機(jī)械基礎(chǔ)第九講—滾動(dòng)軸承

1、u考點(diǎn)1 滾動(dòng)軸承的基本類型u 考點(diǎn)2 滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算1. 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承的組成：滾動(dòng)軸承的組成：外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體、保持架。外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體、保持架。外圈外圈內(nèi)圈內(nèi)圈滾動(dòng)體滾動(dòng)體保持架保持架滾動(dòng)體形狀：滾動(dòng)體形狀：球形短圓柱圓錐鼓形滾針此外還有空心螺旋形等滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特性滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特性接觸角接觸角：游隙游隙：偏移角偏移角： 滾動(dòng)體和外圈接觸處的滾動(dòng)體和外圈接觸處的法線法線nn與軸承的與軸承的徑向平面徑向平面(垂直于軸垂直于軸承軸心線的平面承軸心線的平面)的的夾角夾角，稱為接觸角。，稱為接觸角。越越 大，軸承承受大，軸承承受軸向荷載的能力越大。軸向荷載的能力越

2、大。滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈之間存在一定的間隙，因此內(nèi)、外圈之間滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈之間存在一定的間隙，因此內(nèi)、外圈之間可以產(chǎn)生相對(duì)位移，其可以產(chǎn)生相對(duì)位移，其最大位移量稱為游隙最大位移量稱為游隙，分為軸向游隙，分為軸向游隙和徑向游隙和徑向游隙 。軸承內(nèi)、外圈軸承內(nèi)、外圈軸線軸線相對(duì)傾相對(duì)傾斜時(shí)斜時(shí)所夾銳角所夾銳角，稱為偏移，稱為偏移角。能自動(dòng)適應(yīng)角偏移的角。能自動(dòng)適應(yīng)角偏移的軸承，稱為軸承，稱為調(diào)心軸承調(diào)心軸承 。2. 滾動(dòng)軸承的類型滾動(dòng)軸承的類型軸承軸承類型類型按載荷按載荷方向分方向分按滾動(dòng)體按滾動(dòng)體形狀分形狀分球軸承球軸承滾子軸承滾子軸承向心軸承：向心軸承： 公公 稱稱 接接 觸觸 角角為為0454

3、5，主要承，主要承受徑向載荷受徑向載荷推力軸承：推力軸承：公公 稱稱 接接 觸觸 角角為為459090，主要承，主要承受徑向載荷受徑向載荷圓柱滾子圓柱滾子圓錐滾子圓錐滾子球面滾子球面滾子滾針滾針設(shè)計(jì)：潘存云常用滾動(dòng)軸承常用滾動(dòng)軸承的主要類型和特性的主要類型和特性軸承名稱、軸承名稱、類型及代號(hào)類型及代號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承10000中中2 3 主要承受徑向載荷，主要承受徑向載荷，同時(shí)也能承受少量同時(shí)也能承受少量軸向載荷。因?yàn)橥廨S向載荷。因?yàn)橥鉂L道表面是以軸承滾道表面是以軸承中點(diǎn)為中心的球面，中點(diǎn)為

4、中心的球面，故能調(diào)心。故能調(diào)心。常用滾動(dòng)軸承常用滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型及代號(hào)類型及代號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向承載方向極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用調(diào)心滾調(diào)心滾子軸承子軸承20000C低低0.5 2 比10000小能承受很大的徑向載能承受很大的徑向載荷和少量軸向載荷。荷和少量軸向載荷。承載能力大，具有調(diào)承載能力大，具有調(diào)性能。性能。圓錐滾圓錐滾子軸承子軸承30000設(shè)計(jì)：潘存云中中2能同時(shí)承受較大的徑能同時(shí)承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。因線性接觸，承載能因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可

5、分離，力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，稱對(duì)使用。裝拆方便，稱對(duì)使用。推力球軸承推力球軸承50000a)單向單向低低不允許不允許 只能承受軸向載荷，且作用線只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合。分為單、雙必需與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時(shí)，因滾動(dòng)體離向兩種。高速時(shí)，因滾動(dòng)體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。常用滾動(dòng)軸承常用滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型及代號(hào)類型及代號(hào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 承載方向承載方向 極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速 允許角偏

