機(jī)械設(shè)計(jì)第10章：滾動軸承2016

1、第十章第十章F滾動軸承功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承分類與代號滾動軸承分類與代號F滾動軸承受力分析滾動軸承受力分析F滾動軸承失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則滾動軸承失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則F滾動軸承選擇計(jì)算滾動軸承選擇計(jì)算F滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié)F滾動軸承功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承分類與代號滾動軸承分類與代號F滾動軸承受力分析滾動軸承受力分析F滾動軸承失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則滾動軸承失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則F滾動軸承選擇計(jì)算滾動軸承選擇計(jì)算F滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的功能滾動軸承的功能支承軸及軸上零件，并保證旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與支承間的摩擦與磨損作為標(biāo)準(zhǔn)

2、件的滾動軸承作為標(biāo)準(zhǔn)件的滾動軸承滾動軸承的主要特點(diǎn)滾動軸承的主要特點(diǎn)n摩擦阻力小, 功率損耗少, 起動靈敏 f0.05,0.980.995n可同時承受徑、軸向載荷， 支承結(jié)構(gòu)簡單n徑向間隙小，可用預(yù)緊方法消除間隙，回轉(zhuǎn)精度高n互換性好，易于更換，潤滑簡便,價(jià)格低n抗沖擊能力差n高速時有噪音n壽命不如液體潤滑滑動軸承n徑向尺寸大VS 滑動摩擦滑動摩擦 滾動摩擦滾動摩擦 滾動軸承的構(gòu)造滾動軸承的構(gòu)造內(nèi)、外圈內(nèi)、外圈 滾動體滾動體 保持架保持架滾動軸承的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滾動軸承的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)外圈：分別裝在軸頸和軸承座上，球軸承內(nèi)外圈均有凹槽滾道保證線接觸并限制滾動體的軸向移動滾動體：實(shí)現(xiàn)內(nèi)外圈相對運(yùn)動

3、表面之間的滾動摩擦，大小和數(shù)量直接影響軸承的承載能力保持架：均勻隔開滾動體，避免滾動體間的摩擦與磨損21341234滾動軸承元件的材料與工藝滾動軸承元件的材料與工藝內(nèi)、外圈內(nèi)、外圈 滾動體滾動體 保持架保持架要求：高硬度、高接觸疲勞強(qiáng)度、良好耐磨性和沖擊韌性材料：含鉻軸承鋼（鉻錳合金鋼），硬度6065HRC工藝：表面磨削、拋光要求：避免滾動體直接接觸，減少發(fā)熱和磨損材料：低碳鋼；銅、鋁、工程塑料工藝：沖壓、剪切、焊接第二節(jié)第二節(jié)F滾動軸承功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承分類與代號滾動軸承分類與代號F滾動軸承受力分析滾動軸承受力分析F滾動軸承失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則滾動軸承失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則F滾

4、動軸承選擇計(jì)算滾動軸承選擇計(jì)算F滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承分類（滾動軸承分類（1）概述概述n按滾動體形狀分類n按受載方向（公稱接觸角）分類n按調(diào)心能力分類n按安裝形式分類n按列數(shù)分類 滾動軸承分類（滾動軸承分類（2）滾動體形狀滾動體形狀球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承滾針軸承滾針軸承球面滾子軸承球面滾子軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承滾動軸承分類（滾動軸承分類（3）公稱接觸角公稱接觸角滾動體力作用線與軸承徑向平面間的夾角滾動體力作用線與軸承徑向平面間的夾角n在徑向載荷作用下產(chǎn)生內(nèi)部軸向力Fa，導(dǎo)致內(nèi)外圈有分離趨勢，故需成對使用n內(nèi)部軸向力Fa的大小與有關(guān)滾

5、動軸承分類（滾動軸承分類（3）公稱接觸角公稱接觸角向心軸承向心軸承徑向接觸軸承徑向接觸軸承：0o，主要承受徑向載荷，因內(nèi)外圈有凹槽，也可承受較小的軸向載荷。向心角接觸軸承向心角接觸軸承：0o-45o，同時承受徑向載荷和軸向載荷。推力軸承推力軸承推力角接觸軸承推力角接觸軸承：45o-90o，主要承受軸向載荷，可承受較小的徑向載荷。軸向接觸軸承軸向接觸軸承：90o，只能承受軸向載荷。滾動軸承分類（滾動軸承分類（3）徑向接觸軸承徑向接觸軸承深溝球軸承:nlim最高、價(jià)廉, 優(yōu)先采用受力類型: 徑向力Fr, 不大的軸向力Fa(雙向)圓柱滾子軸承: 承載力較大受力類型: 很大的Fr, 不能承受軸向力Fa

