滚动轴承 (2)精选文档.ppt

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1、滚动轴承(2)本讲稿第一页，共三十八页13-1 13-1 滚动轴承的构造和类型滚动轴承的构造和类型一、滚动轴承的结构和材料一、滚动轴承的结构和材料滚动轴承是滚动轴承是标准件标准件，主要掌握，主要掌握合理选择合理选择合理使用合理使用1.基本结构基本结构内圈内圈外圈外圈滚动体滚动体保持架保持架保持架：保持架：滚动体：滚动体：外圈：外圈：内圈：内圈：与轴颈配合与轴颈配合装在轴承座孔中装在轴承座孔中在两套圈之间滚动并传递载荷。在两套圈之间滚动并传递载荷。将滚动体均匀隔开。将滚动体均匀隔开。滚动体滚动体分为分为：球球滚子：滚子：圆柱形、圆锥形、滚针、鼓形等圆柱形、圆锥形、滚针、鼓形等滚动轴承的特点：旋转

2、精度高、启动力矩小、大多数可同时承受径向和轴滚动轴承的特点：旋转精度高、启动力矩小、大多数可同时承受径向和轴向载荷，轴向尺寸小，润滑、维护方便；但径向尺寸大，寿命低，振动、噪向载荷，轴向尺寸小，润滑、维护方便；但径向尺寸大，寿命低，振动、噪音大。音大。套圈套圈本讲稿第二页，共三十八页2.材料材料内、外套圈和滚动体：内、外套圈和滚动体：高硬度、接触强度和韧性。用轴承钢（高硬度、接触强度和韧性。用轴承钢（GCr15、G20CrNi4A 等）制造。热处理后硬度等）制造。热处理后硬度60HRC。保持架：保持架：冲压：用低碳钢板冲压制成，它与滚动体有较大间隙冲压：用低碳钢板冲压制成，它与滚动体有较大间隙

3、二、滚动轴承的类型二、滚动轴承的类型 球轴承：球轴承：滚子轴承：滚子轴承：摩擦小，运转灵活，适应高速；但承载能力低，耐冲击差。摩擦小，运转灵活，适应高速；但承载能力低，耐冲击差。承载能力高，耐冲击，但摩擦大，低速运转。承载能力高，耐冲击，但摩擦大，低速运转。刚性轴承刚性轴承：调心轴承调心轴承：允许内外圈允许内外圈偏转角偏转角很小的轴承。很小的轴承。允许内外圈允许内外圈偏转角偏转角较大的轴承。较大的轴承。滚动轴承的构造和类型滚动轴承的构造和类型实体：常用铜合金、铝合金等经切削加工制成，可定心实体：常用铜合金、铝合金等经切削加工制成，可定心单列轴承单列轴承双列轴承双列轴承内、外圈可以分离的轴承，称

4、为内、外圈可以分离的轴承，称为可分离型轴承可分离型轴承本讲稿第三页，共三十八页接触角接触角 按可承受的载荷方向不同，滚动轴承分为三类：按可承受的载荷方向不同，滚动轴承分为三类：径向力径向力+大轴向力大轴向力 主要用来承受轴向力主要用来承受轴向力主要用来承受径向力主要用来承受径向力向心轴承向心轴承向心推力轴承向心推力轴承推力轴承推力轴承接触角接触角：滚动体的载荷方向线与轴承径向平面之间的夹角滚动体的载荷方向线与轴承径向平面之间的夹角。滚动轴承的构造和类型滚动轴承的构造和类型载荷角载荷角：径向载荷与轴向载荷合力与半径方向夹角径向载荷与轴向载荷合力与半径方向夹角本讲稿第四页，共三十八页 按结构形式不

5、同，按结构形式不同，标准滚动轴承分为标准滚动轴承分为13类，最常用的有六类类，最常用的有六类:深沟球轴承深沟球轴承（6）圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承（N）推力球轴承推力球轴承（5）角接触球轴承角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承（3）调心球轴承调心球轴承（1）更多的滚动轴承更多的滚动轴承调心滚子轴承调心滚子轴承（2）滚针轴承（滚针轴承（NA)向心推力向心推力轴承轴承向心轴承向心轴承推力滚子轴承（推力滚子轴承（8）推力轴承推力轴承类型代号类型代号成对使用成对使用滚动轴承的构造和类型滚动轴承的构造和类型本讲稿第五页，共三十八页三、滚动轴承类型的选择三、滚动轴承类型的选择选择轴承类型时主要考虑以下