6、差允許角偏差主要特性和應(yīng)用主要特性和應(yīng)用推力球軸承推力球軸承50000深溝球軸承深溝球軸承60000角接觸角接觸球軸承球軸承70000C(=15=15 )70000AC(=25=25 )70000B(=40=40 )設(shè)計(jì)：潘存云b)雙向雙向設(shè)計(jì)：潘存云低低高高高高不允許不允許 816 210 只能承受軸向載荷，且作用線只能承受軸向載荷，且作用線必需與軸線重合。分為單、雙必需與軸線重合。分為單、雙向兩種。高速時(shí)，因滾動(dòng)體離向兩種。高速時(shí)，因滾動(dòng)體離心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱心力大，球與保持架摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向嚴(yán)重，壽命較低，可用于軸向載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。載荷大、轉(zhuǎn)速不高之處。能

7、同時(shí)承受較大的徑能同時(shí)承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。因線性接觸，承載能因線性接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，力大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，成對(duì)使用。裝拆方便，成對(duì)使用。能同時(shí)承受較大的徑能同時(shí)承受較大的徑向、軸向聯(lián)合載荷。向、軸向聯(lián)合載荷。 大，承載能力越大，大，承載能力越大，有三種規(guī)格。成對(duì)使有三種規(guī)格。成對(duì)使用。用。寬寬(高高)度度系列代號(hào)系列代號(hào)直徑系列直徑系列代號(hào)代號(hào)前置代號(hào)前置代號(hào) 基本代號(hào)基本代號(hào) 后置代號(hào)后置代號(hào)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承代號(hào)的排列順序代號(hào)的排列順序（ ）類類型型代代號(hào)號(hào)尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)注：注： 代表字母；代表字母； 代表數(shù)字代表數(shù)字 或加或加成套

8、軸承成套軸承分部件代分部件代號(hào)號(hào)3 滾動(dòng)軸承的代號(hào)滾動(dòng)軸承的代號(hào) 滾動(dòng)軸承代號(hào)是表示其結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級(jí)和技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品符號(hào)，由字母和數(shù)字組成。內(nèi)內(nèi)徑徑代代號(hào)號(hào) 內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、公差等級(jí)等公差等級(jí)等1. 前置代號(hào)前置代號(hào)-成套成套軸承部件軸承部件代號(hào)。代號(hào)。2. 基本代號(hào)：基本代號(hào)：表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。表示軸承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸。 類型代號(hào)類型代號(hào) -左起第一位，為左起第一位，為0（雙列角接觸球軸承雙列角接觸球軸承）則）則省略。省略。尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)-基本左基本左起第二、三位。起第二、三位。內(nèi)徑代號(hào)內(nèi)徑代號(hào) - 基本代號(hào)左起第四、五位?；敬?hào)左起第四、五位

9、。3. 后置代號(hào)后置代號(hào) - 用字母（或加數(shù)字）表示。用字母（或加數(shù)字）表示。 軸承軸承的的內(nèi)徑尺寸代號(hào)內(nèi)徑尺寸代號(hào) 代號(hào)表示代號(hào)表示內(nèi)徑內(nèi)徑尺寸尺寸 mm0010010203內(nèi)內(nèi) 徑徑 /5 的的 商商20480（5的倍數(shù)）的倍數(shù)）121517公稱內(nèi)徑公稱內(nèi)徑/內(nèi)徑內(nèi)徑22、28、32、500以上以上向心軸承、推力軸承的尺寸系列代號(hào)表示向心軸承、推力軸承的尺寸系列代號(hào)表示 直直徑徑系系列列代代號(hào)號(hào)向心軸承向心軸承推力軸承推力軸承寬度系列代號(hào)寬度系列代號(hào)高度系列代號(hào)高度系列代號(hào)窄窄0正常正常1寬寬2寬寬3寬寬4寬寬5寬寬6特低特低7低低9正常正常1正常正常2尺寸系列代號(hào)尺寸系列代號(hào)特輕特輕00

10、0102030405060709010特輕特輕101112131415161719111輕輕20212223242526272921222中中3031323336373931323重重4042474941424軸承后置代號(hào)排列軸承后置代號(hào)排列后置代號(hào)后置代號(hào)12345678含義含義內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)密封與防密封與防塵套圈變塵套圈變型型保持架及保持架及其材料其材料軸承材料軸承材料公差等級(jí)公差等級(jí)游隙游隙配置配置其他其他軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)軸承內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)代號(hào)代號(hào)含義含義示例示例C角接觸球軸承公稱接觸角角接觸球軸承公稱接觸角=15調(diào)心滾子軸承調(diào)心滾子軸承C型型7005C23122CAC角接觸球軸承公稱接

