第18章滾動(dòng)軸承

1、第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承一、軸承的作用及類型一、軸承的作用及類型1.1.作用作用用來支承軸并用來支承軸并減少軸和支承之間的摩擦和磨損減少軸和支承之間的摩擦和磨損的部件。的部件。2.2.類型類型按工作性質(zhì)分：按工作性質(zhì)分：滑動(dòng)摩擦軸承（滑動(dòng)軸承）滑動(dòng)摩擦軸承（滑動(dòng)軸承）滾動(dòng)摩擦軸承（滾動(dòng)軸承）滾動(dòng)摩擦軸承（滾動(dòng)軸承）向心軸承：軸承受力與軸中心線垂直向心軸承：軸承受力與軸中心線垂直推力軸承：軸承受力與軸中心線方向一致推力軸承：軸承受力與軸中心線方向一致根據(jù)軸承的承載方向根據(jù)軸承的承載方向第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承二、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造及作用二、滾動(dòng)軸

2、承的構(gòu)造及作用1.1.構(gòu)造構(gòu)造一般由：內(nèi)圈一般由：內(nèi)圈1 1、外圈、外圈2 2、滾動(dòng)體、滾動(dòng)體 3 3和保持架和保持架4 4組成。組成。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 內(nèi)圈用來和軸頸裝配，采用內(nèi)圈用來和軸頸裝配，采用過盈過盈配合。配合。 外圈用來和軸承座裝配，采用外圈用來和軸承座裝配，采用過盈過盈配合。配合。 滾動(dòng)體滾動(dòng)體在內(nèi)、外圈的滾道間滾動(dòng)，使相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的滑在內(nèi)、外圈的滾道間滾動(dòng)，使相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，滾動(dòng)體的大小和數(shù)量直接影響軸承動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，滾動(dòng)體的大小和數(shù)量直接影響軸承的承載能力。的承載能力。 軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有

3、限制滾動(dòng)體側(cè)向位移的作用。軸承內(nèi)、外圈上的滾道，有限制滾動(dòng)體側(cè)向位移的作用。 保持架保持架的作用是使?jié)L動(dòng)體等距離分布，避免相鄰的滾動(dòng)體的作用是使?jié)L動(dòng)體等距離分布，避免相鄰的滾動(dòng)體直接接觸。如果沒有保持架，則相鄰滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將會(huì)由直接接觸。如果沒有保持架，則相鄰滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將會(huì)由于接觸處產(chǎn)生較大的相對(duì)滑動(dòng)速度而引起磨損。于接觸處產(chǎn)生較大的相對(duì)滑動(dòng)速度而引起磨損。2.滾動(dòng)軸承各部件的作用滾動(dòng)軸承各部件的作用第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體的類型滾動(dòng)體的類型第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承材料材料內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體：軸承鋼內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體：軸承鋼GCr15GCr15、GC

4、r15SiMnGCr15SiMn 熱處理后硬度不低于熱處理后硬度不低于60HRC60HRC。工作表面須經(jīng)過磨削和拋光。工作表面須經(jīng)過磨削和拋光。保持架：有沖壓的和實(shí)體的兩種。保持架：有沖壓的和實(shí)體的兩種。 實(shí)體保持架：實(shí)體保持架： 常用銅合金、鋁合金、酚醛膠布或塑料。常用銅合金、鋁合金、酚醛膠布或塑料。 沖壓保持架：低碳鋼板。沖壓保持架：低碳鋼板。 三、滾動(dòng)軸承的材料三、滾動(dòng)軸承的材料第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承18-2 18-2 滾動(dòng)軸承的類型與選擇滾動(dòng)軸承的類型與選擇一、常用滾動(dòng)軸承的類型一、常用滾動(dòng)軸承的類型1.1.公稱接觸角的定義公稱接觸角的定義滾動(dòng)體與外圈接觸處的法線與滾動(dòng)體與