6、问题：选择轴承类型时主要考虑以下问题：1）载荷方向）载荷方向当当Fa很大时，选很大时，选 7、3类。类。当当Fa较小时，可选较小时，可选 6类。类。只受只受 Fr 时，选时，选向心向心轴承。轴承。只受只受 Fa 时，选时，选推力推力轴承。轴承。同时受同时受 Fr和和 Fa时，选时，选向心推力向心推力轴承。轴承。2）载荷大小：）载荷大小：载荷大或有冲击振动时，宜选滚子轴承。载荷大或有冲击振动时，宜选滚子轴承。3）转速高低）转速高低转速高或要求旋转精度高时，宜选球轴承。转速高或要求旋转精度高时，宜选球轴承。推力轴承不适宜高转速，推力轴承不适宜高转速，可用可用6或或7类代替类代替。4）调心要求：）调

7、心要求：轴的刚度低、轴承座孔的同轴度低或多支点轴，选调心轴承。轴的刚度低、轴承座孔的同轴度低或多支点轴，选调心轴承。5）经济性）经济性滚动轴承的构造和类型滚动轴承的构造和类型6）安装和拆卸（整体轴承座：分离式；长轴：图）安装和拆卸（整体轴承座：分离式；长轴：图13-5）本讲稿第六页，共三十八页13-2 13-2 滚动轴承的代号滚动轴承的代号前置代号前置代号 基基 本本 代代 号号 后后 置置 代代 号号 轴轴承承组组件件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承承配配

8、置置代代号号其其它它代代号号类类型型代代号号尺寸系尺寸系列代号列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GB/T272-1993GB/T272-1993规定滚动轴承代号构成：规定滚动轴承代号构成：一、基本代号一、基本代号代号表示轴承的结构、尺寸、类型、精度等内容，并打印在轴承上。代号表示轴承的结构、尺寸、类型、精度等内容，并打印在轴承上。内径代号：基本代号右起第一、二位数字内径代号：基本代号右起第一、二位数字代代 号号000102030496内径内径 d10121517代号代号5本讲稿第七页，共三十八页 类型代号：常用轴承有：类型代号：常用轴承有：6、7、3、5、N

9、等类型，详见等类型，详见表表131。滚动轴承的代号滚动轴承的代号 尺寸系列代号：基本代号右起第三、四位数字尺寸系列代号：基本代号右起第三、四位数字直径系列代号：右起第三位数字直径系列代号：右起第三位数字宽度系列代号：右起第四位数字宽度系列代号：右起第四位数字尺寸系列尺寸系列：指内径相同时，轴承有不同的外径：指内径相同时，轴承有不同的外径 （直径系列直径系列）和不同的宽度（）和不同的宽度（宽度系列宽度系列）。）。7、8、9、0、1、2、3、4、5相同内径，外径尺寸依次递增相同内径，外径尺寸依次递增宽度系列为正常宽度时，代号为宽度系列为正常宽度时，代号为“0”，省略不标省略不标。但调心滚子轴承和圆

10、锥滚子轴承，宽度系列代号但调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，宽度系列代号0应标出。应标出。8、0、1、2、3、4、5、6相同直径，宽度尺寸依次递增相同直径，宽度尺寸依次递增本讲稿第八页，共三十八页类型代号表滚动轴承主要类型代号表6深沟球轴承L直线轴承5推力球轴承U外球面球轴承4双列深沟球轴承NA滚针轴承3圆锥滚子轴承N圆柱滚子轴承29推力调心滚子轴承9推力圆锥滚子轴承2调心滚子轴承8推力滚子轴承1调心球轴承7角接触球轴承0双列角接触球轴承代号轴承类型代号轴承类型本讲稿第九页，共三十八页 公差等级代号：公差等级代号：代号分为代号分为 /P0、/P6 （/P6x）、/P5、/P4 和和/P2游隙代号分为

