第十二章滚动轴承精选文档.ppt

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1、第十二章滚动轴承本讲稿第一页，共六十三页本讲稿第二页，共六十三页本讲稿第三页，共六十三页本讲稿第四页，共六十三页本讲稿第五页，共六十三页本讲稿第六页，共六十三页本讲稿第七页，共六十三页本讲稿第八页，共六十三页本讲稿第九页，共六十三页本讲稿第十页，共六十三页本讲稿第十一页，共六十三页本讲稿第十二页，共六十三页本讲稿第十三页，共六十三页本讲稿第十四页，共六十三页本讲稿第十五页，共六十三页本讲稿第十六页，共六十三页本讲稿第十七页，共六十三页本讲稿第十八页，共六十三页第十二章第十二章 滚动轴承滚动轴承 滚动轴承的构造滚动轴承的构造:保持架保持架 滚动轴承滚动轴承内圈内圈外圈外圈 滚动体滚动体 保持架保

2、持架 本讲稿第十九页，共六十三页121 121 滚动轴承的类型、代号与选择滚动轴承的类型、代号与选择 一、滚动轴承的类型一、滚动轴承的类型 :接触角接触角 向心轴承向心轴承 径向力径向力 向心角接触轴承向心角接触轴承 推力角接触轴承推力角接触轴承 推力轴承推力轴承 径向力（主要）径向力（主要）轴向力轴向力 径向力径向力轴向力轴向力 （主要）（主要）轴向力轴向力按轴承载荷的方向分：按轴承载荷的方向分：本讲稿第二十页，共六十三页 滚子轴承滚子轴承承载能力高，极限转速低承载能力高，极限转速低 按滚动体形状分：按滚动体形状分：球球 轴轴 承承 承载能力低，极限转速高承载能力低，极限转速高本讲稿第二十一

3、页，共六十三页最常用几种最常用几种 ：深沟球轴承（向心球轴承）深沟球轴承（向心球轴承）6 6 圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承33角接触球轴承角接触球轴承7 7 本讲稿第二十二页，共六十三页二、滚动轴承的代号二、滚动轴承的代号 本讲稿第二十三页，共六十三页前置代号前置代号（字母）（字母）基本代号（数字、字母）基本代号（数字、字母）后置代号后置代号 (字母字母+数字数字)五五 四四 三三 二二 一一轴轴承承分分部部件件代代号号 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 类类型型代代号号 其他其他代号代号 公公差差等等级级代代号号 特特殊殊轴轴承承材材料料代代号号 保持保持架及

4、架及材料材料代号代号 密封密封与防与防尘代尘代号号 内内部部结结构构代代号号 游游隙隙代代号号 配配置置代代号号 本讲稿第二十四页，共六十三页1 1、基本代号、基本代号 （1 1）轴承类型）轴承类型 1 13 35 56 67N7N深沟球轴承深沟球轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承角接触球轴承角接触球轴承调心球轴承调心球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承推力球轴承推力球轴承基本代号右起五位基本代号右起五位 （2 2）尺寸系列）尺寸系列 基本代号右起三、四位基本代号右起三、四位 宽度系列宽度系列右起第四位右起第四位 数字数字 0 9直径系列直径系列右起第三位右起第三位 数字数字 0 9本讲稿第二十五页，共六

5、十三页（3 3）轴承的内径）轴承的内径右起一二位数字右起一二位数字 a)d=10,12,15,17mm 时时 代号代号 00 01 02 03 b)d=20 480mm 时时d=代号代号5(mm)2 2、前置代号、前置代号 表示轴承的分部件，用字母表示表示轴承的分部件，用字母表示 L、K、R、NU、WS、GS L：可分离轴承的可分离套圈可分离轴承的可分离套圈 K：轴承的滚动体与保持架组件轴承的滚动体与保持架组件 本讲稿第二十六页，共六十三页3 3、后置代号、后置代号轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等（1 1）内部结构代号）内部结构代号 C、AC、B

6、角接触球轴承的接触角角接触球轴承的接触角（2 2）密封、防尘与外部形状变化代号）密封、防尘与外部形状变化代号 （3 3）轴承的公差等级）轴承的公差等级 精度高精度高 低低 代号代号 /P2、/P4、/P5、/P6X、/P6、/P0 公差等级公差等级 2 4 5 6X 6 0普通级普通级可省略可省略 本讲稿第二十七页，共六十三页6308:内径内径40mm,中系列深沟球轴承，正常宽度系列中系列深沟球轴承，正常宽度系列，正常结构正常结构，0级公差级公差（4）轴承的径向游隙轴承的径向游隙（5）保持架代号保持架代号 三、滚动轴承类型的选择三、滚动轴承类型的选择 工作载荷、转速、支承刚性、安装精度工作载荷