6、滾針軸承: 內(nèi)外圈可分離, 徑向尺寸小受力類型: 很大的Fr, 不能承受軸向力Fa滾動軸承分類（滾動軸承分類（3）向心角接觸軸承向心角接觸軸承角接觸球軸承:外圈內(nèi)表面階梯，15、25、40受力類型：Fr, 單向Fa圓錐滾子軸承：拆卸方便，承載能力大受力類型：Fr, 單向Fa滾動軸承分類（滾動軸承分類（3）軸向接觸軸承軸向接觸軸承推力球軸承: 受力類型：只承受Fa單列：承受單向軸向力雙列：承受雙向軸向力滾動軸承分類（滾動軸承分類（4）調(diào)心功能調(diào)心功能調(diào)心球軸承:調(diào)心性能最好受力類型：Fr, 不大的Fa(雙向)調(diào)心滾子軸承:調(diào)心性能好、承載力較大受力類型：Fr, 不大的Fa(雙向)滾動軸承分類（滾

7、動軸承分類（5）其它其它內(nèi)外圈分離內(nèi)外圈分離雙列球軸承雙列球軸承滾動軸承的選擇原則滾動軸承的選擇原則 根據(jù)載荷、轉(zhuǎn)速、調(diào)心性能、裝拆工藝性、價(jià)格等確定軸承類型。其中，載荷、轉(zhuǎn)速是最主要的因素。n接觸角越大，其承受軸向載荷的能力越大，而承受徑向載荷的能力越小n相同尺寸的滾子軸承承載能力比球軸承大1.53倍n球軸承的極限轉(zhuǎn)速比滾子軸承高，向心軸承的極限轉(zhuǎn)速比推力軸承高n內(nèi)徑相同時，外徑越小，滾動體越輕，極限轉(zhuǎn)速越高n調(diào)心軸承用于剛度差、跨距大、軸承孔精度低的場合n內(nèi)外圈可分離的軸承安裝方便n球軸承比滾子軸承便宜極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速：在一定的載荷和潤滑條件下，滾動軸承所允許的最高轉(zhuǎn)速：在一定的載荷和潤滑

8、條件下，滾動軸承所允許的最高轉(zhuǎn)速滾動軸承的選擇滾動軸承的選擇高速平穩(wěn)低載高速平穩(wěn)低載載荷較大或有沖擊載荷較大或有沖擊徑徑/ /軸向載荷較大且較低轉(zhuǎn)速軸向載荷較大且較低轉(zhuǎn)速徑徑/ /軸向載荷較大且較高轉(zhuǎn)速軸向載荷較大且較高轉(zhuǎn)速軸向載荷軸向載荷徑向載荷徑向載荷滾子軸承滾子軸承推力推力+ +向心組合向心組合深溝球軸承深溝球軸承角接觸球軸承角接觸球軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承工況條件工況條件選用軸承類型選用軸承類型球軸承（高中速、輕載）球軸承（高中速、輕載）滾子軸承（中低速、重載）滾子軸承（中低速、重載）滾動軸承的代號滾動軸承的代號（GB/T 272-1993）前置代號前置代號 基基 本本 代代 號號

9、 后置代號后置代號 尺寸系列尺寸系列代代 號號 分分部部件件代代號號 類類型型代代號號內(nèi)內(nèi)徑徑代代號號直徑直徑系列系列代號代號 寬度寬度系列系列代號代號 內(nèi)內(nèi)部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)代代號號 密密封封與與防防塵塵代代號號 公公差差等等級級代代號號 。 字母字母 2 1 2 1 3 3 4 4 5 5 字母字母(+(+數(shù)字?jǐn)?shù)字) ) 用字母和數(shù)字表示結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級及技術(shù)性能等特征的軸承產(chǎn)品符號滾動軸承的基本代號（滾動軸承的基本代號（1）類型代號類型代號n第五位(從右到左數(shù))，用數(shù)字或字母表示n代號為0（雙列角接觸球軸承），則省略代號軸承類型舊代號3圓錐滾子軸承75推力球軸承86深溝球軸承07角接觸球軸

