滑動軸承概述

1、軸 承 軸承支承軸及軸上零件，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度。根據(jù)軸承工作的摩擦性質(zhì)，可分為滑動軸承和滾動軸承?；瑒虞S承具有工作平穩(wěn)、無噪音、徑向尺寸小、耐沖擊和承載能力大等優(yōu)點。而滾動軸承是標準零件，成批量生產(chǎn)成本低，安裝方便，廣泛應用。對于初學者來講，滾動軸承的類型選擇；壽命計算；組合設(shè)計是比較難掌握。因此，滾動軸承的壽命計算和組合設(shè)計是本章討論的重點。§111 滑動軸承概述一、滑動軸承的類型 滑動軸承按其承受載荷的方向分為：（1）徑向滑動軸承，它主要承受徑向載荷。（2）止推滑動軸承，它只承受軸向載荷。 滑動軸承按摩擦（潤滑）狀態(tài)可分為液體摩擦（潤滑）軸承和非液體摩擦（潤滑）軸承。（1）液體摩

2、擦軸承（完全液體潤滑軸承） 液體摩擦軸承的原理是在軸頸與軸瓦的摩擦面間有充足的潤滑油，潤滑油的厚度較大，將軸頸和軸瓦表面完全隔開。因而摩擦系數(shù)很小，一般摩擦系數(shù)=0.0010.008。由于始終能保持穩(wěn)定的液體潤滑狀態(tài)。這種軸承適用于高速、高精度和重載等場合。（2）非液體摩擦軸承（不完全液體潤滑軸承）非液體摩擦軸承依靠吸附于軸和軸承孔表面的極薄油膜，單不能完全將兩摩擦表面隔開，有一部分表面直接接觸。因而摩擦系數(shù)大，=0.050.5。如果潤滑油完全流失，將會出現(xiàn)干摩擦。劇烈摩擦、磨損，甚至發(fā)生膠合破壞。二、滑動軸承的特點優(yōu)點：（1）承載能力高；（2）工作平穩(wěn)可靠、噪聲低；（3）徑向尺寸?。唬?）精

3、度高；（5）流體潤滑時，摩擦、磨損較??；（6）油膜有一定的吸振能力缺點：（1）非流體摩擦滑動軸承、摩擦較大，磨損嚴重。（2）流體摩擦滑動軸承在起動、行車、載荷、轉(zhuǎn)速比較大的情況下難于實現(xiàn)流體摩擦；（3）流體摩擦、滑動軸承設(shè)計、制造、維護費用較高。§112 滑動軸承的結(jié)構(gòu)和材料一、徑向滑動軸承1整體式滑動軸承整體式滑動軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，由軸承座1和軸承襯套2組成，軸承座上部有油孔，整體襯套內(nèi)有油溝，分別用以加油和引油，進行潤滑。這種軸承結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但軸的裝拆不方便，磨損后軸承的徑向間隙無法調(diào)整。使用于輕載低速或間歇工作的場合。2 對開式滑動軸承對開式滑動軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，由軸承

4、座、軸承蓋、對開式軸瓦、雙頭螺柱和墊片組成。軸承座和軸承蓋接合面作成階梯形，為了定位對中。此處放有墊片，以便磨損后調(diào)整軸承的徑向間隙。故裝拆方便，廣泛應用。3 自動調(diào)心軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，其軸瓦外表面作成球面形狀，與軸承支座孔的球狀內(nèi)表面相接觸，能自動適應軸在彎曲時產(chǎn)生的偏斜，可以減少局部磨損。適用于軸承支座間跨距較大或軸頸較長的場合。二、止推滑動軸承止推滑動軸承結(jié)構(gòu)如圖所示，可分為三種形式：實心止推滑動軸承，軸頸端面的中部壓強比邊緣的大，潤滑油不易進人，潤滑條件差?？招闹雇苹瑒虞S承，軸頸端面的中空部分能存油，壓強也比較均勻，承載能力不大。多環(huán)止推滑動軸承，壓強較均勻，能承受較大載荷。但各環(huán)承載

5、不等，環(huán)數(shù)不能太多。三、軸承材料滑動軸承的主要失效形式：磨損和膠合、疲勞破壞等1.       所以對軸承材料的要求：主要就是考慮軸承的這些失效形式，對軸承材料的要求如下，(1)足夠的抗拉強度、疲勞強度和沖擊能力；(2)良好的減摩性、耐磨性和抗膠合性；(3)良好的順應性，嵌入性和磨合性；(4)良好的耐腐蝕性、熱化學性能（傳熱性和熱膨脹性）和調(diào)滑性（對油的吸附能力）(5)良好的塑性。具有適應軸彎曲變形和其他幾何誤差的能力。(6)良好的工藝性和經(jīng)濟性等。軸瓦可以由一種材料制成，也可以在軸瓦內(nèi)表面澆鑄一層金屬襯。即軸承襯。2、常用材料： （