5、外圈接觸處的法線與垂直于軸承軸心線的平面之間垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角稱為公稱接觸角。的夾角稱為公稱接觸角。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承2.2.分類分類按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同分為：按承受載荷的方向或公稱接觸角的不同分為： 向心軸承向心軸承 推力軸承推力軸承向心軸承 推力軸承 軸承種類 徑向軸承 角接觸 角接觸 軸向接觸 公稱接觸角 0 045 4590 90 圖例（以球軸承為例） 第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承2.2.分類分類按滾動(dòng)體的形狀可分為：按滾動(dòng)體的形狀可分為：球軸承球軸承 滾子軸承滾子軸承按工作時(shí)能否調(diào)心分：按工作時(shí)能否調(diào)心分：剛性軸承剛性軸承 調(diào)心軸承調(diào)

6、心軸承3.3.常用滾動(dòng)軸承的主要類型常用滾動(dòng)軸承的主要類型深溝球軸承（深溝球軸承（6 6） 角接觸軸承（角接觸軸承（7 7）圓錐滾子軸承（圓錐滾子軸承（3 3） 推力球軸承（推力球軸承（5 5）調(diào)心球軸承（調(diào)心球軸承（1 1）第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承二、類型選擇二、類型選擇 選擇軸承類型應(yīng)該考慮的問題：選擇軸承類型應(yīng)該考慮的問題：軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)軸承的轉(zhuǎn)速軸承的轉(zhuǎn)速軸承的調(diào)心性能軸承的調(diào)心性能軸承的安裝和拆卸軸承的安裝和拆卸經(jīng)濟(jì)性要求經(jīng)濟(jì)性要求第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型軸承所受載荷的大

7、小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的的主要依據(jù)。主要依據(jù)。 根據(jù)載荷的大小選擇軸承類型時(shí)，由于根據(jù)載荷的大小選擇軸承類型時(shí)，由于滾子軸承滾子軸承中的中的主要元件間是線接觸，宜用于承受主要元件間是線接觸，宜用于承受較大的載荷較大的載荷，承載后的，承載后的變形也較小。而變形也較小。而球軸承球軸承中則主要為點(diǎn)接觸，宜用于承受較中則主要為點(diǎn)接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在輕的或中等的載荷，故在載荷較小載荷較小時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。在在有沖擊載荷的地方，則可考慮選用螺旋滾子軸承。有沖擊載荷的地方，則可考慮選用螺旋滾子軸承。1.1.軸承的載荷的影響軸承的載荷的影響第第1818章章

8、 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承2.2.根據(jù)載荷的方向選擇軸承類型根據(jù)載荷的方向選擇軸承類型 對(duì)于純徑向載荷，對(duì)于純徑向載荷，一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。 當(dāng)軸承在承受徑向載荷的同時(shí)，還有當(dāng)軸承在承受徑向載荷的同時(shí)，還有不大不大的軸向載荷時(shí)的軸向載荷時(shí) 選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承 當(dāng)軸向載荷當(dāng)軸向載荷較大較大時(shí)時(shí) 選用接觸角較大的角接觸球軸承、推力調(diào)心滾子軸承或圓錐滾選用接觸角較大的角接觸球軸承、推力調(diào)心滾子軸承或圓錐滾子軸承；子軸承； 或者選用徑向接觸軸承（深溝球軸

9、承或圓柱滾子軸承）和軸向或者選用徑向接觸軸承（深溝球軸承或圓柱滾子軸承）和軸向接觸軸承（推力軸承）組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔(dān)徑向載荷接觸軸承（推力軸承）組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。和軸向載荷。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承3.3.軸承轉(zhuǎn)速的影響軸承轉(zhuǎn)速的影響 球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，高速時(shí)優(yōu)先球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，高速時(shí)優(yōu)先選用球軸承。選用球軸承。 在內(nèi)徑相同的條件下，外徑越小，則滾動(dòng)體就越輕小，運(yùn)轉(zhuǎn)在內(nèi)徑相同的條件下，外徑越小，則滾動(dòng)體就越輕小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體加在外圈滾道上的離心慣性力也就越小，因而也就時(shí)滾動(dòng)體加在外圈滾道上的離心慣性