11、：游隙代号分为：/C1、/C2、/C0、/C3、/C4、/C5 共六个组别。共六个组别。低级低级 高级高级 游隙值：游隙值：小小 大大 0级省略级省略 0组省略。组省略。二、后置代号二、后置代号用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。一般略用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等。一般略 游隙代号：游隙代号：游隙：轴承在未安装于轴或轴承箱时，一个套圈相对另一个套圈沿轴向或游隙：轴承在未安装于轴或轴承箱时，一个套圈相对另一个套圈沿轴向或径向，从一个极限位置到另一个极限位置的移动量。径向，从一个极限位置到另一个极限位置的移动量。滚动轴承的代号滚动轴承的代号公差等级：公差等

12、级：0 0级、级、6 6级（或级（或6x6x级）级）、5 5级、级、4 4 级和级和2 2级级仅用于圆锥滚子轴承仅用于圆锥滚子轴承 本讲稿第十页，共三十八页6308：深沟球轴承，直径系列代号深沟球轴承，直径系列代号3，宽度代号，宽度代号0，即尺寸系列，即尺寸系列03，内径，内径d=40mm，公差为公差为0级，游隙为级，游隙为0组；组；7214AC/P4：角接触球轴承，尺寸系列代号角接触球轴承，尺寸系列代号02，内径，内径d=70mm，公差为，公差为4级，级，游隙为游隙为0组，公称接触角组，公称接触角=25；30213：圆锥圆锥滚子轴承，尺寸系列代号滚子轴承，尺寸系列代号02，内径，内径d=65

13、mm，公差为，公差为0级，游隙级，游隙为为0组；组；内部结构代号：同一类型的不同内部结构，用紧跟基本代号的字母表示。内部结构代号：同一类型的不同内部结构，用紧跟基本代号的字母表示。7000C：15；7000AC：25；7000B：40；配置代号：配置代号：/DB：背对背安装背对背安装（反装反装）/DF：面对面安装面对面安装（正装正装）滚动轴承的代号滚动轴承的代号三、前置代号：表示轴承的分部件，用字母表示三、前置代号：表示轴承的分部件，用字母表示L:L:可分离轴承的可分离套圈；可分离轴承的可分离套圈；K K轴承的滚动体和保持架组件轴承的滚动体和保持架组件本讲稿第十一页，共三十八页13-3 13-

14、3 滚动轴承的工作情况分析滚动轴承的工作情况分析滚动轴承工作时，在滚动轴承工作时，在 Fr 作用下通常只有下作用下通常只有下半圈滚动体受载。半圈滚动体受载。承载区：各滚动体由开始受载到受载终止所对应的区域。承载区：各滚动体由开始受载到受载终止所对应的区域。实际径向载荷实际径向载荷FrFr产生的承载区的范围要产生的承载区的范围要180180。Fr作用线上接触点处作用线上接触点处FNi最大，向两边逐渐减小。最大，向两边逐渐减小。据变形协调条件：据变形协调条件：一、滚动轴承的载荷分布（向心轴承）一、滚动轴承的载荷分布（向心轴承）假设内、外圈除了与滚动体接触处共同产生的假设内、外圈除了与滚动体接触处共

15、同产生的局部变形外，其几何形状不改变局部变形外，其几何形状不改变据虎克定律：据虎克定律：据力平衡条件：据力平衡条件：本讲稿第十二页，共三十八页滚动轴承的工作情况分析滚动轴承的工作情况分析二、轴承工作时轴承元件上的二、轴承工作时轴承元件上的载荷及应力分析载荷及应力分析三、轴向载荷对载荷分布影响三、轴向载荷对载荷分布影响FNiFdiFNi1、受力分析、受力分析径向分力向量和与径向载荷径向分力向量和与径向载荷Fr平衡；平衡；所有轴向分力之和所有轴向分力之和派生轴向力派生轴向力需轴向载荷平衡需轴向载荷平衡角接触球轴承和圆锥滚子轴承必须在径向力和轴向力的联合作用下工角接触球轴承和圆锥滚子轴承必须在径向力

16、和轴向力的联合作用下工作。作。2、轴向载荷对载荷分布影响、轴向载荷对载荷分布影响仅下面一个滚动体受载：仅下面一个滚动体受载：多个滚动体受载：多个滚动体受载：本讲稿第十三页，共三十八页由：由：知：知：滚动轴承的工作情况分析滚动轴承的工作情况分析（1），各滚动体径向分力的矢量和与，各滚动体径向分力的矢量和与Fr平衡；平衡；（2）受载滚动体数目增多时，需大的）受载滚动体数目增多时，需大的Fa平衡平衡Fd，反之，反之，Fa大，则受载滚动体数目大，则受载滚动体数目为使较多滚动体同时受载，为使较多滚动体同时受载，Fa应大些。应大些。（3）同一轴承，在同样的径向载荷下，）同一轴承，在同样的径向载荷下，Fa，