6、1）鑄鐵：灰鐵；球鐵- 性能較好，適于輕載、低速，不受沖擊的場合。（2）軸承合金由錫（Sn）、銅（Pb）、銻（Sb）、銅（Cu）等組成。（3）銅合金錫青銅、鉛青銅、鋁青銅（4）鋁基合金：可做成單金屬軸瓦，也可做成雙金屬軸瓦的軸承襯，用鋼作襯背。（5）多孔質(zhì)金屬材料（粉末冶金）含油軸承（6）精末冶金： 銅基粉末冶金減摩、抗膠合性好 鐵基粉末冶金耐磨性好，強度高 常用軸瓦材料及性能見教材表11-1。四、軸瓦結(jié)構(gòu)軸瓦的結(jié)構(gòu)如圖所示，分為整體式和對開式兩種結(jié)構(gòu)。對開式軸瓦有承載區(qū)和非承載區(qū)，一般載荷向下，故上瓦為非承載區(qū)，下瓦為承載區(qū)。潤滑油應由非承載區(qū)進人。故上瓦頂部開有進油孔。在軸瓦內(nèi)表面，以進油

7、口為對稱位置，沿軸向、周向或斜向開有油溝，油經(jīng)油溝分布到各個軸頸。油溝離軸瓦兩端面應有段距離，不能開通，以減少端部泄油。為了使軸承襯與軸瓦結(jié)合牢固，可在軸瓦內(nèi)表面開設(shè)一些溝槽。§113 滑動軸承的潤滑滑動軸承工作時需要有良好的潤滑，對減少摩擦，提高效率；減少磨損，延長壽命；冷卻和散熱以及保證軸承正常工作十分重要。一、 潤滑劑1. 潤滑油對流體動力潤滑軸承（按程度選潤滑油），粘度是選擇潤滑油最重要的參考指標，選擇粘度時，應考慮如下基本原則：（1）在壓力大、溫度高、載荷沖擊變動大時應選用粘度大的潤滑油（2）滑動速度高時，容易形成油膜（轉(zhuǎn)速高時），為減少摩擦應選用粘度較低的潤滑油（3）加工

8、粗糙或未經(jīng)跑合的表面，應選用粘度較高的潤滑油.參考教材表11-22潤滑脂特點：稠度大，不易流失，承載能力但穩(wěn)定性差，摩擦功耗大，流動性差，無冷卻效果適于低速重載且溫度變化不大處，難于連續(xù)供油時選擇原則：1）  輕載高速時選針入度大的潤滑脂，反之選針入度小的潤滑脂2）  所用潤滑脂的滴點應比軸承的工作溫度高約2030。如：高點溫度較高的鈣基或復合鈣基3）  在有水淋或潮濕的環(huán)境下應選擇防水性強的潤滑脂鋁基、潤滑脂、鈣3、固體潤滑劑軸承在高溫，低速、重載情況下工作，不宜采用潤滑油或脂時可采用固體潤滑劑在摩擦表面形成固體膜，常用：石墨、聚四氟乙烯、二硫化鉬、二硫化鎢等。

9、使用方法：（1）調(diào)配到油或脂中使用；（2）涂敷或燒潔到摩擦表面；（3）滲入軸瓦材料或成型鑲嵌在軸承中使用。二、潤滑方式滑動軸承的潤滑方式，可按下式計算求得k值后選擇： 式中：p為軸頸的平均壓強，Mpa; v為軸頸的圓周速度m/s.當k2時，選擇潤滑脂潤滑，用旋蓋式油杯注入潤滑脂。當k216時，（1）油壺或油槍定期向潤滑孔和杯內(nèi)注油，圖11-9，壓注式油杯，圖11-10，旋套式油杯，針閥式油杯，圖11-11，利用繩芯的毛吸管作用吸油滴到軸頸上圖12-12。當k1632時，油環(huán)潤滑，油環(huán)下端浸到油里圖11-13，飛濺潤滑，利用下端浸在油池中的轉(zhuǎn)動件將潤滑油濺成油來潤滑。當k32壓力循環(huán)潤滑用油泵進

10、行連續(xù)壓力供油，潤滑、冷卻，效果較好，適于重載、高速或交變載荷作用。§114 不完全液體潤滑軸承的設(shè)計計算大多數(shù)軸承實際處在混合潤滑狀態(tài)（邊界潤滑與液體潤滑同時存在的狀態(tài)），其可靠工作的條件是：維持邊界油膜不受破壞，以減少發(fā)熱和磨損（計算準則），并根據(jù)邊界膜的機械強度和破裂溫度來決定軸承的工作能力。但影響邊界膜的因素很復雜，采用簡化的條件性計算。一、徑向滑動軸承通常已知條件是軸頸直徑d。轉(zhuǎn)速n和徑向載荷FR。根據(jù)這些條件，選擇軸承的結(jié)構(gòu)型式、確定軸承的寬度B，并進行校核計算；對于不完全液體潤滑軸承，常取寬度B=（0.81.5）d。由于滑動軸承的主要失效形式為磨損和膠合，故設(shè)計時進行相