10、力也就越小，因而也就更適于在更高的轉(zhuǎn)速下工作。更適于在更高的轉(zhuǎn)速下工作。 在高速時(shí)在高速時(shí)，宜選用，宜選用超輕、特輕及輕系列的軸承。超輕、特輕及輕系列的軸承。重及特重系重及特重系列的軸承，只用于低速重載的場(chǎng)合列的軸承，只用于低速重載的場(chǎng)合。如用一個(gè)輕系列軸承的。如用一個(gè)輕系列軸承的承載能力達(dá)不到要求時(shí)，可考慮采用寬系列的軸承。或者把承載能力達(dá)不到要求時(shí)，可考慮采用寬系列的軸承。或者把兩個(gè)輕系列的軸承并裝在一起使用。兩個(gè)輕系列的軸承并裝在一起使用。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承4.4.軸承的調(diào)心性能的影響軸承的調(diào)心性能的影響 當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不重合而有角度誤差時(shí)，當(dāng)軸的中心線與軸承

11、座中心線不重合而有角度誤差時(shí)，或因軸受力或彎曲而傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸或因軸受力或彎曲而傾斜時(shí)，會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜。線發(fā)生偏斜。 應(yīng)采用有一定調(diào)心性能的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸應(yīng)采用有一定調(diào)心性能的調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承承。這類軸承在內(nèi)外圈軸線有不大的相對(duì)偏斜時(shí)，仍這類軸承在內(nèi)外圈軸線有不大的相對(duì)偏斜時(shí)，仍能正常工作。能正常工作。 各類滾子軸承對(duì)軸線的偏斜最為敏感，在軸的剛度和各類滾子軸承對(duì)軸線的偏斜最為敏感，在軸的剛度和軸承座孔的支承剛度較低的情況下，應(yīng)盡可能避免使軸承座孔的支承剛度較低的情況下，應(yīng)盡可能避免使用。用。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承5.5.軸承的安裝和拆

12、卸的影響軸承的安裝和拆卸的影響在軸承座沒有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸軸在軸承座沒有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承（承部件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承（如如圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承等圓柱滾子軸承、滾針軸承、圓錐滾子軸承等）。）。當(dāng)軸承在長(zhǎng)軸上安裝時(shí)，為了便于裝拆，可以選當(dāng)軸承在長(zhǎng)軸上安裝時(shí)，為了便于裝拆，可以選用其內(nèi)圈軸孔為用其內(nèi)圈軸孔為1 1：1212的圓錐孔的軸承。的圓錐孔的軸承。經(jīng)濟(jì)性要求。經(jīng)濟(jì)性要求。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承6.6.尺寸系列、內(nèi)徑、公差等級(jí)的選擇尺寸系列、內(nèi)徑、公差等級(jí)的選擇選擇寬（高）度尺寸和直徑系列時(shí)：

13、選擇寬（高）度尺寸和直徑系列時(shí)：考慮軸承承受載荷的大小考慮軸承承受載荷的大小考慮結(jié)構(gòu)的要求考慮結(jié)構(gòu)的要求內(nèi)徑的選取與軸徑大小有關(guān)，根據(jù)軸徑選??；內(nèi)徑的選取與軸徑大小有關(guān)，根據(jù)軸徑選??；公差等級(jí)一般選公差等級(jí)一般選0 0級(jí)。級(jí)。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承18-3 18-3 滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的代號(hào)前置代號(hào)：用字母表示軸承部件在軸承中所起的作用。常省略。前置代號(hào)：用字母表示軸承部件在軸承中所起的作用。常省略。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)寬度系列代號(hào)寬度系列代號(hào)：左起第二位：左起第二位 數(shù)字?jǐn)?shù)字 0 1 2 3 4 5 6向心軸承向心軸承窄窄 正常正常 寬

14、寬 特寬特寬 推力軸承推力軸承高度系列代號(hào)高度系列代號(hào)7 9 1 2直徑系列代號(hào)：左起第三位直徑系列代號(hào)：左起第三位 數(shù)字?jǐn)?shù)字 0 1 2 3 4第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承表示軸承表示軸承公稱內(nèi)徑公稱內(nèi)徑尺寸尺寸 左起第四、五位數(shù)字左起第四、五位數(shù)字 00 00 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸 10mm10mm 01 01 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸 12mm12mm 02 02 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸 15mm 15mm 03 03 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸 17mm17mm 04-99 04-99 內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑尺寸= =數(shù)字?jǐn)?shù)字5mm5mm 內(nèi)徑內(nèi)徑2222、2828、3232及及500500以上，直接用內(nèi)徑以上，直接