17、则受载滚动体数目，则受载滚动体数目约约一半滚动体同时受载；一半滚动体同时受载；开始使全部滚动体同时受载；开始使全部滚动体同时受载；实际为保证角接触球轴承或圆锥滚子轴承可靠工作，应至少使下半圈滚动实际为保证角接触球轴承或圆锥滚子轴承可靠工作，应至少使下半圈滚动体全部受载。体全部受载。安装时，不能有太大安装时，不能有太大轴向窜动量轴向窜动量。本讲稿第十四页，共三十八页滚动轴承的工作情况分析滚动轴承的工作情况分析本讲稿第十五页，共三十八页一、滚动轴承的失效形式和计算准则一、滚动轴承的失效形式和计算准则1、主要、主要失效形式失效形式有有1）疲劳点蚀疲劳点蚀：是正常工作条件下最常见的失效形式。是正常工作

18、条件下最常见的失效形式。原因：滚动体和套圈滚道承受循环接触应力。原因：滚动体和套圈滚道承受循环接触应力。危害：轴承产生强烈的振动、噪音和发热现象危害：轴承产生强烈的振动、噪音和发热现象13-4 13-4 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择现象：滚动体和套圈滚道表面出现点蚀坑。现象：滚动体和套圈滚道表面出现点蚀坑。2）塑性变形塑性变形：转速很低或间歇摆动的轴承的失效形式。：转速很低或间歇摆动的轴承的失效形式。原因：静载荷或冲击载荷过大原因：静载荷或冲击载荷过大危害：振动、噪音危害：振动、噪音现象：滚动体或套圈滚道上出现不均匀的塑性变形凹坑现象：滚动体或套圈滚道上出现不均匀的塑性变形凹坑本讲稿第

19、十六页，共三十八页3）磨粒磨损、磨粒磨损、粘着磨损粘着磨损（胶合）（胶合）：原因：多尘条件下工作的轴承，易产生磨粒磨损。原因：多尘条件下工作的轴承，易产生磨粒磨损。润滑不良的高速轴承，易产生粘着磨损润滑不良的高速轴承，易产生粘着磨损（胶合）（胶合）2、计算准则：计算准则：1）一般工作条件下一般工作条件下，主要失效形式为，主要失效形式为“点蚀点蚀”，需，需进行疲劳寿命计算进行疲劳寿命计算。2）转速很低或摆动的轴承转速很低或摆动的轴承，主要失效形式为，主要失效形式为塑性变形塑性变形，需，需计算静强度计算静强度3）高转速轴承高转速轴承，主要失效形式为，主要失效形式为粘着磨损粘着磨损，需，需校核极限转

20、速校核极限转速。滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择现象及危害：现象及危害：滚道及滚动体与保持架接触部位磨损，轴承内部松动，噪声滚道及滚动体与保持架接触部位磨损，轴承内部松动，噪声滚道及滚动体表面有粘着现象滚道及滚动体表面有粘着现象本讲稿第十七页，共三十八页二、基本概念二、基本概念 1）滚动轴承的寿命滚动轴承的寿命：是指轴承中的滚动体或套圈首次出现点蚀之前，两：是指轴承中的滚动体或套圈首次出现点蚀之前，两套圈的相对总转数或在一定转速下的运转小时数。套圈的相对总转数或在一定转速下的运转小时数。轴承寿命的离散性是相当大的。轴承寿命的离散性是相当大的。2）基本额定寿命基本额定寿命：指一批相同的轴承，

21、在：指一批相同的轴承，在相同的条件下运转，其中恰有相同的条件下运转，其中恰有90的轴承尚的轴承尚未产生点蚀时的寿命，用未产生点蚀时的寿命，用 L10。3）基本额定动载荷基本额定动载荷：指指L10恰为恰为 106 转时，轴转时，轴承所能承受的载荷，用承所能承受的载荷，用 C C 表示。表示。轴承的寿命轴承的寿命/（106r）L10 的的可靠度可靠度 R90。向心轴承的向心轴承的 C 是径向载荷，用是径向载荷，用 Cr表示。表示。向心推力轴承的向心推力轴承的 C 是所受载荷的径向分量，也用是所受载荷的径向分量，也用 Cr 表示。表示。推力轴承的推力轴承的 C 是轴向载荷，用是轴向载荷，用 Ca表示