11、應的計算。1、限制平均壓強P目的：避免在載荷作用下潤滑油被完全擠出，而導致軸承過度磨損 Mpa p許用壓強Mpa, 表11-1， d、B軸頸直徑和寬度（mm）FR為徑向載荷（N）。2、限制軸承的pv值為了反映單位面積上的摩擦功耗與發(fā)熱，pv越高，軸承溫升越高，容易引起邊界膜的破裂目的，限制pv是控制軸承溫升，避免邊界膜的破裂。 Mpa. m/s 式中，n軸頸轉(zhuǎn)速，r/min；v軸頸圓周線速度m/s p.v軸承材料許用pv值，表11-1。3、限制滑動速度v目的：當p較小時，避免由于v過高而引起軸瓦加速磨損。 m/sv軸承材料的許用v值，見表11-1，表11-2二、 止推滑動軸承的計算止推滑動軸承

12、的計算與徑向滑動軸承類似如圖教材11-16所示，實心端面由于跑合時中心與邊緣磨損不均勻，愈近邊緣部分磨損愈快，空心軸頸和環(huán)狀軸頸可以克服此缺點。載荷很大時可以采用多環(huán)軸頸。1校核壓強p MpaFa軸向載荷（N）；d1，d2止推環(huán)內(nèi)、外直徑mm； P許用比壓Mpa。表11-4。2、限制軸承的pvm值 Mpa.m/s式中：dm=(d1+d2)/2止推環(huán)平均直徑，mmvm止推環(huán)平均直徑處的圓周速度，m/spvp、vm的許用值，多環(huán)軸承，考慮受力不均，表11-4。例題111（略）§115 液體潤滑軸承簡介根據(jù)潤滑油膜形成原理，可分為液體動壓潤滑軸承和液體靜壓潤滑軸承。體動壓潤滑軸承由于軸頸與

13、軸瓦之間存在著一彎曲的楔形間隙，所加的潤滑油填滿了間隙。軸靜止不動，軸上的載荷使軸頸與軸瓦在下部直接接觸。當軸順時針轉(zhuǎn)動時，軸頸沿軸瓦內(nèi)右壁向上滾動，并擠壓潤滑油進入楔形間隙。由于潤滑油是從間隙大的空間向間隙小的空間擠壓，隨著轉(zhuǎn)速增加形成很大擠壓力。足以把軸抬起，形成很厚的壓力油膜。當油膜的厚度大于兩接觸表面不平度之和時，軸頸與軸瓦之間的接觸完全被油膜隔開。摩擦力迅速下降，在合力作用下，軸頸便向左下方漂移。油膜壓力與外載荷保持平衡，軸頸便在穩(wěn)定的位置上正常旋轉(zhuǎn)。一、 體靜壓潤滑軸承 液體靜壓潤滑軸承的軸瓦內(nèi)表面上有四個對稱的油腔，使用一臺油泵，經(jīng)過四個節(jié)流器分別調(diào)整油的壓力，使得四個油腔的壓力

14、相等。當軸上無載荷時，油泵使四個油腔的出口處的流量相等，管道內(nèi)的壓力相等，使軸頸與軸瓦同心。當軸受載后，軸頸向下移動，油泵使上油腔出口處的流量減小，下油腔出口處的流量增大，形成一定的壓力差。該壓力差與載荷保持平衡，軸頸懸浮在軸瓦內(nèi)。使軸承實現(xiàn)液體摩擦。適用范圍廣，供油裝置復雜。   §116 滾動軸承的構(gòu)造、類型及特點一、滾動軸承的構(gòu)造滾動軸承一般由內(nèi)圈1、外圈2、滾動體3和保持架4組成。內(nèi)圈裝在軸徑上，與軸一起轉(zhuǎn)動。外圈裝在機座的軸承孔內(nèi)，一般不轉(zhuǎn)動。內(nèi)外圈上設(shè)置有滾道，當內(nèi)外圈之間相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體沿著滾道滾動。保持架使?jié)L動體均勻分布在滾道上，減少滾

15、動體之間的碰撞和磨損。滾動軸承具有摩擦阻力小、啟動靈敏、效率高、旋轉(zhuǎn)精度高和潤滑簡便。廣泛應用于各種機器中。滾動軸承為標準零件，由軸承廠批量生產(chǎn)，使用者可以根據(jù)需要直接選用。常見的滾動體有短圓柱形、長圓柱形、螺旋滾子、圓錐滾子、鼓形滾子、滾針六種形狀。二、滾動軸承的類型及特點1. 按所能承受載荷的方向或公稱接觸角分為： （1） 向心軸承徑向接觸軸承：公稱接觸角=0°，主要承受徑向載荷，可承受較小的軸向載荷。向心角接觸軸承：公稱接觸角=0°45°，同時承受徑向載荷和軸向載荷。 （2） 推力軸承推力角接觸軸承：公稱接觸角=45°90°，主要承受軸向