15、用內(nèi)徑mmmm數(shù)表示。與數(shù)表示。與尺寸系列代號(hào)用尺寸系列代號(hào)用“/ /”分開。分開。內(nèi)徑代號(hào)內(nèi)徑代號(hào)u尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義例題例題1 1軸承內(nèi)徑d=17mm軸承直徑系列代號(hào)2（輕）系列軸承寬度系列代號(hào)2（寬）系列深溝球軸承第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例題例題2 23 02 08 /p6x公差等級(jí)為6x軸承內(nèi)徑d=085=40mm軸承寬度系列代號(hào)0（窄），直徑為2系列圓錐滾子軸承試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義注：寬度系列代號(hào)為注：寬度系列代號(hào)為0 0（窄）可省略。（窄）可省略。第第18

16、18章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例題例題3 37 3 10 C /p5軸承內(nèi)徑d=105=50mm軸承寬度代號(hào)0(省略)，直徑為3（中）系列角接觸球軸承公差等級(jí)為5級(jí)軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)C表示=15試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義試說明滾動(dòng)軸承代號(hào)的意義第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承18-4 18-4 滾動(dòng)軸承的力的分析、失效和計(jì)算準(zhǔn)則滾動(dòng)軸承的力的分析、失效和計(jì)算準(zhǔn)則一、向心軸承中作用力的分布一、向心軸承中作用力的分布1. 在中心軸向力作用下，可認(rèn)為載荷由在中心軸向力作用下，可認(rèn)為載荷由各滾動(dòng)體各滾動(dòng)體平均分擔(dān)平均分擔(dān)。2. 受徑向力作用下，向心軸承的載荷分受徑向力作用下，向心軸承的載荷分布如下：布如下：

17、 軸徑傳給內(nèi)圈，位于軸徑傳給內(nèi)圈，位于上半圈的滾動(dòng)體上半圈的滾動(dòng)體不會(huì)受力不會(huì)受力，而下半圈的滾動(dòng)體將此載，而下半圈的滾動(dòng)體將此載荷傳到外圈上。荷傳到外圈上。 假定內(nèi)、外圈的幾何形狀不變，假定內(nèi)、外圈的幾何形狀不變，在處在處于于F Fr r作用線上的接觸點(diǎn)處接觸載荷最大作用線上的接觸點(diǎn)處接觸載荷最大，Q Qmaxmax，接觸載荷向兩邊逐漸減小。，接觸載荷向兩邊逐漸減小。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承外部徑向載荷在向心軸承上只產(chǎn)生徑向載荷。外部徑向載荷在向心軸承上只產(chǎn)生徑向載荷。 位于外載荷作用線上的滾動(dòng)體所受位于外載荷作用線上的滾動(dòng)體所受接觸載荷最大。接觸載荷最大。u向心軸承中作用力的分布

18、向心軸承中作用力的分布 根據(jù)滾動(dòng)體受力與外載荷平衡的條件，根據(jù)滾動(dòng)體受力與外載荷平衡的條件，求出受載最大的滾動(dòng)體的載荷為求出受載最大的滾動(dòng)體的載荷為maxmax4.37 4.08 rrFQZFQZ點(diǎn)接觸時(shí)線接觸時(shí)第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承18-4 18-4 滾動(dòng)軸承的力的分析、失效和計(jì)算準(zhǔn)則滾動(dòng)軸承的力的分析、失效和計(jì)算準(zhǔn)則二、角接觸軸承中的附加軸向力二、角接觸軸承中的附加軸向力 角接觸軸承受徑向載荷角接觸軸承受徑向載荷FrFr時(shí)，時(shí)，會(huì)產(chǎn)生附加軸向力會(huì)產(chǎn)生附加軸向力FsFsiSSF角接觸軸承角接觸軸承附加軸向力的方向附加軸向力的方向是由是由 軸承外圈的寬邊指向窄邊。軸承外圈的寬邊指向