22、。表示。滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算本讲稿第十八页，共三十八页三、滚动轴承寿命计算公式三、滚动轴承寿命计算公式滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算1、滚动轴承寿命计算解决问题：、滚动轴承寿命计算解决问题：1）轴承所受当量载荷）轴承所受当量载荷P基本额定载荷基本额定载荷C时的寿命；时的寿命；2）已知）已知P且要求轴承具有的预期寿命时，应选用具有多大基本额且要求轴承具有的预期寿命时，应选用具有多大基本额定动载荷的轴承？定动载荷的轴承？2、滚动轴承寿命计算公式：、滚动轴承寿命计算公式：图示图示6207轴承的载荷轴承的载荷-寿命曲线寿命曲线1）曲线方程）曲线方程其中：其中：寿命指数，寿命指数，

23、球轴承取球轴承取3 滚子轴承取滚子轴承取10/3 本讲稿第十九页，共三十八页其中：其中：ft：温度系数，表：温度系数，表13-4滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算2）实际计算时，常用小时数表示寿命）实际计算时，常用小时数表示寿命3）当）当P、n已知，要求预期计算寿命为已知，要求预期计算寿命为Lh也取定时，所需轴承应具有的基也取定时，所需轴承应具有的基本额定动载荷为：本额定动载荷为：4）修正的基本额定动载荷：）修正的基本额定动载荷：本讲稿第二十页，共三十八页四、滚动轴承的当量动载荷四、滚动轴承的当量动载荷 当量动载荷当量动载荷：是由轴承实际所受载荷转换得到的与基本额定动载荷：是由轴承实际所受载

24、荷转换得到的与基本额定动载荷 C 的确定的确定条件及性质相同的假想载荷，用条件及性质相同的假想载荷，用 P表示。表示。滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算5）修正后滚动轴承寿命计算公式）修正后滚动轴承寿命计算公式当当PC时轴承的基本额定寿命时轴承的基本额定寿命当当P、n、Lh已知时，轴承所需基本额定动已知时，轴承所需基本额定动载荷载荷本讲稿第二十一页，共三十八页式中：式中：Fr 、Fa 分别为轴承承受的分别为轴承承受的径向载荷径向载荷和和轴向载荷轴向载荷；X、Y 分别为轴承的分别为轴承的径向与轴向动载荷系数径向与轴向动载荷系数(查表查表135）f p 载荷系数载荷系数，(查表查表136）当量动

25、载荷当量动载荷五、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的载荷计算五、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的载荷计算滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算1、安装方式及压力中心：、安装方式及压力中心：1）安装方式）安装方式 正装（面对面）正装（面对面）反装（背对背）反装（背对背）本讲稿第二十二页，共三十八页滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算2）力学模型）力学模型 正装正装 反装反装角接触球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承3）压力中心压力中心：轴承法向反力作用线与轴线交点：轴承法向反力作用线与轴线交点（轴承径向分力在轴线上的作用点）（轴承径向分力在轴线上的作用点）两端轴承的压力中心间距为轴的实际支承点。两端轴

26、承的压力中心间距为轴的实际支承点。2、当量动载荷中、当量动载荷中径向载荷径向载荷计算计算大小：力平衡；大小：力平衡；作用点：压力中心作用点：压力中心 作用线：垂直于轴线作用线：垂直于轴线本讲稿第二十三页，共三十八页1）派生轴向力的计算，表）派生轴向力的计算，表13-7滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算3、当量动载荷中、当量动载荷中轴向载荷轴向载荷计算计算圆锥滚子轴承（圆锥滚子轴承（30000）角接触球轴承（角接触球轴承（70000）FdeFrFd=Fr(2Y)2）由平衡条件求轴向载荷）由平衡条件求轴向载荷取轴和内圈为分离体：取轴和内圈为分离体：轴承轴承1被压紧：被压紧：轴承轴承2被放松：被放

