第十三章、滾動(dòng)軸承

1、什么是軸承滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承按摩擦性質(zhì)不同分滑動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承13-1 概述滾動(dòng)軸承：依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，主要掌握合理選擇合理使用一、構(gòu)造一、構(gòu)造核心元件：滑動(dòng)滾動(dòng)使?jié)L動(dòng)體等距離分布，滾動(dòng)體間的摩擦、磨損滾子軸承：圓柱、圓錐、球面滾子、滾針線接觸和軸頸裝配支承軸或軸上零件有時(shí)無球軸承：球點(diǎn)接觸二、材料二、材料內(nèi)外圈、滾動(dòng)體： 要求高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和沖擊韌性。含鉻合金鋼（GCr15、GCr6、 GCr15SiMn、GCr9等），熱處理后硬度可達(dá)HRC61-65。保持架（2種） ： 沖壓低碳鋼，實(shí)體有色金屬（如黃銅）或塑料。1）承受沖擊載荷能力差；

2、2）振動(dòng)、噪音較大；3）徑向尺寸較大；4）有的場(chǎng)合無法使用；三、特點(diǎn)：三、特點(diǎn)：1）起動(dòng)力矩小，可在負(fù)載下起動(dòng)；2）徑向游隙較小，運(yùn)動(dòng)精度高；3）軸向?qū)挾容^小；4）可同時(shí)承受徑向、軸向載荷,軸承組合較簡(jiǎn)單;5）便于密封、易于維護(hù)；6）不需有色金屬，標(biāo)準(zhǔn)件，成本低。一、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：指軸承的徑向平面（垂直于軸線）與滾動(dòng)體和滾道 接觸點(diǎn)的公法線之間的夾角 軸向承載能力（2）角偏位 軸承由于安裝誤差或軸的變形等都會(huì)引起內(nèi)、外圈發(fā)生相對(duì)傾斜，此傾斜角稱為角偏位（1）公稱接觸角(3)游隙游隙 軸承的內(nèi)、外圈與滾動(dòng)體之間的間隙量。 在一定的載荷及潤(rùn)滑條件下，軸承許可的最高轉(zhuǎn)速(4)極限轉(zhuǎn)速極限轉(zhuǎn)速l

3、imnlimn的措施的措施提高軸承精度選用較大的游隙改用特殊材料及結(jié)構(gòu)的保持架采用循環(huán)潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑或噴射潤(rùn)滑設(shè)置冷卻系統(tǒng)圓柱滾子圓錐滾子球面滾子滾針球軸承滾子軸承軸承類型按載荷方向分按滾動(dòng)體形狀分向心軸承（=0）推力軸承（ =90）向心推力軸承（ 090）二、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造和類型構(gòu)造和類型構(gòu)造和類型3 3接觸角 按可承受載荷方向不同，滾動(dòng)軸承分為三類：按可承受載荷方向不同，滾動(dòng)軸承分為三類：向心軸承、推力軸承、向心軸承、推力軸承、 向心推力軸承向心推力軸承向心軸承：主要用來承受徑向力向心推力軸承：能同時(shí)承受徑向力和較大的軸向力推力軸承：主要用來承受軸向力接觸角：滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)（線）處

4、法線與軸承徑向平面之間的滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)（線）處法線與軸承徑向平面之間的夾角。夾角。，承受軸向力的能力RFAFRFAF載荷角：合力與與徑向平面之間的夾角合力與與徑向平面之間的夾角 按結(jié)構(gòu)形式不同，標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承分為按結(jié)構(gòu)形式不同，標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承分為13類，最常用的有六類類，最常用的有六類:構(gòu)造和類型構(gòu)造和類型4 4深溝球軸承（6）圓柱滾子軸承（N、NU）推力球軸承（5）角接觸球軸承（7）圓錐滾子軸承（3）調(diào)心球軸承（1）調(diào)心滾子軸承（2）滾針軸承（NA)向心角接觸軸承徑向接觸軸承推力滾子軸承（8）軸向接觸軸承類型代號(hào)成對(duì)使用， 反向安裝表表13-1 滾動(dòng)軸承的主要類型和特性滾動(dòng)軸承的主要類型