10、承6N圓柱滾子軸承2NA滾針軸承4滾動軸承的基本代號（滾動軸承的基本代號（2）內(nèi)徑尺寸代號內(nèi)徑尺寸代號內(nèi)徑尺寸d/mm20480（5進(jìn)位）22283210121517內(nèi)徑代號0496(代號乘以5即為內(nèi)徑)/內(nèi)徑尺寸毫米數(shù)00010203示例代號06/2802內(nèi)徑dd6530mmd28mmd15mm滾動軸承的基本代號（滾動軸承的基本代號（3）尺寸系列代號尺寸系列代號直徑系列代號直徑系列代號：結(jié)構(gòu)、內(nèi)徑相同的軸承使用不同直徑的滾動體，導(dǎo)致軸承外徑和寬度變化的系列。寬度系列代號寬度系列代號：與直徑系列代號同時使用。表示相同內(nèi)外徑的軸承的不同寬度。多數(shù)正常系列可不標(biāo)。滾動軸承的前置代號滾動軸承的前置代

11、號字母表示的成套軸承分部件L：可分離軸承的內(nèi)外圈R：不可分離軸承的內(nèi)外圈K：滾子與保持架組件WS、GS：推力圓柱滾子軸承的軸圈和座圈滾動軸承的后置代號滾動軸承的后置代號n內(nèi)部結(jié)構(gòu)： C=15、AC=25、B=40 n密封與防塵n保持架及其材料n軸承材料n公差等級（精度）：0、6x、6、5、4、2六級精度，逐漸增高，表示成：/P0、/P6x、/P6、/P5、/P4、/P2n軸承徑向游隙系列：/C1、/C2、/C0、/C3、/C4、/C5六組游隙，由小到大。0組( /C0)）游隙常用，可省略n配置：/DB、/DF、/DT滾動軸承舊標(biāo)準(zhǔn)代號滾動軸承舊標(biāo)準(zhǔn)代號內(nèi)徑尺寸代號外徑系列代號類型代號結(jié)構(gòu)特點(diǎn)代

12、號寬度系列代號精度代號 X XX X X XX僅供了解僅供了解第三節(jié)第三節(jié)F滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承的分類與代號滾動軸承的分類與代號F滾動軸承的受力分析滾動軸承的受力分析F滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則F滾動軸承的選擇計(jì)算滾動軸承的選擇計(jì)算F滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的徑向受力分析（滾動軸承的徑向受力分析（1）n當(dāng)軸承承受徑向力Fr時，上半圈不受載下半圈受載n滾動體受力不均，受力變化為小大小n徑向力作用線最下端的滾動體承載最大：05rFFZ（球）04.6rFFZ（滾子）作用力大小作用力大小滾動軸承的徑向受力分析（滾動

13、軸承的徑向受力分析（2）作用力點(diǎn)作用力點(diǎn)一般軸承徑向載荷作用中心位于軸承寬度中點(diǎn)角接觸軸承徑向載荷作用中心位于外部載荷方向與軸中心線交點(diǎn)處滾動軸承的軸向受力分析（滾動軸承的軸向受力分析（1）n單個軸承的中心軸向載荷Fa由滾動體平均承擔(dān)n軸系上的軸向工作合力為FAFA1212FA一端固定、一端游動一端固定、一端游動 Fa1= FA , Fa2=0FA指向者受力指向者受力Fa1=0 , Fa2= FA兩端固定兩端固定固定端受力固定端受力有有F FA A時徑向軸承（時徑向軸承（6 6、1 1、2 2類）的軸向受力類）的軸向受力Fri滾動軸承的軸向受力分析（滾動軸承的軸向受力分析（2）無無F FA A

14、時角接觸軸承時角接觸軸承 （3 3、7 7類）的軸向受力類）的軸向受力因徑向力和接觸角的存在，軸承外圈通過接觸點(diǎn)法線對軸承內(nèi)圈和軸產(chǎn)生的法向反力Fi可分解為徑向分力Fri和軸向分力Fsi。該軸向分力之和為附加軸向力附加軸向力。1.25tanssirFFFa=3000070000C70000AC70000BFS=Fr/(2Y)FS=eFrFS=0.68FrFS=1.14Fr角接觸軸承的安裝角接觸軸承的安裝正安裝（DF型、面對面）兩軸承外圈的窄邊相對s面對面跨距減少反安裝（DB型、背對背）兩軸承外圈的寬邊相對s背對背跨距增大Fs1Fs2Fs1Fs2角接觸軸承應(yīng)成對使用以抵消派生軸向力和避免軸產(chǎn)生軸