27、松：本讲稿第二十四页，共三十八页滚动轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算轴承轴承1被放松：被放松：轴承轴承2被压紧：被压紧：被被“压紧压紧”轴承的轴承的 Fa 等与除自身派生轴向力以外，其余各轴向力代数和等与除自身派生轴向力以外，其余各轴向力代数和向心推力轴承的向心推力轴承的轴向载荷轴向载荷Fa计算方法：计算方法：1）求径向载荷；求径向载荷；2）求派生轴向力（大小、方向、作用点）；求派生轴向力（大小、方向、作用点）；4）求轴向力大小：）求轴向力大小：被被“放松放松”轴承的轴承的 Fa 等与自身的派生轴向力；等与自身的派生轴向力；3）判断）判断 大小，大小，轴的移动方向轴的移动方向 轴承的轴承的“放

28、松放松”、“压紧压紧”状态状态 本讲稿第二十五页，共三十八页对于转速很低或缓慢摆动的轴承，为防止对于转速很低或缓慢摆动的轴承，为防止塑性变形塑性变形失效，需计算轴承的失效，需计算轴承的静强度静强度对每个轴承规定一个不能超过的外载荷界限。对每个轴承规定一个不能超过的外载荷界限。当量静载荷当量静载荷P0P0=X0Fr+Y0Fa式中：式中：X0、Y0为当量静载荷的径向和轴向载荷系数，可为当量静载荷的径向和轴向载荷系数，可查表查表 基本额定静载荷基本额定静载荷 C0使轴承中受载最大滚动体与滚道中心引起的接触应使轴承中受载最大滚动体与滚道中心引起的接触应力达到一定规定值的载荷。力达到一定规定值的载荷。注

29、：如计算的注：如计算的 P0Fr，取，取P0Fr。静强度条件静强度条件为：为：式中：式中：S0静强度安全系数，静强度安全系数，查表查表138。P0 滚动轴承的静强度计算滚动轴承的静强度计算六、滚动轴承静载荷六、滚动轴承静载荷本讲稿第二十六页，共三十八页七、不同可靠度的轴承寿命七、不同可靠度的轴承寿命基本额定寿命基本额定寿命L10的可靠度为的可靠度为90%。但是，实际机器中的轴承，往往对可靠度要。但是，实际机器中的轴承，往往对可靠度要求多样，所以需对基本额定寿命进行修正。求多样，所以需对基本额定寿命进行修正。修正额定寿命：修正额定寿命：式中：式中：a1可靠度系数，见可靠度系数，见表表139。滚动

30、轴承的寿命计算滚动轴承的寿命计算可靠度为（可靠度为（100-n）%时的寿命时的寿命以小时为单位的修正额定寿命：以小时为单位的修正额定寿命：当给定可靠度及在该可靠度下的寿命当给定可靠度及在该可靠度下的寿命Ln（h）时，轴承所需基本额定动载荷）时，轴承所需基本额定动载荷本讲稿第二十七页，共三十八页滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸选择的过程滚动轴承尺寸选择的过程确定轴承所承受的确定轴承所承受的Fr与与Fa计算当量动载荷计算当量动载荷P=fP(XFr+YFa)明确轴承的工作转速明确轴承的工作转速n与预期寿命与预期寿命Lh计算轴承应满足的基本额定动载荷

31、计算轴承应满足的基本额定动载荷由轴承样本（手册）查取合适的轴承由轴承样本（手册）查取合适的轴承本讲稿第二十八页，共三十八页2、同心度：对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同心。、同心度：对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同心。最最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔一次镗出；好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔一次镗出；1、刚性刚性：应尽量保证轴及轴承座有足够的刚度，以避免过大的变形使滚动：应尽量保证轴及轴承座有足够的刚度，以避免过大的变形使滚动体受阻滞而使轴承提前损坏；体受阻滞而使轴承提前损坏；13-5 13-5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计一、支承部分

32、的刚性和同心度一、支承部分的刚性和同心度二、二、滚动轴承的滚动轴承的配置：轴承沿轴向的固定方式配置：轴承沿轴向的固定方式 通过轴承与轴和轴承座之间的连接固定，使轴系在机器中有确定的位置。通过轴承与轴和轴承座之间的连接固定，使轴系在机器中有确定的位置。要求：要求：1）使轴上的载荷能可靠的传到机架上去，防止轴沿轴向窜动。）使轴上的载荷能可靠的传到机架上去，防止轴沿轴向窜动。2）受热膨胀时，轴能自由伸缩。）受热膨胀时，轴能自由伸缩。本讲稿第二十九页，共三十八页13-7 13-7 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 典型的轴系固定方法主要有三种：典型的轴系固定方法主要有三种：1.双支点各单向固定双支