7、、转速、支承刚性、安装精度 1）n高高，载荷小载荷小，旋转精度高旋转精度高 球轴承球轴承 n低低，载荷大载荷大，或冲击载荷或冲击载荷 滚子轴承滚子轴承 2）主要受主要受Fr 向心轴承向心轴承主要受主要受Fa，n不高时不高时推力轴承推力轴承本讲稿第二十八页，共六十三页角接触球轴承角接触球轴承7类类（n较高时较高时）同时受同时受Fr和和Fa均较大时均较大时圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承3类类（n较低时较低时）Fr较大较大，Fa较小时较小时Fa较大较大，Fr较小时较小时3）轴的刚性较差轴的刚性较差，轴承孔不同心轴承孔不同心，采用调心轴承采用调心轴承 深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承深沟球轴承+推力球轴承推力

8、球轴承4）便于装拆和间隙调整便于装拆和间隙调整内、外圈可分离的轴承内、外圈可分离的轴承本讲稿第二十九页，共六十三页122 122 滚动轴承的失效形式及选择计算滚动轴承的失效形式及选择计算一、滚动轴承的失效形式一、滚动轴承的失效形式 1、受轴向载荷、受轴向载荷Fa 各滚动体平均分担各滚动体平均分担 2、受径向载荷受径向载荷Fr 上半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 滚动轴承的受力分析滚动轴承的受力分析 本讲稿第三十页，共六十三页主要失效形式：主要失效形式：1）疲劳点蚀疲劳点蚀 安装润滑和维护良好安装润滑和维护良好本讲稿第三十一页，共六十三页2 2）塑性变形）塑性变

9、形 转速很低或作间歇摆动转速很低或作间歇摆动 本讲稿第三十二页，共六十三页3）磨损、胶合磨损、胶合润滑不良、润滑不良、密封不严、密封不严、多尘条件多尘条件 本讲稿第三十三页，共六十三页计算准则：计算准则：一般轴承一般轴承疲劳寿命计算（针对点蚀）疲劳寿命计算（针对点蚀）低速或摆动轴承低速或摆动轴承只进行静强度计算只进行静强度计算高速轴承高速轴承进行疲劳寿命计算、校验极限转速。进行疲劳寿命计算、校验极限转速。本讲稿第三十四页，共六十三页二、滚动轴承的选择计算二、滚动轴承的选择计算1 1、寿命、寿命滚动轴承的任一套圈或滚动体的材料首次出现疲劳点蚀滚动轴承的任一套圈或滚动体的材料首次出现疲劳点蚀前，轴

10、承转过的总转数，或在某一转速下工作的小时数。前，轴承转过的总转数，或在某一转速下工作的小时数。2 2、可靠度、可靠度一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分率一组相同轴承能达到或超过规定寿命的百分率本讲稿第三十五页，共六十三页3、基本额定寿命基本额定寿命L同同一一批批轴轴承承在在相相同同工工作作条条件件下下工工作作，其其中中90%的的轴轴承承在在产产生生疲疲劳劳点点蚀蚀前前所所能能运运转转的的总总转转数数L（以以106为为单单位位）或或一一定转速下的工作时数定转速下的工作时数 Lh轴承的基本额定寿命轴承的基本额定寿命L=1时，轴承所能承受的载荷时，轴承所能承受的载荷4、基本额定动载荷基本额定动载

11、荷C 由试验得到由试验得到本讲稿第三十六页，共六十三页5、滚动轴承的寿命计算公式滚动轴承的寿命计算公式 大量实验证明，载荷与寿命有如下关系大量实验证明，载荷与寿命有如下关系 =3 球轴承球轴承=10/3 滚子轴承滚子轴承寿命指数寿命指数或或P:当量动载荷当量动载荷本讲稿第三十七页，共六十三页当工作当工作t100时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴时，因金属组织硬度和润滑条件等的变化，轴承的基本额定动载荷承的基本额定动载荷C有所下降有所下降引入温度系数引入温度系数 f t 表表12-9当当P、n已知，预期寿命为已知，预期寿命为Lh，则要求选取的轴承的额定动载，则要求选取的轴承的额定动载荷为荷