19、窄邊。為使附加軸向力平衡，一軸上必須為使附加軸向力平衡，一軸上必須成對(duì)反裝向心角接觸軸承。成對(duì)反裝向心角接觸軸承。計(jì)算式見計(jì)算式見表表18.418.4第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u結(jié)論結(jié)論滾動(dòng)軸承各元件上所受的應(yīng)力，都是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。滾動(dòng)軸承各元件上所受的應(yīng)力，都是按脈動(dòng)循環(huán)變化的。 滾動(dòng)軸承外圈上某點(diǎn)應(yīng)力滾動(dòng)軸承外圈上某點(diǎn)應(yīng)力穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)變化；穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)變化； 滾動(dòng)軸承內(nèi)圈上某點(diǎn)和滾動(dòng)體上某點(diǎn)的應(yīng)力滾動(dòng)軸承內(nèi)圈上某點(diǎn)和滾動(dòng)體上某點(diǎn)的應(yīng)力周期性非穩(wěn)定周期性非穩(wěn)定的脈動(dòng)循環(huán)變化；的脈動(dòng)循環(huán)變化；第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承三、滾動(dòng)軸承的失效形式三、滾動(dòng)軸承的失效形式疲勞點(diǎn)蝕

20、疲勞點(diǎn)蝕 塑性變形塑性變形 磨損，膠合、內(nèi)外圈和保持架破壞等磨損，膠合、內(nèi)外圈和保持架破壞等 第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承三、滾動(dòng)軸承的失效形式三、滾動(dòng)軸承的失效形式塑性變形塑性變形 第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承三、滾動(dòng)軸承的失效形式三、滾動(dòng)軸承的失效形式磨損，膠合、內(nèi)外圈和保持架破壞等磨損，膠合、內(nèi)外圈和保持架破壞等 第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)準(zhǔn)則設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 對(duì)于一般、中速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承：對(duì)于一般、中速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承： 按疲勞壽命和靜強(qiáng)度進(jìn)行校核按疲勞壽命和靜強(qiáng)度進(jìn)行校核 對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承 校核壽命，限制轉(zhuǎn)速校核壽命，限制轉(zhuǎn)速 對(duì)于低速運(yùn)轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承對(duì)于

21、低速運(yùn)轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承 靜強(qiáng)度校核靜強(qiáng)度校核四、滾動(dòng)軸承的計(jì)算四、滾動(dòng)軸承的計(jì)算第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承四、滾動(dòng)軸承的計(jì)算四、滾動(dòng)軸承的計(jì)算1.1.基本概念基本概念基本額定壽命：基本額定壽命： 指一批相同的軸承，在同樣條件下工作，其中指一批相同的軸承，在同樣條件下工作，其中10%10%的軸承產(chǎn)品的軸承產(chǎn)品疲勞點(diǎn)蝕時(shí)轉(zhuǎn)過的總轉(zhuǎn)數(shù)。用疲勞點(diǎn)蝕時(shí)轉(zhuǎn)過的總轉(zhuǎn)數(shù)。用L10表示。表示。 基本額定動(dòng)載荷：基本額定動(dòng)載荷： 當(dāng)當(dāng) 時(shí)軸承所承受的最大載荷。用時(shí)軸承所承受的最大載荷。用C表示。表示。 61010Lr2 2軸承壽命計(jì)算軸承壽命計(jì)算10CLP 由試驗(yàn)：由試驗(yàn)： 壽命指數(shù)。球軸承壽命指數(shù)。球軸

22、承 滾子軸承滾子軸承 當(dāng)量動(dòng)載荷。當(dāng)量動(dòng)載荷。 3103P第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承2 2軸承壽命計(jì)算軸承壽命計(jì)算以時(shí)間作為軸承壽命：以時(shí)間作為軸承壽命： 61060thdf CLnf P式中式中軸承壽命軸承壽命 h h 軸承轉(zhuǎn)速軸承轉(zhuǎn)速r/minr/min基本額定動(dòng)載荷基本額定動(dòng)載荷N N溫度系數(shù)溫度系數(shù) 載荷系數(shù)載荷系數(shù) 當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷 N N hLnCtfdfP第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承2.2.當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算僅承受徑向載荷的僅承受徑向載荷的圓柱滾子軸承圓柱滾子軸承 rPF（徑向載荷）（徑向載荷） 僅承受軸向載荷的僅承受軸向載荷的推力軸承推力軸承 a