5、和特性軸承名稱、軸承名稱、類型代號(hào)類型代號(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)為中心的球面，故能調(diào)心。故能調(diào)心。調(diào)心滾調(diào)心滾子軸承子軸承20000低低0.5 2 比10000小能承受較大的徑向載能承受較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)心性能。心性能。圓錐滾圓錐滾子軸承子軸承30000中中2

6、 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。因線接觸，承載能力因線接觸，承載能力大，內(nèi)外圈可分離，大，內(nèi)外圈可分離，裝拆方便，一般成對(duì)裝拆方便，一般成對(duì)使用。使用。推力球軸承推力球軸承51000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，且作用線必須與軸線重合。分為單、雙必須與軸線重合。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。a)單向單向表表13-1 滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)

7、）滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型代號(hào)類型代號(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)用雙向推力球雙向推力球軸承軸承52000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，且作用線必須與軸線重合。分為單、雙必須與軸線重合。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。b)雙向雙向深溝球軸承深溝球軸承60000高高8 16 主要承受徑向載荷，

8、也可主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受小的軸向載荷。同時(shí)承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。極限當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。極限轉(zhuǎn)速高，高速時(shí)可用來承轉(zhuǎn)速高，高速時(shí)可用來承受軸向載荷。大批量生產(chǎn)，受軸向載荷。大批量生產(chǎn)，價(jià)格最低。價(jià)格最低。角接觸角接觸球軸承球軸承70000C(=15=15 )70000AC(=25=25 )70000B(=40=40 )較高較高2 10 能同時(shí)承受較大的徑向載能同時(shí)承受較大的徑向載荷及軸向載荷。能在高轉(zhuǎn)荷及軸向載荷。能在高轉(zhuǎn)速下工作。速下工作。大，承受軸大，承受軸向載荷的能力越大，向載荷的能力越大，角角有三種。有三種。一般成對(duì)使用一般成對(duì)使用表表13-1 滾動(dòng)軸承的主要類型

9、和特性（續(xù)）滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）軸承名稱、軸承名稱、類型代號(hào)類型代號(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)用表表13-1 滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（續(xù)）滾動(dòng)軸承的主要類型和特性（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)用推力圓柱推力圓柱滾子軸承滾子軸承80000低低不允許不允許 能承受很大的單向軸能承受很大的單向軸向載荷，但不能承受向載荷，但不能承受徑向載荷。徑向載荷。圓柱滾圓柱滾子軸承子軸承N0000較高較高2 4 可分離，不

10、能承受軸向可分離，不能承受軸向載荷，能承受較大的徑載荷，能承受較大的徑向載荷。因線性接觸內(nèi)向載荷。因線性接觸內(nèi)外圈軸線允許的相對(duì)偏外圈軸線允許的相對(duì)偏轉(zhuǎn)很小。除內(nèi)圈無擋邊轉(zhuǎn)很小。除內(nèi)圈無擋邊(NU)結(jié)構(gòu)外，還有外圈結(jié)構(gòu)外，還有外圈單擋邊單擋邊(NF) 等型式。等型式。滾針軸承滾針軸承a) NA0000b) RNA0000低低內(nèi)外圈可分離，只能承受內(nèi)外圈可分離，只能承受徑向載荷。承載能力大，徑向載荷。承載能力大，徑向尺寸特小。一般無保徑向尺寸特小。一般無保持架，因滾針間有摩擦，持架，因滾針間有摩擦，摩擦系數(shù)大，極限轉(zhuǎn)速低摩擦系數(shù)大，極限轉(zhuǎn)速低。不允許不允許 a)b)四、滾動(dòng)軸承的代號(hào)（四、滾動(dòng)軸