16、載荷，可承受較小的軸向載荷。軸向接觸軸承：公稱接觸角=90°，只能承受軸向載荷。 2、按滾動體及其他分球軸承和滾子軸承；調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承；單列軸承和雙列軸承 幾個常用滾動軸承的部分類型、代號及特性如下：其他可查教材表115。 三、滾動軸承的材料內(nèi)、外圈、滾動體；GCr15、GCr15-SiMn等軸承鋼，熱處理后硬度：HRC6065保持架：低碳鋼、銅合金或塑料、聚四氟乙烯四、滾動軸承的特點優(yōu)點：起動力矩小；運轉(zhuǎn)精度高；軸向尺寸??；某些軸能同時承受Fr和Fa，使機器結(jié)構(gòu)緊湊；潤滑方便、簡單、易于密封和維護；互換性好。缺點：承受沖擊載荷能力差；高速時噪音、振動較大；高速重載壽命較低；徑

17、向尺寸較大。應用：廣泛應用于中速、中載和一般工作條件下運轉(zhuǎn)的機械設(shè)備。§117 滾動軸承的代號及類型選擇一、滾動軸承的代號滾動軸承的類型和尺才繁多，為了生產(chǎn)、設(shè)計和使用，對滾動軸承的類型、類別、結(jié)構(gòu)特點、精度和技術(shù)要求等國家標準規(guī)定了用代號來表示的方法。滾動軸承的端面上通常印有該軸承的代號。滾動軸承的代號由數(shù)字和漢字拼音字母組成分為三部分組成，代號表示其類型、結(jié)構(gòu)和內(nèi)徑等。按照GB/T272-93規(guī)定，滾動軸承代號由前置代號、基本代號和后置代號組成。其含義如下：（見表116）表116滾動軸承代號的構(gòu)成表前置代號基本代號后置代號軸承分部件代號一二三四五內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號密封與防塵結(jié)構(gòu)代號保持

18、架及其材料代號特殊軸承材料代號公差等級代號游隙代號其他代號類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號寬度系列代號直徑系列代號1、基本代號基本代號由基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸、內(nèi)徑代號組成，是軸承代號的基礎(chǔ)。由以下三部分內(nèi)容構(gòu)成：（1） 類型代號代號用數(shù)字或字母表示（尺寸系列代號如有省略，則為第4位，）：用字母表示時，則類型代號與右邊的數(shù)字之間空半個漢字寬度。軸承的類型表 代號軸承類型代號軸承類型0雙列角接觸球軸承6深溝球軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承2調(diào)心滾子軸承8推力圓柱滾子軸承3圓錐滾子軸承NNN 圓柱滾子軸承4雙列深溝球軸承  表示雙列或多列5推力球軸承 NA 滾針軸

19、承        （2）尺寸系列代號 表示軸承在結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的條件下具有不同的外徑和寬度。包括寬度系列代號和直徑系列代號；寬度系列表示軸承的內(nèi)徑、外徑相同，寬度不同的系列，常用代號有0(窄)、1（正常）、2（寬）3，4，5，6（特寬）等。直徑系列表示同一內(nèi)徑不同的外徑系列。常用代號有0(特輕)、2（輕）3（中），4（重）等。（3）       公稱內(nèi)徑代號 d=10, 12, 15, 17mm時代號00 01 02 03表示 內(nèi)徑d=20480mm，且為

20、5的倍數(shù)時代號=d/5或d=代號×5(mm) d<10mm，或d>500mm，及d=22，28，32mm時代號： /內(nèi)徑尺寸（mm）表示2、前置代號（表示軸承的分部件，用字母表示）L可分離軸承的可分離內(nèi)圈或外圈如LN207K軸承的滾動體與保持架組件K81107R不帶可分離內(nèi)圈或外圈的軸承，如RNU207NU表示內(nèi)圈無檔邊的圓柱滾子軸承WS、GS分別為推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈，如WS81107、GS81107。3、后置代號（反映軸承的結(jié)構(gòu)、公差、游隙及材料的特殊要求等，共8組代號）（1）內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號反映同一類軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)如：C、AC、B（2）密封、防塵與外部形狀變

21、化代號 RS、RZ、Z、FS、R、N、NR等。（3）軸承的公差等級 精度高 低 公差等級 2 4 5 6 6X 0（4）軸承的徑向游隙 代號為： /C1、/C2、 /C3、/C4、/C5（5）保持架代號，代號為：J鋼板沖壓、Q青銅實體、M黃銅實體、N工程塑料。舉例說明 7208AC 二、滾動軸承的類型選擇1、 按載荷的大小、方向和性質(zhì)（1）載荷大小 載荷較大使用滾子軸承，載荷中等以下使用球軸承。例如：深溝球軸承即可承受徑向載荷又可承受一定軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速較高。圓柱滾子軸承可承受較大的沖擊載荷，極限轉(zhuǎn)速不高，不能承受軸向載荷。（2）載荷方向 主要承受徑向載荷使用深溝球軸承、圓柱滾子軸承和滾針軸