11、觸角角接觸球軸承公稱接觸角=257210ACB角接觸球軸承公稱接觸角角接觸球軸承公稱接觸角=40圓錐滾子軸承接觸角加大圓錐滾子軸承接觸角加大7210B32310BE加強(qiáng)型加強(qiáng)型N207E公差等級(jí)公差等級(jí)代號(hào)代號(hào) 代代 號(hào)號(hào) 省略省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)的公差等級(jí)符合標(biāo)準(zhǔn)的 0級(jí)級(jí) 6級(jí)級(jí) 6x級(jí)級(jí) 5級(jí)級(jí) 4級(jí)級(jí) 2級(jí)級(jí)示示 例例 6205 6205/P6 6025/P6x 6205/P5 6205/P4 62035P2實(shí)例：實(shí)例：說明滾動(dòng)軸承說明滾動(dòng)軸承 62203 和和 7312AC/P6 的含義的含義6 2 2 03軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=17 mm直

12、徑系列代號(hào)，直徑系列代號(hào)，2(輕輕)系列系列 寬度系列代號(hào)，寬度系列代號(hào)，2(寬寬)系列系列 深溝球軸承深溝球軸承 7 (0) 3 12 AC / P6公差等級(jí)公差等級(jí)6級(jí)級(jí) 公稱接觸角公稱接觸角 = =25 軸承內(nèi)徑軸承內(nèi)徑 d=125=60 mm直徑系列代號(hào)，直徑系列代號(hào)，3(中中)系列系列 寬度系列代號(hào)，寬度系列代號(hào)，0(窄窄)系列，代號(hào)為系列，代號(hào)為0，不標(biāo)出，不標(biāo)出 角接觸球軸承角接觸球軸承 典型例題：典型例題：（2010）軸承在機(jī)械中的作用是：A、連接不同零件B、在空間支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的零件C、支撐轉(zhuǎn)動(dòng)的零件并向它傳遞扭矩D、保證機(jī)械中各零件的同步解析：選選B B。軸承用來支撐軸及其軸上零

13、件，保證軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的磨損和磨損的部件。（2007）在下列各種機(jī)械設(shè)備中，哪一項(xiàng)宜采用滑動(dòng)軸承？A、小型減速器 B、中型減速器 C、鐵道機(jī)車車軸 D、大型水輪機(jī)主軸解析：選選D D。在高速、高精度、重載、結(jié)構(gòu)上要求剖分等場(chǎng)合下，滑動(dòng)軸承就體現(xiàn)出其優(yōu)越性。典型例題：典型例題：（2009）下列哪一種滾動(dòng)軸承只承載徑向載荷？A、滾針軸承 B、圓錐滾子軸承 C、角接觸軸承 D、深溝球軸承解析：選選A A。(2011)下列滾動(dòng)軸承中，通常需要成對(duì)使用的軸承型號(hào)是：A、N307 B 、6207 C、30207 D、51307解析：選選C C。 右起第五位表示軸承類型，可知 30207為

14、圓錐滾子軸承，通常需成對(duì)使用對(duì)稱安裝?？键c(diǎn)2 滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算1 . 滾動(dòng)軸承的失效形式滾動(dòng)軸承的失效形式滾動(dòng)軸承的主要失效形式:疲勞點(diǎn)蝕疲勞點(diǎn)蝕，塑性變形塑性變形。2. 軸承的壽命計(jì)算軸承的壽命計(jì)算壽命壽命：軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕之前的：軸承在一定轉(zhuǎn)速下，其中任何零件出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕之前的工作小時(shí)數(shù)工作小時(shí)數(shù)基本額定壽命：基本額定壽命：一組同一型號(hào)軸承，在同一運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，其中一組同一型號(hào)軸承，在同一運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，其中1010%的的軸承產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)轉(zhuǎn)過的總周數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下總的工作小時(shí)數(shù)。軸承產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕時(shí)轉(zhuǎn)過的總周數(shù)，或在一定轉(zhuǎn)速下總的工作小時(shí)數(shù)。額定額定動(dòng)載荷動(dòng)載荷：額