11、承的代號(hào)（GB/T27293GB/T27293）前置代號(hào)前置代號(hào) 基基 本本 代代 號(hào)號(hào) 后后 置置 代代 號(hào)號(hào) 軸軸承承分分部部件件代代號(hào)號(hào)內(nèi)內(nèi)部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)代代號(hào)號(hào)密密封封與與防防塵塵結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)代代號(hào)號(hào)保保持持架架及及其其材材料料代代號(hào)號(hào)特特殊殊軸軸承承材材料料代代號(hào)號(hào)公公差差等等級(jí)級(jí)代代號(hào)號(hào)游游隙隙代代號(hào)號(hào)多多軸軸承承配配置置代代號(hào)號(hào)其其它它代代號(hào)號(hào)類類型型代代號(hào)號(hào)尺寸系尺寸系列代號(hào)列代號(hào)內(nèi)內(nèi)徑徑代代號(hào)號(hào)寬寬度度系系列列代代號(hào)號(hào)直直徑徑系系列列代代號(hào)號(hào)滾動(dòng)軸承代號(hào)構(gòu)成：滾動(dòng)軸承代號(hào)構(gòu)成：一、基本代號(hào)一、基本代號(hào) 內(nèi)徑代號(hào)：內(nèi)徑代號(hào)：用代號(hào)表示軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等內(nèi)容，并打印在軸承上

12、用代號(hào)表示軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等內(nèi)容，并打印在軸承上代號(hào)代號(hào)2 2 類型代號(hào)：常用軸承有：6、7、3、5、N等類型，見表131 尺寸系列代號(hào)：直徑系列代號(hào)直徑系列代號(hào)：7、8、9、0、1、2、3、4、5對(duì)應(yīng)的相同內(nèi)徑軸承的對(duì)應(yīng)的相同內(nèi)徑軸承的外徑尺寸外徑尺寸依次依次遞增遞增特輕(0、1)、輕(2)、中(3)、重(4)（以前稱呼）寬度（高度）系列代號(hào)：寬度（高度）系列代號(hào)：8、0、1、2、3、4、5、6對(duì)應(yīng)的相同直徑，對(duì)應(yīng)的相同直徑，寬度尺寸寬度尺寸依次依次遞增遞增寬度系列為正常寬度時(shí)，代號(hào)為“0”，省略不標(biāo)尺寸系列：指內(nèi)徑相同時(shí)，軸承有不同的外徑 （直徑系列）和不同的寬度（寬度系列）。

13、 公差等級(jí)代號(hào)：分為 /P0 、/P6 (/P6x) 、 /P5 、/P4 、 /P2 共五級(jí)。游隙分為： 1組、2組、0組、3組、4組、5組 /C1 、/C2、 0 、/C3 、/C4 、/C5 共六個(gè)組別。 低級(jí) 高級(jí) 游隙值：小 大 0級(jí)省略 0組省略。 二、后置代號(hào) 表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料等特殊要求表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料等特殊要求 游隙代號(hào)：游隙：指一個(gè)套圈相對(duì)于另一個(gè)套圈，沿徑向徑向或沿軸向， 從一個(gè) 極限位置到另一個(gè)極限位置的移動(dòng)量。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號(hào)：同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如如接觸角接觸角C、AC、B7000C： 15；7000AC：25；7000B： 40；代號(hào)代號(hào)3

14、 36308：深溝球軸承，尺寸系列03，內(nèi)徑d=40mm， 公差為0級(jí)，游隙為0組； N408/P5：內(nèi)徑為40mm的外圈無擋邊圓柱滾子軸承，尺寸系列04 ，公差為5級(jí)，游隙為0組；7214AC/P4：7角接觸球軸承，尺寸系列0 2，內(nèi)徑d=70mm，公差為4級(jí)，游隙為0組，公稱接觸角=25；30213：圓錐滾子軸承，尺寸系列02 ，內(nèi)徑d=65mm，公差為0級(jí)，游隙為0組；注：遇到看不懂的代號(hào)時(shí)，查閱GB/T272-93。 配置代號(hào)：/DB：背對(duì)背安裝（反裝）/DF：面對(duì)面安裝（正裝）舉例：舉例：13-3 13-3 滾動(dòng)軸承類型的選擇滾動(dòng)軸承類型的選擇一、滾動(dòng)軸承一、滾動(dòng)軸承主要掌握主要掌握