12、为选轴承型号和尺寸选轴承型号和尺寸 又考虑到工作中的冲击和振动会使轴承寿命降低，因此引进载荷又考虑到工作中的冲击和振动会使轴承寿命降低，因此引进载荷系数系数fp表表12-1012-10本讲稿第三十八页，共六十三页6、滚动轴承的当量动载荷滚动轴承的当量动载荷P(1)对只能承受径向载荷对只能承受径向载荷R的轴承的轴承(N,NA类轴承类轴承）P=R(3)同时受径向载荷同时受径向载荷R和轴向载荷和轴向载荷A的轴承的轴承（3,7类轴承类轴承）(2)对只能承受轴向载荷对只能承受轴向载荷A的轴承的轴承（5类轴承类轴承）P=AP=X R+YA X径向载荷系数径向载荷系数Y轴向载荷系数轴向载荷系数表表12-12

13、 本讲稿第三十九页，共六十三页7、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷A A的计算的计算 1）派生轴向力大小方向派生轴向力大小方向 a)正装正装（面对面面对面）b)反装反装（背靠背背靠背）本讲稿第四十页，共六十三页2）实际轴向载荷实际轴向载荷A的确定的确定（1）当当 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,阻止轴左移阻止轴左移 轴承轴承2 2上的轴向力，力平衡上的轴向力，力平衡本身的派生轴向力本身的派生轴

14、向力 轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为本讲稿第四十一页，共六十三页（2）当当 轴有右移的趋势，轴承轴有右移的趋势，轴承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S2增大到增大到 S1-Fa,阻止轴右移阻止轴右移 轴承轴承2实际所受的轴向力为实际所受的轴向力为轴承轴承1 1实际所受的轴向力，由力的平衡条件实际所受的轴向力，由力的平衡条件本身派生轴向力本身派生轴向力 本讲稿第四十二页，共六十三页结论：结论：实际轴向力实际轴向力A 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

15、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力外，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。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本讲稿第四十三页，共六十三页123 123 滚动轴承的组合结构设计滚动轴承的组合结构设计 一、滚动轴承支承的结构型式一、滚动轴承支承的结构型式 1 1、两端固定支承、两端固定支承 正装正装本讲稿第四十四页，共六十三页2 2、一端双向固定，一端游动、一端双向固定，一端游动 圆柱滚子轴承的游动圆柱滚子轴承的游动

16、深沟球轴承的游动深沟球轴承的游动本讲稿第四十五页，共六十三页二、轴承组合的调整二、轴承组合的调整通过带螺纹的零件或端盖下的垫片来调节通过带螺纹的零件或端盖下的垫片来调节轴承的调整：轴承的调整：1）轴承游隙的调整轴承游隙的调整本讲稿第四十六页，共六十三页2 2）轴系轴向位置的调整）轴系轴向位置的调整注意：圆锥齿轮和蜗杆必须调整轴系的轴向位置注意：圆锥齿轮和蜗杆必须调整轴系的轴向位置方法：调整套杯端面与轴承座端面间垫片厚度方法：调整套杯端面与轴承座端面间垫片厚度轴承座轴承座调整套杯调整套杯轴承端盖轴承端盖本讲稿第四十七页，共六十三页三、滚动轴承的配合三、滚动轴承的配合轴承内圈与轴轴承内圈与轴松松

17、紧紧js6，j6，k6，m6，n6 松松 紧紧G7，H7，J7，JS7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：基轴制：本讲稿第四十八页，共六十三页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紧一些）转动圈比不动圈配合紧一些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）常拆卸的轴承或游动套圈应取较松的配合本讲稿第四十九页，共六十三页四、轴

18、承的装拆四、轴承的装拆要求：要求：1 1）压力应直接加于配合较紧的套圈上）压力应直接加于配合较紧的套圈上2 2）不允许通过滚动体传递装拆力）不允许通过滚动体传递装拆力3 3）要均匀施加装拆力）要均匀施加装拆力本讲稿第五十页，共六十三页拆卸：拆卸：安装：安装：轴肩高度应低于轴肩高度应低于轴承内圈高度轴承内圈高度本讲稿第五十一页，共六十三页五、滚动轴承的润滑五、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、固体润滑六、滚动轴承的密封六、滚动轴承的密封密封的作用