22、承，受純軸向載荷使用推力軸承，同時承受徑向和軸向載荷使用角接觸軸承或圓錐滾子軸承。當軸向載荷比徑向載荷大很多使用推力軸承和深溝球軸承的組合結(jié)構(gòu)。（3）載荷性質(zhì) 承受沖擊載荷使用滾子軸承。因為滾子軸承是線接觸，承載能力大，抗沖擊和振動。2、 轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)速較高，旋轉(zhuǎn)精度較高，使用球軸承。否則使用滾子軸承。3、 調(diào)心性能 跨距較大或難以保證兩軸承孔的同軸度的軸及多支點軸，使用調(diào)心軸承。但調(diào)心軸承需成對使用，否則將失去調(diào)心作用。軸承外圈滾道做成球面。所以內(nèi)、外圈可以繞幾何轉(zhuǎn)動。偏轉(zhuǎn)后內(nèi)、外圈軸心線間的夾角，稱為傾斜角。傾斜角的大小標志軸承自動調(diào)整軸承傾斜的能力，是軸承的性能參數(shù)，故稱為調(diào)心軸承。4、 裝

23、調(diào)性能 圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承的內(nèi)外圈可分離，便于裝拆。5、 經(jīng)濟性 在滿足使用要求的情況下優(yōu)先使用球軸承、精度低和結(jié)構(gòu)簡易的軸承，其價格低廉。§118 滾動軸承的壽命計算一、滾動軸承的失效形式及設(shè)計準則滾動軸承的失效形式：1. 疲勞點蝕 軸承轉(zhuǎn)動時，承受徑向載荷Fr，外圈固定。當內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動時，滾動體滾動，內(nèi)、外圈與滾動體的接觸點不斷發(fā)生變化，其表面接觸應力隨著位置的不同作脈動循環(huán)變化。滾動體在上面位置時不受載荷，滾到下面位置受載荷最大，兩側(cè)所受載荷逐漸減小。所以軸承元件受到脈動循環(huán)的接觸應力。這種周期性變化的應力，促使疲勞裂紋的產(chǎn)生，并逐漸擴展到表面，從而形成疲勞點蝕，使軸承

24、旋轉(zhuǎn)精度下降，產(chǎn)生噪聲、沖擊和振動。2. 塑性變形 當滾動軸承轉(zhuǎn)速很低或只作間歇擺動時，一般不會產(chǎn)生疲勞點蝕。但若承受很大的靜載荷或沖擊載荷時，軸承各元件接觸處的局部應力可能超過材料的屈服極限，從而產(chǎn)生永久變形。過大的永久變形會使軸承在運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生劇烈的振動和噪音，致使?jié)L動軸承不能正常工作。此外，由于使用維護和保養(yǎng)不當或密封、潤滑不良等因素，也能導致軸承早期磨損、膠合、內(nèi)外圈和保持架破損等不正常失效。二、基本額定壽命和基本額定動載荷（1）軸承的壽命單個軸承，其中一個套圈或滾動體材料首次出現(xiàn)疲勞擴展之前，一個套圈相對于另一套圈的轉(zhuǎn)動的圈數(shù)稱為軸承的壽命。（2）軸承壽命分布曲線由于制造精度、材料的均

25、質(zhì)程度等的差異，即使是同樣的材料、同樣的尺寸以及同一批生產(chǎn)出來的軸承，在完全相同的條件下工作，它們的壽命也會極不相同。（3）軸承的基本額定壽命按一組軸承中10%的軸承發(fā)生點蝕破壞，而90%的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉(zhuǎn)數(shù)（以106為單位）或工作小時數(shù)作為軸承的壽命，并把這個壽命叫做基本額定壽命，以L10表示。對單個軸承而言，基本額定壽命意味著有90的可能性達到或超過該壽命。滾動軸承的基本額定壽命通常簡稱為壽命，以下如無特別聲明，滾動軸承的壽命均指額定壽命。（4）滾動軸承的基本額定動載荷軸承的壽命與所受載荷的大小有關(guān)，工作載荷越大，引起的接觸應力也就越大，因而，在發(fā)生點蝕破壞前所能經(jīng)受的應力變化次數(shù)

26、也就越少，也就是說，軸承的壽命越短。所謂軸承的基本額定動載荷，就是使軸承的基本額定壽命恰好為106轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示。對于向心軸承，指的是純徑向載荷，并稱為徑向基本額定動載荷，常用Cr表示；對于推力軸承，指的是純軸向載荷，并稱為軸向基本額定動載荷，常用Ca表示；對于角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，指的是套圈間產(chǎn)生純徑向位移的載荷的徑向分量。不同型號的軸承有不同的基本額定動載荷值，它表征了不同型號軸承的承載特性。在軸承樣本中對每個型號的軸承都給出了它的基本額定動載荷值，需要時可從軸承樣本中查取。三、當量動載荷在實際應用的情況下，一般滾動軸承受徑向載荷Fr和軸向載荷FA同時作用。