15、向竄動滾動軸承的軸向受力分析（滾動軸承的軸向受力分析（3）有有F FA A時角接觸軸承時角接觸軸承 （3 3、7 7類）的軸向受力類）的軸向受力FAFs1Fs2Fa2（1）當(dāng)Fs1 + FA Fs2Fa1 =Fs1 Fa2 =Fs1FA右邊軸承壓緊，左邊軸承放松FAFs1Fs2Fa1（2）當(dāng)Fs1 + FA Fs2Fa1 =Fs2FA Fa2 =Fs2左邊軸承壓緊，右邊軸承放松左邊軸承壓緊，右邊軸承放松判斷壓緊端和放松端需考慮軸向合力與安裝形式判斷壓緊端和放松端需考慮軸向合力與安裝形式第四節(jié)第四節(jié)F滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承的分類與代號滾動軸承的分類與代號F滾動軸承的受

16、力分析滾動軸承的受力分析F滾動軸承的失效形式滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則與計(jì)算準(zhǔn)則F滾動軸承的選擇計(jì)算滾動軸承的選擇計(jì)算F滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的失效形式滾動軸承的失效形式疲勞點(diǎn)蝕：疲勞點(diǎn)蝕：最主要的失效最主要的失效形式，滾動體表面、套圈滾形式，滾動體表面、套圈滾道都可能發(fā)生點(diǎn)蝕道都可能發(fā)生點(diǎn)蝕過大塑性變形：過大塑性變形：低速軸承低速軸承的主要失效形式，接觸應(yīng)力的主要失效形式，接觸應(yīng)力過大過大( (載荷過大或沖擊載荷載荷過大或沖擊載荷) )，元件表面出現(xiàn)較大塑性變形元件表面出現(xiàn)較大塑性變形磨損、膠合、內(nèi)外圈和磨損、膠合、內(nèi)外圈和保持架破損等：保持架破損等：使用維護(hù)

17、使用維護(hù)不當(dāng)而引起的，屬于非正常不當(dāng)而引起的，屬于非正常失效失效滾動軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則滾動軸承的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則一般轉(zhuǎn)速的軸承一般轉(zhuǎn)速的軸承 進(jìn)行壽命進(jìn)行壽命（額定動載荷）（額定動載荷）計(jì)算，計(jì)算，防止防止疲勞疲勞點(diǎn)蝕破壞點(diǎn)蝕破壞轉(zhuǎn)速極低或僅作緩慢擺動的軸承轉(zhuǎn)速極低或僅作緩慢擺動的軸承 按靜強(qiáng)度（額定靜載荷）計(jì)算，按靜強(qiáng)度（額定靜載荷）計(jì)算，防止塑性變形防止塑性變形第五節(jié)第五節(jié)F滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承的分類與代號滾動軸承的分類與代號F滾動軸承的受力分析滾動軸承的受力分析F滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則F滾動軸承的選擇計(jì)算滾動軸承的選擇計(jì)算F滾動軸承的組

18、合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承選擇設(shè)計(jì)的基本方法滾動軸承選擇設(shè)計(jì)的基本方法n由工作條件定軸承類型由工作條件定軸承類型n結(jié)構(gòu)定軸承直徑結(jié)構(gòu)定軸承直徑n初選型號確定額定動載荷初選型號確定額定動載荷n驗(yàn)算壽命驗(yàn)算壽命 計(jì)算軸承載荷計(jì)算軸承載荷查查e e、X X、Y Y 計(jì)算當(dāng)量動載荷計(jì)算當(dāng)量動載荷PP計(jì)算計(jì)算壽命壽命LhLh分析軸承是否合格分析軸承是否合格n校核極限轉(zhuǎn)速校核極限轉(zhuǎn)速基本概念（基本概念（1）軸承壽命軸承壽命軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前，內(nèi)外套圈相對運(yùn)轉(zhuǎn)軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前，內(nèi)外套圈相對運(yùn)轉(zhuǎn)總數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)。總數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)?；绢~定壽命基本額定

19、壽命1010（10106 6r r）或）或L L10h10h（h h）一組相同型號的軸承，在相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，有一組相同型號的軸承，在相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，有9090的的軸承沒有發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時數(shù)。軸承沒有發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕前的轉(zhuǎn)數(shù)或總工作小時數(shù)。一批軸承中有一批軸承中有9090的壽命的壽命將比其基本額定壽命長將比其基本額定壽命長一個軸承在一個軸承在基本額定壽命基本額定壽命期內(nèi)正常工作的概率為期內(nèi)正常工作的概率為 9090，失效率為，失效率為1010基本概念（基本概念（2）基本額定動載荷基本額定動載荷C C基本額定壽命為基本額定壽命為10106 6r r的軸承能夠承受的恒定載荷的軸承能夠承受