23、PF（軸向載荷）（軸向載荷） 既承受徑向載荷又承受軸向載荷的既承受徑向載荷又承受軸向載荷的深溝球軸承深溝球軸承， 調(diào)心軸承和向心角接觸軸承調(diào)心軸承和向心角接觸軸承 raPXFYF 注：注：深溝球和深溝球和7000 C7000 C型角接觸球軸承：型角接觸球軸承： 0aarrFFeCF與與e e比較比較 X X、Y Y查表查表第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算附加軸向力：附加軸向力：isSF為使附加軸向力平衡，一軸上必為使附加軸向力平衡，一軸上必須成對(duì)反裝向心角接觸軸承。須成對(duì)反裝向心角接觸軸承。附加軸向力方向：附加軸向力方向：由外圈

24、寬邊指向窄邊。由外圈寬邊指向窄邊。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承反裝：背對(duì)背安裝，兩軸承的外反裝：背對(duì)背安裝，兩軸承的外圈寬邊相對(duì)，載荷作用中心距圈寬邊相對(duì)，載荷作用中心距離加長(zhǎng)。離加長(zhǎng)。正裝：面對(duì)面安裝，正裝：面對(duì)面安裝，兩軸承的兩軸承的 外圈窄邊相對(duì)，載荷作外圈窄邊相對(duì)，載荷作 用中心靠近。用中心靠近。u角接觸軸承的的安裝角接觸軸承的的安裝第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算設(shè)軸上一外加軸向載荷設(shè)軸上一外加軸向載荷AF成對(duì)裝有向心角接觸軸承。成對(duì)裝有向心角接觸軸承。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承五、向心角接觸軸承軸向載荷

25、的計(jì)算五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)12sAsFFF1212aaAssFFFFF當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)12sAsFFF軸承軸承被壓緊，軸承被壓緊，軸承被放松被放松 1121,asasAFFFFF當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)12sAsFFF軸承軸承被壓緊，軸承被壓緊，軸承被放松被放松 1222,asAasFFF FF若軸上外加載荷與圖示方向若軸上外加載荷與圖示方向 相反，公式中相反，公式中 取代入。取代入。若向心角接觸軸承反向安裝若向心角接觸軸承反向安裝 （與圖示相反）則將軸承（與圖示相反）則將軸承 序號(hào)互換即可。序號(hào)互換即可。 AF注注第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承S S1 1+F+FA ASS2 2時(shí)時(shí)軸

26、承軸承1 1（放松端）（放松端） F Fa a1 1 = S = S1 1 軸承軸承2 2（壓緊端）（壓緊端） F Fa a2 2= S= S1 1 + F + FA A五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承S S1 1+F+FA A SSS2 2時(shí)時(shí)軸承軸承1 1（放松端）（放松端） F Fa a1 1 = S = S1 1軸承軸承2 2（壓緊端）（壓緊端） F Fa a2 2 = S = S1 1 + + F FA A 五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承S S1 1+

27、F+FA A S S2 2時(shí)時(shí)軸承軸承1 1（壓緊端）（壓緊端） F Fa a1 1 = S = S2 2- - F FA A 軸承軸承2 2（放松端）（放松端） F Fa a2 2 = S = S2 2五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算五、向心角接觸軸承軸向載荷的計(jì)算第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 軸軸承承的的預(yù)預(yù)期期計(jì)計(jì)算算壽壽命命疲疲勞勞壽壽命命的的校校核核： hhhLLL66 6060 1010hdhtnLf PnLCPCf選擇滾動(dòng)軸承型號(hào)修正后根據(jù)所求的根據(jù)所求的 C ，查軸承樣本，確定軸承型號(hào)。，查軸承樣本，確定軸承型號(hào)。u滾動(dòng)軸承計(jì)算滾動(dòng)軸承計(jì)算第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸

28、承C0r、C0a徑向、軸向額定靜載荷。徑向、軸向額定靜載荷。P0r、 P0a徑向、軸向當(dāng)量靜載荷。徑向、軸向當(dāng)量靜載荷。000000SPCSPCaarr 或或六、滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算六、滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算當(dāng)量靜載荷計(jì)算的強(qiáng)度條件當(dāng)量靜載荷計(jì)算的強(qiáng)度條件 當(dāng)量靜載荷當(dāng)量靜載荷l向心球軸承和向心球軸承和 向心滾子軸承向心滾子軸承: :00 rarrFFYFXP000max第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承rrFP 0l 向心滾子軸承：向心滾子軸承：00090090六、滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算六、滾動(dòng)軸承的靜載荷計(jì)算當(dāng)量靜載荷當(dāng)量靜載荷l 推力軸承：推力軸承：aaFP 0araFtgFP 3 . 20

29、l 推力軸承：推力軸承：第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承18-5 18-5 極限轉(zhuǎn)速校核極限轉(zhuǎn)速校核在一定的負(fù)載和潤(rùn)滑條件下，滾動(dòng)軸承所允許的最高轉(zhuǎn)速。在一定的負(fù)載和潤(rùn)滑條件下，滾動(dòng)軸承所允許的最高轉(zhuǎn)速。一、基本概念一、基本概念滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速滾動(dòng)軸承的極限轉(zhuǎn)速N0021maxNffNnnmax軸承工作的最高轉(zhuǎn)速軸承工作的最高轉(zhuǎn)速N實(shí)際許用轉(zhuǎn)速，實(shí)際許用轉(zhuǎn)速，r/minr/minN0軸承的極限轉(zhuǎn)速，軸承的極限轉(zhuǎn)速，r/minr/minf f1 1載荷系數(shù)，見圖載荷系數(shù)，見圖18.1918.19f f2 2載荷分布系數(shù)，見圖載荷分布系數(shù)，見圖18.2018.20提高軸承的精度、改善潤(rùn)滑條件、

30、適當(dāng)增大軸承游隙、提高軸承的精度、改善潤(rùn)滑條件、適當(dāng)增大軸承游隙、采用特殊材料軸承，可提高極限轉(zhuǎn)速。采用特殊材料軸承，可提高極限轉(zhuǎn)速。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例例 題題1 1 一轉(zhuǎn)軸上裝有直齒圓柱齒輪。一轉(zhuǎn)軸上裝有直齒圓柱齒輪。 已知：已知：齒輪所受的切向力齒輪所受的切向力 徑向力徑向力 齒輪在齒輪在兩軸間對(duì)稱分布，工作時(shí)有中等沖擊，轉(zhuǎn)速兩軸間對(duì)稱分布，工作時(shí)有中等沖擊，轉(zhuǎn)速 要求工作壽命要求工作壽命 試問：試問：63076307型滾動(dòng)軸承是否可用。型滾動(dòng)軸承是否可用。 5000tFN1820rFN960 /minnr08000hLh（查表已知（查表已知 ） 33200,1.0,1.

31、5tdCN ff解：解：直齒圓柱齒輪無軸向力。所以軸承不承受軸向力作用。直齒圓柱齒輪無軸向力。所以軸承不承受軸向力作用。 齒輪跨中布置。齒輪跨中布置。當(dāng)量動(dòng)載荷：當(dāng)量動(dòng)載荷： 22rt12F+ FP = P = 2660N2第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例題例題1 1（續(xù)）（續(xù)） 球軸承的壽命球軸承的壽命 66310101.0 33200()()101836060 960 1.5 2660thdf CLhnf P08000hhLhL63076307軸承可用。軸承可用。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例例 題題2 2在蝸桿減速器中，擬用一對(duì)圓錐滾子軸承來支承蝸桿軸工作。在蝸桿減速器中，擬用