27、因此，在進行軸承壽命計算時，必須把實際載荷轉(zhuǎn)換為與確定基本額定動載荷的載荷條件相一致的當量動載荷，用字母P表示。當量動載荷P的計算公式為：P=fP(XFR+YFA)式中：Fr為徑向載荷；FA為軸向載荷；fP為考慮振動、沖擊等工作引入的載荷系數(shù)；查表119。X徑向系數(shù)； Y軸向系數(shù)；其值見表118所示。表中e為軸向載荷影響系數(shù)。FA/FRe, X=1,Y=0;說明FA的影響可不計，F(xiàn)A/FRe，軸向力較大，P中必須考慮FA的影響。四、壽命計算公式載荷與壽命的關(guān)系曲線方程為： =常數(shù) 壽命指數(shù) = 3球軸承 10/3滾子軸承根據(jù)定義： ，P=C（軸承所能承受的載荷為基本額定功載荷） （1

28、06r） 用給定轉(zhuǎn)速n(r/min) 下的工作小時數(shù)Lh來表示軸承的基本額定壽命，當軸承溫度高于1200時C將降低，因此引入ft（表1110）溫度系數(shù)加以修正；則有：軸承預期壽命的推薦值見表1111.五、角接觸軸承的軸向載荷計算角接觸球軸承和圓錐軸承由于結(jié)構(gòu)上存在接觸角，承受徑向載荷時，要產(chǎn)生軸向反力，如圖11-24所示。圖中F?Ri是作用于第i個滾動體的反力，F(xiàn)?Ri可以分解為徑向分力FRi和軸向分力FSi，所有滾動體軸向分力的總和FS稱為軸承的內(nèi)部軸向力。1.       內(nèi)部軸向力FS按表1112公式確定。2. 

29、60;     軸向載荷FA的計算分析角接觸軸承的軸向載荷FA ,即要考慮軸承內(nèi)部軸向力FS，也要考慮軸上傳動零件作用于軸上的軸向力（如斜齒輪等Fa）。FR1和FR2為軸承支座約束力。FR1和FR2的位置由軸承手冊查得。是由FR1和FR2產(chǎn)生的相應軸向力為：FS1和FS2。將軸承內(nèi)圈和軸視為一體，有下列兩種情況：（1）。當Fs1 +Fa Fs2時：軸有向右移動的趨勢，使軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”，壓緊的軸承2外圈通過滾動體將對內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個阻止其左移的平衡力FS/2。由此可知軸承2的軸向載荷FA2為：FA2=FS1Fa軸承1的軸向載荷FA1為：

30、FA1= FS1壓緊端=除本身的內(nèi)部軸向力外其余軸向力之和 放松端=本身的內(nèi)部軸向力(2) 若Fs1 +Fa Fs2時軸有向左移動的趨勢，使軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”，壓緊的軸承1外圈通過滾動體將對內(nèi)圈和軸產(chǎn)生一個阻止其左移的平衡力FS/1。可知軸承2的軸向載荷FA2為：FA2=FS2軸承1的軸向載荷FA1為：FA1= FS2Fa結(jié)論：實際軸向力FA的計算方法(1) 分析軸上內(nèi)部軸向力FS和外加軸向載荷Fa，判定被“壓緊”和“放松”的軸承。(2)“壓緊”端軸承的軸向力FA等于除本身內(nèi)部軸向力外，軸上其他所有軸向力代數(shù)和。(3)“放松”端軸承的軸向力FA等于本身的內(nèi)部軸向力。例題112教

31、材（略）六、滾動軸承的靜強度計算對于不轉(zhuǎn)動、低速旋轉(zhuǎn)或緩慢擺動的軸承，由于主要失效形式為塑性變形，應按靜載荷對軸承進行計算。滾動軸承的基本額定靜載荷：在承受載荷最大的滾動體與滾道接觸處，產(chǎn)生的總塑性變形量為滾動體直徑的萬分之一倍時的接觸應力所引起的載荷。用C0表示，向心軸承徑向基本額定動載荷C0r，推力軸承軸向基本額定動載荷C0a。其值可查機械手冊。軸承靜強度的計算公式：C0S0P0式中： P0當量靜載荷，S0靜強度安全系數(shù)其值查表1114當量靜載荷P0計算：對于=0°的向心滾子軸承：P0=Fr對于角接觸軸承： P0r=X0Fr+Y0Fa P0r=Fr 取上式中的P0較大值。X0、Y