19、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毡圈毡圈本讲稿第五十二页，共六十三页橡胶密封橡胶密封密封圈密封圈本讲稿第五十三页，共六十三页2 2、非接触式密封、非接触式密封间隙密封间隙密封本讲稿第五十四页，共六十三页曲路密封曲路密封本讲稿第五十五页，共六十三页3 3、组合式密封、组合式密封本讲稿第五十六页，共六十三页例例1 1：设设某某支支承承根根据据工工作作条条件件决决定定选选用用深深沟沟球球轴轴承承，轴轴承承径径向向载载荷荷R=5500N,轴轴向向载载荷荷A=2700N,n=1250r/min,装装轴轴承承处处的的轴轴颈颈直直径径d=60mm，运运转转时时

20、有有轻轻微微冲冲击击，预预期期寿寿命命Lh=5000h，试选择轴承型号。，试选择轴承型号。解：解：（1 1）为为确确定定轴轴承承的的当当量量动动载载荷荷，先先试试选选某某一一型型号号的的轴轴承承。根根 据据d=60mm,试试 选选6312轴轴 承承，查查 设设 计计 手手 册册Cr=81800N,Cor=51800N。（2 2）求当量动载荷）求当量动载荷P A/R=2700/5500=0.49 按按表表12-1212-12，因因为为，emax=0.44,所所以以，A/Re,又又由由表表得得A/Cor=2700/51800=0.052,所以由线性插值法得：所以由线性插值法得：X=0.56,Y=1

21、.75本讲稿第五十七页，共六十三页 则：则：P=XR+YA=7805N(3)计算轴承应有的基本额定动载荷计算轴承应有的基本额定动载荷 因为是球轴承，取因为是球轴承，取=3，ft=1(常温常温),fp=1.2(轻微冲击轻微冲击)则：则：C=67540N由于由于6312轴承的基本额定动载荷轴承的基本额定动载荷Cr=81800NC,故选该故选该轴承合适。轴承合适。本讲稿第五十八页，共六十三页例例2 2：轴轴承承承承载载情情况况如如图图所所示示，根根据据工工作作条条件件拟拟选选用用7208AC轴轴承承。已已知知轴轴承承所所受受径径向向载载荷荷R1=1000N,R2=2060N,轴轴上上作作用用的的外外

22、部部轴轴向向载载荷荷Fa=880N,Fa=880N,方方向向指指向向轴轴承承1 1，运运转转中中受受中中等等冲冲击击，常常温温，预预期期寿寿命命L h=2000h,试试问问所所选选轴轴承承是是否否恰恰当当。（AC表示表示=25)本讲稿第五十九页，共六十三页解：解：（1 1）计算派生轴向力）计算派生轴向力S1,S2 由表由表12-1312-13查得派生轴向力查得派生轴向力S=0.68R 则：则：S1=0.68R1=(0.68X1000)N=680N S2=0.68R2=(0.68X2060)N=1400N(2)(2)计算轴承的轴向力计算轴承的轴向力A1,A2 因为因为S2+Fa=(1400+88

23、0)N=2280NS1,所以轴承所以轴承1 1被压被压 紧，轴承紧，轴承2 2被放松。所以被放松。所以 A1=S2+Fa=(1400+880)N=2280N A2=S2=1400N(3)(3)计算当量动载荷计算当量动载荷 由由表表12-1212-12得得e=0.68,而而 A1/R1=2280/1000=2.28e A2/R2=1440/2060=0.68=e本讲稿第六十页，共六十三页 所以，可得所以，可得X1=0.41,Y1=0.87;X2=1,Y2=0;所以，当量动载荷为：所以，当量动载荷为：P1=X1R1+Y1A1=2349N P2=X2R2+Y2A2=2060N(4)(4)计算轴承应有的基本额定动载荷计算轴承应有的基本额定动载荷C C 因为因为P1P2,所以按轴承所以按轴承1 1的当量动载荷为计算依据的当量动载荷为计算依据 ，因受中等冲击，由表，因受中等冲击，由表12-10得得fp=1.5,工作温度正工作温度正 常，取常，取ft=1,球轴承球轴承=3,所以所以（5 5）由手册查得）由手册查得7208AC轴承的基本额定动载荷轴承的基本额定动载荷 C=35200NC1,所以选所以选7208AC轴承适用。轴承适用。本讲稿第六十一页，共六十三页本讲稿第六十二页，共六十三页本讲稿第六十三页，共六十三页