33、点各单向固定 一端轴承的固定只限制轴一端轴承的固定只限制轴沿一个方向的窜动，另一端轴沿一个方向的窜动，另一端轴承的固定限制另一方向的窜动，承的固定限制另一方向的窜动，两端轴承的固定共同限制轴的两端轴承的固定共同限制轴的双向窜动。双向窜动。对于深沟球轴承，应留对于深沟球轴承，应留热补偿间隙热补偿间隙 0.250.4mm调整垫片调整垫片轴承装置的组合设计轴承装置的组合设计 特点：结构简单，安装调整容易，特点：结构简单，安装调整容易，适用于温度变化不大的短轴适用于温度变化不大的短轴。本讲稿第三十页，共三十八页组合设计组合设计2 22.一端固一端固定定一端游动支承一端游动支承 一端轴承固定，即限制轴的

34、双向窜动；另一端轴承为游动支承。一端轴承固定，即限制轴的双向窜动；另一端轴承为游动支承。特点：轴的位置准确，但结构较复杂，特点：轴的位置准确，但结构较复杂，适用于温度变化大的长轴适用于温度变化大的长轴。3.两端游动支承两端游动支承两端轴承的固定均不限制轴的轴向窜动，均为游动支承。两端轴承的固定均不限制轴的轴向窜动，均为游动支承。例如：人字齿圆柱齿轮传动中的小齿轮轴必须采用两端游动支承。但例如：人字齿圆柱齿轮传动中的小齿轮轴必须采用两端游动支承。但大齿轮的轴向位置必须固定。大齿轮的轴向位置必须固定。滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计三、滚动轴承的轴向紧固三、滚动轴承的轴向紧固1.内圈紧固方法内

35、圈紧固方法弹性挡圈：用于轴向力不大，转速不高的场合弹性挡圈：用于轴向力不大，转速不高的场合螺钉固定的轴端档圈：用于高速、大轴向力的场合螺钉固定的轴端档圈：用于高速、大轴向力的场合本讲稿第三十一页，共三十八页滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计圆螺母和止动垫圈：用于转速高，承受大轴圆螺母和止动垫圈：用于转速高，承受大轴向力场合向力场合轴肩定位：轴肩高度应低于轴承内圈厚度。轴肩定位：轴肩高度应低于轴承内圈厚度。2.外圈紧固方法外圈紧固方法孔用弹性挡圈：用于轴向力不大，且需孔用弹性挡圈：用于轴向力不大，且需减小轴承装置尺寸的场合减小轴承装置尺寸的场合轴用弹性挡圈嵌入轴承外圈的止动槽内轴用弹性挡圈嵌入

36、轴承外圈的止动槽内制动制动用轴承端盖紧固：用于用轴承端盖紧固：用于高速及很大轴向力场合高速及很大轴向力场合螺纹环紧固螺纹环紧固本讲稿第三十二页，共三十八页 四、滚动轴承游隙及轴上零件位置的调整四、滚动轴承游隙及轴上零件位置的调整1.靠轴承端盖下的垫片调整轴承的游隙并预紧靠轴承端盖下的垫片调整轴承的游隙并预紧滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计2.将轴承装在套杯中，通过增减套杯端面与外壳之间垫片的厚将轴承装在套杯中，通过增减套杯端面与外壳之间垫片的厚度调整轴向间隙。（锥齿轮或蜗杆传动）度调整轴向间隙。（锥齿轮或蜗杆传动）3.靠轴上圆螺母调整靠轴上圆螺母调整本讲稿第三十三页，共三十八页滚动轴承的组

37、合设计滚动轴承的组合设计五、五、滚动轴承的配合滚动轴承的配合滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。滚动轴承的配合是指内圈与轴颈、外圈与外壳孔的配合。内圈孔与轴的配合为基孔制，外圈与轴承座孔的配合为基轴制。内圈孔与轴的配合为基孔制，外圈与轴承座孔的配合为基轴制。转动套圈的配合应紧一些，不动套圈的配合应松一些。转动套圈的配合应紧一些，不动套圈的配合应松一些。转速高、载荷大、振动强烈时，配合应紧；游动套圈配合应松。转速高、载荷大、振动强烈时，配合应紧；游动套圈配合应松。六、滚动轴承的预紧六、滚动轴承的预紧预紧：用某种方法使轴承中产生并保持一定的轴向力，以消除轴承的游隙，并在预紧：用某种方