20、的恒定載荷6208PC1 2 3 4=25.6L10向心軸承：向心軸承：徑向基本額定動載荷或分量徑向基本額定動載荷或分量CrCr推力軸承：推力軸承：軸向基本額定動載荷軸向基本額定動載荷CaCa軸承壽命曲線軸承壽命曲線10L PCee= 常數(shù)基本概念（基本概念（3）軸承壽命計(jì)算公式軸承壽命計(jì)算公式610()10CLPe=6101016667()()60hCCLn PnPee=n n轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 r rminmin壽命指數(shù)，球軸承：壽命指數(shù)，球軸承：；滾子軸承：；滾子軸承：10/310/3當(dāng)量動載荷，當(dāng)量動載荷，與實(shí)際載荷相當(dāng)與實(shí)際載荷相當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)小時小時基本概念（基本概念（4） Pfd（X Fr YFa

21、 ）當(dāng)量動載荷當(dāng)量動載荷P P實(shí)際徑向工作載荷實(shí)際徑向工作載荷FrFr和軸向工作載荷和軸向工作載荷FaFa的當(dāng)量載荷的當(dāng)量載荷d d 沖擊載荷系數(shù)，教材沖擊載荷系數(shù)，教材p245p245表表8-88-8 X X、Y Y徑向、軸向載荷系數(shù)，教材徑向、軸向載荷系數(shù)，教材p244p244表表8-78-7 根據(jù)根據(jù)(軸承的額定靜載荷軸承的額定靜載荷)或接觸角或接觸角查判斷系數(shù)查判斷系數(shù)e e深溝球軸承深溝球軸承按按Fa /CFa /C0r 0r 查查e e角接觸球軸承角接觸球軸承按按Fa /CFa /C0 0 查查 e e 判判 Fa/Fr Fa/Fr 與與 e e 的關(guān)系的關(guān)系定定X X、Y Y F

22、a/Fr Fa/Fr ee 軸向力較小軸向力較小, ,可忽略不計(jì)可忽略不計(jì), ,f fd dFrFr軸向力較大軸向力較大, ,均考慮均考慮Fa/Fr Fa/Fr e e軸承型號選用軸承型號選用已知軸承當(dāng)量動載荷已知軸承當(dāng)量動載荷P P和軸承預(yù)期壽命和軸承預(yù)期壽命L Lh h，可求得計(jì)算額定動載荷可求得計(jì)算額定動載荷C C，選用軸承型號的，選用軸承型號的C C基本額定動載荷的值要大于該值基本額定動載荷的值要大于該值16667hL nCCPe=滾動軸承靜強(qiáng)度計(jì)算滾動軸承靜強(qiáng)度計(jì)算額定靜載荷額定靜載荷 滾動軸承受載后，使受載最大的滾動體與滾道接觸中心處的滾動軸承受載后，使受載最大的滾動體與滾道接觸中

23、心處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值，該載荷稱為額定靜載荷，用接觸應(yīng)力達(dá)到一定值，該載荷稱為額定靜載荷，用C C0 0表示。表示。對于徑向接觸和軸向接觸軸承，對于徑向接觸和軸向接觸軸承，C C0 0分別是徑向載荷和中心軸分別是徑向載荷和中心軸向載荷，對于向心角接觸軸承，向載荷，對于向心角接觸軸承，C C0 0是載荷的徑向分量。是載荷的徑向分量。當(dāng)量靜載荷當(dāng)量靜載荷P P0 0當(dāng)軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷時，應(yīng)將實(shí)際載荷轉(zhuǎn)化當(dāng)軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷時，應(yīng)將實(shí)際載荷轉(zhuǎn)化成假想的當(dāng)量靜載荷，在該載荷作用下，滾動體與滾道上的成假想的當(dāng)量靜載荷，在該載荷作用下，滾動體與滾道上的接觸應(yīng)力與實(shí)際載荷作用相同

24、。接觸應(yīng)力與實(shí)際載荷作用相同。 P P0 0X X0 0 Fr FrY Y0 0 Fa Fa X X0 0為徑向載荷系數(shù)為徑向載荷系數(shù),Y,Y0 0為軸向載荷系數(shù)為軸向載荷系數(shù)滾動軸承靜強(qiáng)度計(jì)算滾動軸承靜強(qiáng)度計(jì)算S S0 0 00PCS S0 0為靜強(qiáng)度安全因數(shù)為靜強(qiáng)度安全因數(shù) 滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速nlim nlim 是滾動軸承允許的最高轉(zhuǎn)速，它與軸是滾動軸承允許的最高轉(zhuǎn)速，它與軸承類型、尺寸等多種因素有關(guān)，有其適用條件。實(shí)際承類型、尺寸等多種因素有關(guān)，有其適用條件。實(shí)際工作條件與極限轉(zhuǎn)速的適用條件不一致時，應(yīng)對極限工作條件與極限轉(zhuǎn)速的適用條件不一致時，應(yīng)對極限