15、的主要類型的主要類型4、N0000型:內(nèi)外圈間可自由移動(dòng)3、30000型:1、60000型:2、70000型:70000AC：=2570000C：=1570000B：=406、調(diào)心功能10000型：調(diào)心球20000型：調(diào)心滾子外圈滾道為內(nèi)球面5、50000型:推力球軸承單向：?jiǎn)蜗騀a雙向：雙向Fa1、載荷性質(zhì)、大小和方向二、滾動(dòng)軸承的類型選擇二、滾動(dòng)軸承的類型選擇載荷方向載荷方向：向心軸承用于受徑向力（深溝球軸承6、圓柱滾子軸承N）；Fr滾動(dòng)軸承類型選擇從軸承的載荷軸承的載荷、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速、調(diào)心性能調(diào)心性能、安裝和拆卸安裝和拆卸方面考慮載荷方向載荷方向：向心推力軸承用于承受徑向力和軸向力聯(lián)合作用（

16、圓錐滾子軸承3、角接觸球軸承7）；FaFr向心軸承用于受徑向力（深溝球軸承6、圓柱滾子軸承N）；載荷方向：載荷方向：推力軸承用于受軸向力（推力球軸承）；載荷大?。狠d荷大小：一般：滾子軸承(1.53)球軸承當(dāng)d 20 mm時(shí)，兩者承載能力接近，宜采用球軸承大載荷 采用滾子軸承 在同樣的外形尺寸下，滾子軸承的承載能力大于球軸承推力球軸承推力球軸承Fa向心推力軸承用于承受徑向力和軸向力聯(lián)合作用（圓錐滾子軸承3、角接觸球軸承7）；向心軸承用于受徑向力（深溝球軸承6、圓柱滾子軸承N）；載荷大小 小：?。呵蜉S承 (點(diǎn)接觸)大：滾子軸承 (線接觸)載荷方向rF：深溝球軸承 (6類)、 圓柱滾子軸承（N類）a

17、F：推力球軸承(5類)、推力滾子軸承aFrF和arFF raFF ：(6類)：(5類) + ( 6類)：角接觸球軸承 (7類)：圓錐滾子軸承 (3類)aFrF、載荷性質(zhì) 平穩(wěn)： :球軸承 沖擊： :滾子軸承 3.軸承調(diào)心性能：軸剛度差、撓曲變形大、座孔不平行、不同軸、 多支點(diǎn)軸：2軸承轉(zhuǎn)速球滾子優(yōu)先選特輕、輕系列深溝球軸承代替推力軸承 當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí)：舉例：4、軸承裝拆、調(diào)整方便：內(nèi)、外圈可分離型(如3、QJ類)5、經(jīng)濟(jì)性：球軸承比滾子軸承便宜。精度價(jià)；3）懸臂圓錐齒輪軸：4）蝸桿軸：分別承受Fa、Fr5）滑輪軸：4類：雙列深溝球軸承（軸較長(zhǎng)）1）直齒圓柱齒輪軸：深溝球軸承深溝球軸承和推力球軸承

18、組合2）斜齒輪、錐齒輪、蝸輪軸：角接觸球軸承角接觸球軸承13-4 滾動(dòng)軸承的工作情況滾動(dòng)軸承的工作情況一、軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷分布一、軸承工作時(shí)軸承元件上的載荷分布 由于內(nèi)部游隙，最由于內(nèi)部游隙，最多只有半圈滾動(dòng)體受載，多只有半圈滾動(dòng)體受載，且受載大小不同且受載大小不同0徑向載荷Fr作用線 下滾動(dòng)體變形量由于： i 0 F2F1Frtan niNinididFF11tanF總結(jié)：(1)Fa應(yīng)比Frtan大些，以使較多的滾動(dòng)體同時(shí)受載； （2）軸向力Fa逐漸增大，同時(shí)受載的滾動(dòng)體數(shù)目也逐漸增大，與軸 向力Fa平衡的派生軸向力也增大Fa=1.25Frtan 時(shí)，約有半數(shù)滾動(dòng)體時(shí)，約有半數(shù)滾動(dòng)

