dt:温差产生的过盈减少量，mm t:轴承内部与外壳周边的温差， :轴承钢的线膨胀系数,(12.5×10-6)1/ d:轴承公称内径，mm 因此，当轴承温度高于轴温时，配合必须紧。 另外，在外圈与外壳之间，由于温差或线膨胀系数的不同，反过来有时过盈也会增加。因此在考虑利用外圈与外壳配合面之间的滑动避让轴的热膨胀时，需要加以注意。）配合产生的轴承内部最大应力轴承采用过盈配合安装时，套圈时会膨胀或收缩，从而产生应力。 应力过大时，有时套圈会破裂，需要加以注意。 配合产生的轴承内部最大应力可由表的式子计算。作为参考值，取最大过盈不超过轴径的1/1000，或由表的计算式得到的最大应力不大于120Mpa12kgf/mm2为安全。表 配合产生的轴承内部最大应力 轴与内圈外壳孔与外圈这里： :最大应力,MPakgf/mm2 d:轴承公称内径（轴径），mm Di:内圈滚道直径，mm 球轴承Di=0.2(D+4d)滚子轴承Di=0.25(D+3d) deff:内圈的有效过盈，mm do:中空轴半径，mm De:外滚道直径，mm 球轴承De=0.2(4D+d) 滚子轴承De=0.25(3D+d) D:轴承公称外径（外壳孔径），mm deff:外圈的有效过盈，mm Dh:外壳外径，mm E:弹性模量，2.08×105MPa21 200kgf/mm2其他 精确性要求特别高时，应提高轴与外壳的精度。与轴相比，一般外壳难加工、精度低，因此放松外圈与外壳的配合为宜。 采用中空轴及薄壁外壳时，配合必须比通常紧。 采用双半型外壳时，应放松与外圈的配合。对于铸铝或轻合金外壳，配合必须比通常紧一些。 7、轴承游隙所谓轴承游隙，即指轴承在未安装于轴或轴承箱时，将其内圈或外圈的一方固定，然后便未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量。根据移动方向，可分为径向游隙和轴向游隙。运转时的游隙（称做工作游隙）的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。测量轴承的游隙时，为得到稳定的测量值，一般对轴承施加规定的测量负荷。因此，所得到的测量值比真正的游隙（称做理论游隙）大，即增加了测量负荷产生的弹性变形量。但对于滚子轴承来说，由于该弹性变形量较小，可以忽略不计。安装前轴承的内部游隙一般用理论游隙表示。游隙的选择 从理论游隙减去轴承安装在轴上或外壳内时因过盈配合产生的套圈的膨胀量或收缩后的游隙称做“安装游隙”。在安装游隙上加减因轴承内部温差产生的尺寸变动量后的游隙称做“有效游隙”。轴承安装有机械上承受一定的负荷放置时的游隙，即有效游隙加上轴承负荷产生的弹性变形量后的以便称做“工作游隙”。如图所示，当工作游隙为微负值时，轴承的疲劳寿命最长但随着负游隙的增大疲劳寿命同显著下降。因此，选择轴承的游隙时，一般使工作游隙为零或略为正为宜。 另外，需提高轴承的刚性或需降低噪声时，工作游隙要进一步取负值，而在轴承温升剧烈时，工作游隙则要进一步取正值等等，还必须根据使用条件做具体分析。color=#>表深沟球轴承（圆柱孔）的径向游隙 单位um轴承公称内径d mm游隙C2标准C3C4C5超过到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.5610182430405065801012014016010200225250280315355 610182430 40506580 100120140160 18020022525028031535540000001111112222222223377910111111515182023232530354045556070 22 3 5 566810121518182025253035404555 1313182020202328303641485361718595105115125145881113131518232530364146536375859010011013023232528283336435158668191102117140160170190210240-14182023283038465361718191107125145155175195225-293336414651617184971141130147163195225245270300340-20252830404555657590105120135150175205225245275315-37454853647390105120140160180200230265300340370410460表调心球轴承的径向游隙（）圆柱孔轴承单位 um 轴承公称内径d mm游隙C2标准(CN)C3C4C5超过到最小最大最小最大最小最大最小最大最小最大2.56101418243040506580100120140 6101418243040506580100120140160 12234566789101015 89101214161819212427313844 566810111314161822253035 1517192123242931264048566880 1012131517192325303542506070 202526283035404450607083100120