25、轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。實(shí)際工作條件下軸承允許的最高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。實(shí)際工作條件下軸承允許的最高轉(zhuǎn)速n nmaxmax為為 n nmaxmaxf f1 1 f f2 2 n nlimlim f f1 1為載荷系數(shù)；為載荷系數(shù)；f f2 2為載荷分布系數(shù)為載荷分布系數(shù)成對安裝角接觸軸承的計(jì)算成對安裝角接觸軸承的計(jì)算兩個同型號的角接觸球軸承兩個同型號的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，作為一個或圓錐滾子軸承，作為一個支承整體對稱安裝在同一支支承整體對稱安裝在同一支點(diǎn)上時，可以承受較大的徑點(diǎn)上時，可以承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。rr1.621.71CCCCSS= C Cr r、C C0 0分別

26、為單個軸承的基本分別為單個軸承的基本額定動載荷和額定靜載荷。額定動載荷和額定靜載荷。C C0 0=2=2C C0 0角接觸球軸承角接觸球軸承圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承小結(jié)小結(jié)1 1、軸承載荷計(jì)算、軸承載荷計(jì)算FR、FT、FA軸上外載軸上外載Fr1、Fr2兩軸承徑向載荷兩軸承徑向載荷FA軸上外載軸上外載Fs1、Fs2兩軸承附加軸向力兩軸承附加軸向力Fa1、Fa2兩軸承軸向載荷兩軸承軸向載荷P1、P2兩軸承當(dāng)量動載荷兩軸承當(dāng)量動載荷2 2、軸承壽命計(jì)算或額定動載荷計(jì)算、軸承壽命計(jì)算或額定動載荷計(jì)算6101016667()()60hCCLn PnPee=3 3、軸承極限轉(zhuǎn)速計(jì)算、軸承極限轉(zhuǎn)速計(jì)算166

27、67hL nCCPe=軸承設(shè)計(jì)計(jì)算示例軸承設(shè)計(jì)計(jì)算示例LLFRFAFT已知：已知：FR、FA、FT寫出軸承設(shè)計(jì)計(jì)算的全步驟寫出軸承設(shè)計(jì)計(jì)算的全步驟軸承軸承1軸承軸承2例例 某單級齒輪減速器輸入軸由一對深溝球軸承支承。某單級齒輪減速器輸入軸由一對深溝球軸承支承。已知齒輪上各力為：切向力已知齒輪上各力為：切向力F Ft t3000N3000N，徑向力，徑向力F Fr r1200N1200N，軸向力，軸向力F Fx x650N650N，方向如圖，方向如圖21-1921-19所示。齒輪分所示。齒輪分度圓直徑度圓直徑d d40mm40mm。設(shè)齒輪中點(diǎn)至兩支點(diǎn)距離。設(shè)齒輪中點(diǎn)至兩支點(diǎn)距離l l50mm50

28、mm，軸與電機(jī)直接相連，軸與電機(jī)直接相連，n n960r/min960r/min，載荷平穩(wěn)，常溫工，載荷平穩(wěn)，常溫工作，軸頸直徑為作，軸頸直徑為30mm30mm。要求軸承壽命不低于。要求軸承壽命不低于9000h9000h，試，試選擇軸承型號。選擇軸承型號。求兩軸承所受徑向載荷求兩軸承所受徑向載荷 （1 1）軸垂直面支點(diǎn)反力）軸垂直面支點(diǎn)反力F FRVRV 1401200 50 65022N22 50rxRVdFlFFl-=2401200 5065022N22 50rxRVdFlFFl+= FRV1 = 470N FRV2 = 730N （2 2）軸水平面支點(diǎn)反力）軸水平面支點(diǎn)反力F FRHRH