32、0靜徑向和軸向載荷系數(shù)教材表1113表1114軸承靜強度安全系數(shù)S0旋轉(zhuǎn)條件載荷條件S0 使用條件S0連續(xù)旋轉(zhuǎn)軸承普通載荷12 高精度旋轉(zhuǎn)場合1.52.5沖擊載荷23振動沖擊場合1.22.5不常旋轉(zhuǎn)或作擺動的軸承普通載荷0.5普通旋轉(zhuǎn)精度場合1.01.2沖擊及不均勻載荷11.5 允許有變形量0.31.0例題113 教材268頁（略）§119 滾動軸承的組合設(shè)計正確選用軸承類型和型號之后，為了保證軸與軸上旋轉(zhuǎn)零件正常運行，還應解決軸承組合的結(jié)構(gòu)問題，其中包括，軸承組合的軸向固定，軸承與相關(guān)零件的配合，間隙調(diào)整、裝拆、潤滑等一系列問題。一、軸系上的軸向固定正常的滾動軸承支承應使軸能正常傳

33、遞載荷而不發(fā)生軸向竄動及軸受熱膨脹后卡死等現(xiàn)象。常用的滾動軸承支承結(jié)構(gòu)型式有三種：1. 兩端單向固定軸的兩個軸承分別限制一個方向的軸向移動，這種固定方式稱為兩端單向固定?？紤]到軸受熱伸長，對于深溝球軸承可在軸承蓋與外圈端面之間，留出熱補償間隙 c0203 mm。間隙量的大小可用一組墊片來調(diào)整。這種支承結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)整方便，它適用于工作溫度變化不大的短軸。2、一端雙向固定，一端游動一端支承的軸承，內(nèi)、外圈雙向固定，另一端支承的軸承可以軸向游動。雙向固定端的軸承可承受雙向軸向載荷，游動端的軸承端面與軸承蓋之間留有較大的間隙。以適應軸的伸縮量，這種支承結(jié)構(gòu)適用于軸的溫度變化大和跨距較大的場合。3、

34、兩端游動兩端游動支承結(jié)構(gòu)的軸承，分別不對軸作精確的軸向定位。兩軸承的內(nèi)、外圈雙向固定，以保證軸能作雙向游動。兩端采用圓柱滾子軸承支承，適用于人字齒輪主動軸。軸承內(nèi)圈常用的四種軸向固定方法：利用軸肩作單向固定，它能承受大的博向的軸向力；利用軸肩和軸用彈性擋圈作雙向固定，擋因能承受的軸向力不大；例用軸肩和軸端擋板作雙向固定，擋板能承受中等的軸向力；利用軸肩和圓螺母、止動墊；D圈作雙向固定，能受大的軸向力。二、軸向位置的調(diào)整為了保證機器正常工作，軸上某些零件通過調(diào)整位置以達到工作所要求的準確位置。例如蝸桿傳動中要求能調(diào)整蝸輪軸的軸向位置，來保證正確嚙合。在圓錐齒輪傳動中要求兩齒輪的節(jié)錐頂重合于一點，

35、要求兩齒輪都能進行軸向調(diào)整。其調(diào)整是利用軸承蓋與套杯之間的墊片組，調(diào)整軸承的軸向游隙。利用套杯與箱孔端面之間的墊片組，調(diào)整軸的軸向位置。三、提高軸承系統(tǒng)的剛度和同軸度與軸承配合的軸和軸承支座孔應具有足夠的剛度，為保證軸承支座孔的剛度，可采用加強筋和增加軸承座孔的厚度如圖教材圖11-32。同一根軸上的軸承座孔應保證同心，應使兩軸承座孔直徑相同，以便加工時能一次定位鏜孔。如兩軸承外徑不同時，外徑小的軸承可在座孔處安裝襯套如圖教材圖11-35，使軸承座孔直徑相同，以便一次鏜出。如果不保證支承系統(tǒng)的剛度和同軸度，會使軸線有較大的偏移，影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度，從而降低軸承使用壽命。還要減小軸承支點相對于箱體

36、孔壁的懸臂長度。對于角接觸軸承要進行預緊，可增加剛度方法如圖教材11-34。四、配合與裝拆1.       滾動軸承與軸和座孔的配合 滾動軸承的套圈與軸和座孔之間應選擇適當?shù)呐浜?，以保證軸的旋轉(zhuǎn)精度和軸承的周向固定。滾動軸承是標準零件，因此，軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔制，軸承外圈與座孔的配合采用基軸制。為了防止軸頸與內(nèi)圈在旋轉(zhuǎn)時有相對運動，軸承內(nèi)圈與軸頸一般選用m5、m6、n6、p6、r6、js5等較緊的配合。軸承外圈與座孔一般選用J7、K7、M7、H7等較松的配合。配合選擇取決于載荷大小、方向和性質(zhì)；軸承類型、尺寸和精度；軸承游隙