32、一對(duì)圓錐滾子軸承來支承蝸桿軸工作。 已知：已知：軸的轉(zhuǎn)速軸的轉(zhuǎn)速n=320r/min軸頸直徑軸頸直徑d=40mm外加軸向力外加軸向力 兩軸承徑向反力為兩軸承徑向反力為 工作中有中等沖工作中有中等沖AF = 2500Nr1r2F = 6000N,F= 3000N擊載荷擊載荷，溫度低于，溫度低于100，預(yù)期使用壽命，預(yù)期使用壽命 h0L= 10000h試：試：確定軸承型號(hào)。確定軸承型號(hào)。 解：解： 1.初選軸承型號(hào)初選軸承型號(hào) 由軸頸直徑由軸頸直徑d=40mm及軸承承受徑向和軸向載荷，選及軸承承受徑向和軸向載荷，選圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承。 軸承型號(hào)為：軸承型號(hào)為：3020830208，查得：，

33、查得：Cr=6300N ，C0r=7400N ，Y=1.6 2.2.計(jì)算滾子軸承內(nèi)部軸向力計(jì)算滾子軸承內(nèi)部軸向力 12121875,938(0.4cot14 0210 )22rrssFFFN FN YYY1.5tan14 02100.37e 第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例題例題2 2（續(xù)）（續(xù)）3.3.計(jì)算軸承軸向力計(jì)算軸承軸向力 12187525004375938sAsFFNFN所以所以2 2軸承壓緊，軸承壓緊，1 1軸承放松。軸承放松。11211875,4375asasAFFN FFFN4.4.計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷1118750.3130.376000ararFPXFYFeF

34、查得：查得：X=1，Y=0 116000rPFN設(shè)設(shè) 方向與方向與 相同，相同， 方向與方向與 相反。相反。1sFAFAF2sF第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承例題例題2 2（續(xù)）（續(xù)） 2243751.463000arFeF查得：查得：X=0.4，Y=1.6 2220.4 3000 1.6 43758200raPXFYFN12max,8200PP PN5.5.計(jì)算軸承壽命計(jì)算軸承壽命：1066310101.0 63000()()119986060 3201.5 8200thdf CLhnf P01000011998hhLhLh軸承軸承3020830208可用?？捎?。第第1818章章 滾動(dòng)軸

35、承滾動(dòng)軸承 18-6 18-6 滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)l軸系固定軸系固定l軸承與相關(guān)零件的配合軸承與相關(guān)零件的配合l軸承的潤(rùn)滑與密封軸承的潤(rùn)滑與密封l提高軸承系統(tǒng)的剛性提高軸承系統(tǒng)的剛性為保證軸承正常工作需考慮一下問題：為保證軸承正常工作需考慮一下問題：正確選擇軸承型式、型號(hào)；正確選擇軸承型式、型號(hào)；合理設(shè)計(jì)軸承組合：合理設(shè)計(jì)軸承組合：第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承 一、軸系固定的結(jié)構(gòu)形式一、軸系固定的結(jié)構(gòu)形式l 兩端固定兩端固定l 一端固定、一端游動(dòng)一端固定、一端游動(dòng)l 兩端游動(dòng)兩端游動(dòng)作用作用l保證滾動(dòng)軸承軸系能正確傳遞軸向力且不發(fā)生竄動(dòng)。保證滾動(dòng)軸承軸系能正確傳

36、遞軸向力且不發(fā)生竄動(dòng)。l減小工作時(shí)的溫差應(yīng)力，需要軸向自由游動(dòng)。減小工作時(shí)的溫差應(yīng)力，需要軸向自由游動(dòng)。類型類型第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u兩端固定兩端固定第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u一端固定、一端游動(dòng)一端固定、一端游動(dòng)第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u兩端游動(dòng)兩端游動(dòng) 內(nèi)圈用彈性擋圈固定；內(nèi)圈用彈性擋圈固定； 外圈用軸承蓋或孔用外圈用軸承蓋或孔用 彈性擋圈固定。彈性擋圈固定。第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u軸承內(nèi)圈的軸向緊固方法軸承內(nèi)圈的軸向緊固方法第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u軸承外圈的軸向緊固方法軸承外圈的軸向緊固方法第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承u軸承組合位置的調(diào)整軸承組合位置的調(diào)整第第1818章章 滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承一一. . 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 主要目的主要目的 減少摩擦和磨損，降低工作溫度，還有吸收振動(dòng)和降減少摩擦和磨損，降低工作溫