29、123000N22tRHRHFFF=解題過程解題過程: :（3 3）兩軸承所受徑向載荷）兩軸承所受徑向載荷F FR R F FR R即合成后的支反力，即合成后的支反力，2222R1RV1RH12222R2RV2RH24701500 N7301500 NFFFFFF=+=+=+=+2. 2. 初選軸承型號，計(jì)算當(dāng)量動載荷初選軸承型號，計(jì)算當(dāng)量動載荷（1 1）初選軸承型號）初選軸承型號 由題意試選由題意試選62066206型深溝球軸承。型深溝球軸承。由標(biāo)準(zhǔn)查得性能參數(shù)為：由標(biāo)準(zhǔn)查得性能參數(shù)為：C C =19.5kN, =19.5kN, C C0 0 =11.5kN, =11.5kN, n n li

30、n lin = 9600r/min= 9600r/min（脂潤滑）。（脂潤滑）。 （2 2）計(jì)算當(dāng)量動載荷）計(jì)算當(dāng)量動載荷 P P = = f fP P ( (XFXFR R+ +YFYFA A) )，取沖擊載荷，取沖擊載荷因數(shù)因數(shù)f fP P = 1.1= 1.1。軸承軸承：所受軸向載荷：所受軸向載荷F FA A1 1 = 0= 0，故，故X X = 1, = 1, Y Y = 0= 0。由此。由此P P1 1 = = f fP P F FR1 R1 = 1.1= 1.11572N1572N軸承軸承：所受軸向載荷：所受軸向載荷F FA A2 2 = = F Fx x = 650N= 650N

31、206500.05611500AFC=由表查得由表查得e e = 0.26= 0.26，由表知，由表知，X X = 0.56, = 0.56, Y Y = 1.71= 1.71。由此。由此P P2 2 = 1.1= 1.1(0.56(0.561668+1.711668+1.71650)N 650)N 226500.391668ARFeF=3. 3. 壽命計(jì)算壽命計(jì)算因因P P2 2 P P1 1，且兩軸承類型、尺寸相同，故只按，且兩軸承類型、尺寸相同，故只按軸承計(jì)軸承計(jì)算壽命即可。取算壽命即可。取P P = = P P2 2，且由式（，且由式（21-721-7）有）有3661010101950

32、060609602250hCLhn Pe驏驏鼢瓏=鼢瓏鼢瓏桫桫壽命高于壽命高于9000h9000h，故滿足壽命要求，故滿足壽命要求由于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不是很低，故不必校核靜強(qiáng)度。由于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不是很低，故不必校核靜強(qiáng)度。該軸承 轉(zhuǎn) 速 只 有該軸承 轉(zhuǎn) 速 只 有960r/min960r/min ，遠(yuǎn)低于極限轉(zhuǎn)速，遠(yuǎn)低于極限轉(zhuǎn)速（9600r/min9600r/min），故也不需校驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。），故也不需校驗(yàn)極限轉(zhuǎn)速。結(jié)論結(jié)論：62066206軸承能滿足使用要求。軸承能滿足使用要求。脂潤滑即可脂潤滑即可。 第六節(jié)第六節(jié)F滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)滾動軸承的功能與結(jié)構(gòu)F滾動軸承的分類與代號滾動軸承的分

33、類與代號F滾動軸承的受力分析滾動軸承的受力分析F滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則滾動軸承的失效形式與計(jì)算準(zhǔn)則F滾動軸承的選擇計(jì)算滾動軸承的選擇計(jì)算F滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概滾動軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述述軸系支點(diǎn)的軸向固定軸系支點(diǎn)的軸向固定軸承的配合與裝拆軸承的配合與裝拆軸承的潤滑與密封軸承的潤滑與密封為保證軸承正常工作，除了正確選擇軸承類型為保證軸承正常工作，除了正確選擇軸承類型和型號外，還需要合理地進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)和型號外，還需要合理地進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)軸承的軸向固定軸承的軸向固定作用作用常用固定方式常用固定方式實(shí)際上是考慮整個軸系的固定，保證軸、軸承實(shí)際

34、上是考慮整個軸系的固定，保證軸、軸承及軸上零件相對機(jī)座具有正確的相對位置，使及軸上零件相對機(jī)座具有正確的相對位置，使軸系能夠正常地傳遞軸向力，防止軸向竄動；軸系能夠正常地傳遞軸向力，防止軸向竄動；防止溫升后卡死；軸承游隙的調(diào)整。防止溫升后卡死；軸承游隙的調(diào)整。n兩端單向固定兩端單向固定n一端雙向固定、一端游動一端雙向固定、一端游動n兩端游動兩端游動（1 1） 兩端兩端單向固定單向固定調(diào)整墊片調(diào)整墊片n最常見的固定方式最常見的固定方式n兩端的軸承各限制一兩端的軸承各限制一個方向的軸向移動個方向的軸向移動n適合于工作溫升不高適合于工作溫升不高的短軸（跨距的短軸（跨距 L L 400 mm400 m