37、以及其他因素。具體選用可參考機械手冊。2. 滾動軸承的按裝與拆卸軸承的內(nèi)圈與軸頸配合較緊，對于小尺寸的軸承，一般可用壓力直接將軸承的內(nèi)圈壓入軸頸。對于尺寸較大的軸承，可先將軸承放在溫度為80100的熱油中加熱，使內(nèi)孔脹大，然后用壓力機裝在軸頸上。拆卸軸承時應使用專用工具。為便于拆卸，設(shè)計時軸肩高度不能大于內(nèi)圈高度。§1110 滾動軸承的維護和使用要延長軸承的使用壽命和保持旋轉(zhuǎn)精度，在使用中應及時對軸承進行維護，采用合理的潤滑和密封，并經(jīng)常檢查潤滑和密封狀況。一、滾動軸承的潤滑滾動軸承的潤滑主要是為了降低摩擦阻力和減輕磨損，還有緩沖吸振、冷卻、防銹和密封等作用。當軸承轉(zhuǎn)速較低時，可采用

38、潤滑脂潤滑，其優(yōu)點是便于維護和密封，不易流失，能承受較大載荷。缺點是摩擦較大，散熱效果差。潤滑脂的填充量一般不超過軸承內(nèi)空隙的1/21/3，以免潤滑脂太多導致摩擦發(fā)熱，影響軸承正常工作。通常用于轉(zhuǎn)速不高及不便于加油的場合。當軸承的轉(zhuǎn)速過高時，采用潤滑油潤滑。一般軸承承受載荷較大、溫度較高、轉(zhuǎn)速較低時，使用粘度較大的潤滑油；相反使用粘度較小的潤滑油。潤滑方式有油浴或飛濺潤滑。而油浴潤滑時，油面高度不應超過最下方滾動體的中心。其他潤滑方式請參考滑動軸承的潤滑課程。二、滾動軸承的密封滾動軸承密封的目的：防止灰塵、水份和雜質(zhì)等進入軸承，同時也阻止?jié)櫥瑒┑牧魇?。良好的密封可保證機器正常工作，降低噪音，延

39、長有關(guān)零件的壽。密封方式分接觸式密封和非接觸式密封。1.接觸式密封由于密封件直接與軸接觸，工作時摩擦、磨損嚴重，只實用于低速場合。接觸式密封主要有： 氈圈密封 在軸承蓋上開梯形槽，將毛氈按標準制成環(huán)形或帶形，放置在梯形槽中于軸密合接觸，如圖11-38所示。氈圈密封主要用于脂潤滑的場合，結(jié)構(gòu)簡單，但摩擦系數(shù)較大，只用于滑動速度小于45m/s，且工作溫度不高于90的地方。 唇形密封圈密封 在軸承蓋中，放置一個用耐油橡膠制的唇形密封圈，靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)形螺旋彈簧的扣緊作用而緊套在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈的密封唇的方向要朝向密封的部位。即如果主要是為了封油，

40、密封唇應對著軸承（朝內(nèi)）；如果主要是為了防止外物浸入，則密封唇應背對軸承（朝外，圖11-39）；如果兩方面要求都需要，最好使用密封唇反向放置的兩個唇形密封圈。唇形密封圈密封可用于接觸面滑動速度小于10m/s（當軸頸是精車的）或小于15m/s（當軸頸是磨光的）的場合。2非接觸式密封使用非接觸式密封可以避免接觸面間的滑動摩擦。常用的非接觸式密封有以下幾種： 油溝密封 在軸和軸承蓋的通孔的孔壁間留一個極窄的隙縫（圖11-40），半徑間隙通常為0.10.3mm。這對使用脂潤滑的軸承已有一定的密封效果。如果窄軸承蓋上車出環(huán)槽（圖11-40），在槽內(nèi)填上潤滑脂，可以提高密封效果。隙縫密封適用與干

41、燥清潔的環(huán)境中。 迷宮式密封 迷宮式密封是將旋轉(zhuǎn)件和固定件之間的間隙做成曲路（迷宮）形式，并在間隙中充填潤滑油或潤滑脂以加強密封效果。分徑向和軸向兩種：徑向曲路如圖11-41b所示，徑向間隙不大于0.10.2mm；軸向曲路如圖11-41a所示，因考慮到軸受熱后會伸長，間隙應取大些，為1.52mm。迷宮式密封在環(huán)境比較臟和比較潮濕時也是相當可靠的。三、滾動軸承的檢驗檢驗的主要內(nèi)容有以下三個方面：1.  外觀檢驗 檢驗是否有點蝕出現(xiàn)，磨損是否嚴重，保持架是否松動。2.  空轉(zhuǎn)檢驗 手拿內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)外圈，軸承轉(zhuǎn)動是否靈活，有無噪聲阻滯現(xiàn)象。3.  游隙測量 游隙一般不超過0.10.15mm.徑向游隙不能過大。根據(jù)檢查結(jié)果和使用要求決定軸承是否能繼續(xù)使用。§1111 滾動軸承與滑動軸承的比較滾動軸承與滑動軸承，類型很多，各自特點不同，在使用軸承時，應結(jié)合