38、法使轴承中产生并保持一定的轴向力，以消除轴承的游隙，并在滚动体和内外圈接触处产生初变形。滚动体和内外圈接触处产生初变形。目的：提高轴承的旋转精度，提高轴承装置的刚度、减小轴的振动目的：提高轴承的旋转精度，提高轴承装置的刚度、减小轴的振动方法：方法：夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈弹簧预紧；弹簧预紧；本讲稿第三十四页，共三十八页滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计七、七、滚动轴承的安装与拆卸滚动轴承的安装与拆卸装拆滚动轴承时，不能通过滚动体来传力，以免造成滚道或滚动体的损伤。装拆滚动轴承时，不能通过滚动体来传力，以免造成滚道或滚动体的损伤。由于轴承的配合较紧，装拆时以使用专门

39、的工具为宜。由于轴承的配合较紧，装拆时以使用专门的工具为宜。配合过盈量小的中、小型轴承可用手锤打入或压力机压入；配合过盈量小的中、小型轴承可用手锤打入或压力机压入；配合过盈量大的轴承常用温差法装配。配合过盈量大的轴承常用温差法装配。夹紧一对磨窄了的外圈而预紧；反装时磨窄内圈而预紧夹紧一对磨窄了的外圈而预紧；反装时磨窄内圈而预紧一对轴承中间装入长度不等的套筒而预紧；一对轴承中间装入长度不等的套筒而预紧；常用拆卸工具：三抓拉马常用拆卸工具：三抓拉马本讲稿第三十五页，共三十八页滚动轴承的组合设计八、八、滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑1润滑的主要作用润滑的主要作用 降低摩擦，减少磨损；降低摩擦，减少磨损

40、；油润滑可以到起散热、冷却作用；油润滑可以到起散热、冷却作用；滚动体与滚道之间形成的油膜，可以起缓冲、吸振作用；滚动体与滚道之间形成的油膜，可以起缓冲、吸振作用；轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以起防锈作用。轴承零件表面覆盖一层润滑剂，可以起防锈作用。通常根据通常根据 dn 值选择润滑方式，各类润滑方式的值选择润滑方式，各类润滑方式的dn值见表值见表1310。2润滑方式的选择润滑方式的选择常用的润滑方式：常用的润滑方式：脂润滑脂润滑油润滑油润滑：低速，轴承装脂量以轴承内：低速，轴承装脂量以轴承内部空间的部空间的1/32/3为宜为宜：闭式齿轮传动中轴承：飞溅润滑：闭式齿轮传动中轴承：飞溅润滑本讲稿

41、第三十六页，共三十八页3滚动轴承的密封滚动轴承的密封作用：作用：1）阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承；）阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承；密封方法：密封方法：2）防止润滑剂流失。）防止润滑剂流失。1）接触式密封）接触式密封2）非接触式密封）非接触式密封用于低速，轴接触部分用于低速，轴接触部分Ra1.60.8，硬度，硬度HRC40，以提高耐磨性，以提高耐磨性 可避免滑动摩擦，但密封不可靠。可避免滑动摩擦，但密封不可靠。挡油环挡油环（封油盘封油盘）防尘防尘防漏防漏滚动轴承的组合设计本讲稿第三十七页，共三十八页13-8 滚动轴承的润滑与密封13-6 滚动轴承1 1、能正确选择轴承代号：轴承结构、类型、代号、选择原则、能正确选择轴承代号：轴承结构、类型、代号、选择原则2 2、轴承失效形式、设计准则；、轴承失效形式、设计准则；3 3、寿命计算及相关概念、向心推力轴承受力分析；、寿命计算及相关概念、向心推力轴承受力分析；4 4、轴承装置设计注意问题、轴承装置设计注意问题1 1）轴承配置）轴承配置2 2）轴承配合）轴承配合3 3）轴承润滑与密封）轴承润滑与密封本章小结：本章小结：本讲稿第三十八页，共三十八页