35、m）n考慮到軸的受熱伸長，考慮到軸的受熱伸長，應(yīng)留出熱補(bǔ)償間隙應(yīng)留出熱補(bǔ)償間隙 0.20.3mm0.20.3mm（1 1） 兩端兩端單向固定單向固定n徑向軸承（徑向軸承（6 6、1 1、2 2類）：內(nèi)、類）：內(nèi)、外圈分別固定外圈分別固定內(nèi)、外側(cè)內(nèi)、外側(cè)n角接觸軸承（角接觸軸承（3 3、7 7類）：正安裝類）：正安裝同上；反安裝同上；反安裝時，內(nèi)圈固定時，內(nèi)圈固定外側(cè)，外圈固外側(cè)，外圈固內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)調(diào)整墊片調(diào)整墊片（2 2） 一端一端雙向固定雙向固定、一端游動、一端游動為什么為什么“N N”類軸承類軸承作游動支點(diǎn)時外圈作游動支點(diǎn)時外圈亦需軸向固定？亦需軸向固定？n適合于工作溫升高的長軸（跨距適合于工

36、作溫升高的長軸（跨距 L L 400 mm400 mm）n固定支點(diǎn)的軸承內(nèi)外圈左右均固定，承擔(dān)雙向軸向力固定支點(diǎn)的軸承內(nèi)外圈左右均固定，承擔(dān)雙向軸向力n游動支點(diǎn)的軸承只承受徑向力，不承受軸向力游動支點(diǎn)的軸承只承受徑向力，不承受軸向力n當(dāng)軸受熱伸長時，游動支點(diǎn)隨軸一起向外移動，避免當(dāng)軸受熱伸長時，游動支點(diǎn)隨軸一起向外移動，避免軸承受到附加載荷作用，防止軸承卡住軸承受到附加載荷作用，防止軸承卡?。? 2） 一端一端雙向固定雙向固定、一端游動、一端游動n固定支點(diǎn)端：內(nèi)外圈的內(nèi)外側(cè)均固定固定支點(diǎn)端：內(nèi)外圈的內(nèi)外側(cè)均固定n游動支點(diǎn)端：游動支點(diǎn)端： 1 1、2 2、6 6類軸承固定內(nèi)圈兩側(cè)，類軸承固定內(nèi)圈

37、兩側(cè)，外圈與座孔間隙配合；外圈與座孔間隙配合； N N類軸承的內(nèi)外圈內(nèi)類軸承的內(nèi)外圈內(nèi)外側(cè)均需固定；外側(cè)均需固定； 3 3、7 7類軸承可否類軸承可否作為游動支點(diǎn)？作為游動支點(diǎn)？（3 3） 兩端游動兩端游動調(diào)整墊片調(diào)整墊片n一根軸上的兩個軸承都不進(jìn)行軸向固定一根軸上的兩個軸承都不進(jìn)行軸向固定n主要用于人字齒輪傳動中的小齒輪軸主要用于人字齒輪傳動中的小齒輪軸n大齒輪軸進(jìn)行了兩端固定，小齒輪軸系，其大齒輪軸進(jìn)行了兩端固定，小齒輪軸系，其軸向位置的約束靠人字齒的形鎖合來保證軸向位置的約束靠人字齒的形鎖合來保證軸承軸承的軸向固定的軸向固定內(nèi)圈采用軸端擋圈（螺釘）、圓螺母（止推墊圈）、內(nèi)圈采用軸端擋圈（螺釘）、圓螺母（止推墊圈）、軸用彈性擋圈；軸用彈性擋圈；外圈采用座孔端面、孔用彈性擋圈、壓板及端蓋等外圈采用座孔端面、孔用彈性擋圈、壓板及端蓋等軸肩固定軸肩固定壓板固定壓板固定圓螺母和止動墊圈固定圓螺母和止動墊圈固定軸承座上軸承座上的凸臺固定的凸臺固定軸承蓋端部軸承蓋端部壓緊固定壓緊固定軸承蓋和軸承座軸承蓋和軸承座的凸肩固定的凸肩固定軸承的配合與裝拆軸承的配合與裝拆1 1 滾動軸承的配合（周向固定）滾動軸承的配合（周向固定）內(nèi)圈與軸頸：采用基孔制內(nèi)圈與軸頸：采用基孔制外圈與座孔：采用基軸制外圈與座孔：采用基軸制選擇的原則選擇的原則n緊些的配