15、定壽命為額定壽命為10106 6轉(zhuǎn)時(shí)軸承所承受的載荷，用轉(zhuǎn)時(shí)軸承所承受的載荷，用C表示。軸承在表示。軸承在額定動(dòng)載荷下，不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的可靠度為額定動(dòng)載荷下，不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕的可靠度為90%90%。.額定靜載荷：額定靜載荷：軸承工作時(shí)，受載最大的滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道接觸處的軸承工作時(shí)，受載最大的滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道接觸處的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)的靜載荷，用接觸應(yīng)力達(dá)到一定值時(shí)的靜載荷，用C C0 0表示。表示。當(dāng)量載荷當(dāng)量載荷：將實(shí)際載荷等效為一個(gè)假想的理想載荷，這個(gè)假想的載將實(shí)際載荷等效為一個(gè)假想的理想載荷，這個(gè)假想的載荷為當(dāng)量動(dòng)、靜載荷，用荷為當(dāng)量動(dòng)、靜載荷，用P P表示。表示。壽命計(jì)算：壽命

16、計(jì)算：61060ThPf CLnf P=hpTLffn-額定壽命（給定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的小時(shí)數(shù)）；-載荷因數(shù)； -溫度因數(shù)；轉(zhuǎn)速；-壽命指數(shù)。球軸承3，滾子軸承10/3。荷載因數(shù)荷載因數(shù) fp溫度因數(shù)溫度因數(shù) fT載荷性質(zhì)fp舉例無沖擊或輕微沖擊1.01.21.2電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵中等沖擊和振動(dòng)1.21.81.8車輛、機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、起重機(jī)、冶金設(shè)備、減速器強(qiáng)大沖擊和振動(dòng)1.83.03.0破碎機(jī)、軋鋼機(jī)、振動(dòng)篩軸承工作溫度(C)100125150175200225250300溫度系數(shù)ft10.950.900.850.800.750.700.603 . 當(dāng)量動(dòng)荷載的計(jì)算當(dāng)量動(dòng)荷載的計(jì)算當(dāng)量動(dòng)荷

17、載P的計(jì)算式：P=X Fr+Y FaraXYFF式中：徑向載荷系數(shù)軸向載荷系數(shù)軸承承受的徑向載荷軸承承受的軸向載荷對(duì)只承受徑向載荷的軸承（向心軸承）：對(duì)只承受徑向載荷的軸承（向心軸承）：P=Fr對(duì)只承受軸向載荷的軸承（推力軸承）：對(duì)只承受軸向載荷的軸承（推力軸承）：P=Fa單列單列 向心軸承向心軸承當(dāng)量載荷系數(shù)當(dāng)量載荷系數(shù)X、Y的值的值軸承類型軸承類型 深溝球軸承深溝球軸承（6類）類）0.014 0.19 2.3Fa C0 eFa / Fr eFa / Fr eXYXY0.028 0.22 1.990.056 0.26 1.710.084 0.28 1.550.11 0.30 0.56 1.4

18、5 1 0 0.015 0.38 1.470.029 0.40 1.400.714 0.43 1.301.07 0.46 1.23= = 15 1.43 0.47 0.44 1.19 1 8 角角接接觸觸球球軸軸承承= 25= 25 - 0.68 0.41 0.87 1 0= 4= 40 - 1.14 0.35 0.57 1 0 圓錐滾子軸承圓錐滾子軸承(單列單列) - - 0.40 - 1 0 調(diào)心球軸承調(diào)心球軸承(雙列雙列) - - 0.65 - 1 0 (7類類)4 .4 .滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封的潤(rùn)滑和密封1）滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑）滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑潤(rùn)滑目的潤(rùn)滑目的-減小摩擦、減輕磨損，吸振、降溫、降噪。減小摩擦、減輕磨損，吸振、降溫、降噪。密封目的密封目的-防止灰塵、水分進(jìn)入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。防止灰塵、水分進(jìn)入軸承，阻止?jié)櫥瑒┝魇?。?rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑油潤(rùn)滑油固體潤(rùn)滑劑固體潤(rùn)滑劑 用于特殊場(chǎng)合- - 常用常用- - 高速、高溫高速、高溫脂潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：脂潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：不容易流失、便于密封和維護(hù)，充填一不容易流失、便于密封和維護(hù)，充填一 次，可運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間。次，可運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間。油潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：油潤(rùn)滑優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力小、能散熱，可在摩擦阻力小、能散熱，可在高速、高溫高速、高溫環(huán)環(huán) 境下使