19、體同時(shí)受載同時(shí)受載；Fa=1.7Frtan 時(shí)，開始全部滾動(dòng)體時(shí)，開始全部滾動(dòng)體同時(shí)受載同時(shí)受載；軸向力簡(jiǎn)化畫法：軸向力簡(jiǎn)化畫法：由軸承，通過內(nèi)圈作用于軸上,3類：7類：= =Fa= =FaFaFaFaFaFaFa三、滾動(dòng)軸承的失效三、滾動(dòng)軸承的失效2、塑性變形：靜載荷、沖擊作用下變形凹坑3、磨損：磨粒磨損、粘著磨損；1、疲勞點(diǎn)蝕：回轉(zhuǎn)軸承上，各元件受接觸應(yīng)力過大引起4、其它：電腐蝕、銹蝕、元件破裂等；四、滾動(dòng)軸承計(jì)算準(zhǔn)則四、滾動(dòng)軸承計(jì)算準(zhǔn)則1、一般條件下的回轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承：接觸疲勞、靜強(qiáng)度計(jì)算。（重點(diǎn)、難點(diǎn)）min10rn 2、擺動(dòng)、n很低軸承(）：靜強(qiáng)度計(jì)算3、高速軸承：壽命計(jì)算和limmax

20、nn（=N0修正系數(shù)）三個(gè)基本性能參數(shù)：Cr、Ca 基本額定動(dòng)載荷：疲勞壽命C0r、C0a 基本額定靜載荷：靜強(qiáng)度N0 極限轉(zhuǎn)速：控制磨損一、幾個(gè)概念一、幾個(gè)概念 1）滾動(dòng)軸承的壽命：滾動(dòng)軸承的壽命：是指軸承中的滾動(dòng)體或套圈首次出現(xiàn)點(diǎn)蝕之前，兩套圈的相對(duì)總轉(zhuǎn)數(shù)總轉(zhuǎn)數(shù)或在一定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。 軸承壽命的離散性是相當(dāng)大的（圖13-11） 2）基本額定壽命基本額定壽命：指一批相同的軸承，在相同的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，其中恰有90的軸承尚未產(chǎn)生點(diǎn)蝕時(shí)的壽命，用 L10 或 Lh表示。10090 80 70 60 5040 30 20 10 0151020未失效軸承數(shù)量%軸承的壽命軸承的壽命/（10

21、6r） L10 的的可靠度可靠度 R90。軸承的基本額定壽命與破壞概率有關(guān)軸承的基本額定壽命與破壞概率有關(guān)13-5 13-5 滾動(dòng)軸承尺寸的選擇滾動(dòng)軸承尺寸的選擇3）：時(shí)，軸承所能承受的最大恒定載荷即：在C作用下，軸承工作106r而不點(diǎn)蝕失效的R=90%Cr：基本額定動(dòng)載荷對(duì)向心軸承（6、N）：Cr純徑向載荷對(duì)角接觸軸承（3、7）：Cr載荷的徑向分量Ca：基本額定動(dòng)載荷：5類 Ca純軸向載荷C1）C由試驗(yàn)得出，查手冊(cè)；2）C 軸承抗疲勞承載能力；同類不同型號(hào)軸承，C不同。3）設(shè)計(jì)時(shí)需滿足：一定工況下的說明：滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算壽命計(jì)算2 2二、軸承壽命計(jì)算二、軸承壽命計(jì)算PCnLh60

22、106式中：P當(dāng)量動(dòng)載荷；n軸承的轉(zhuǎn)速（r/min）；壽命指數(shù)， 球軸承： 3； 滾子軸承： 10/3 。（135） 常以設(shè)備的中修期或大修期作為軸承的設(shè)計(jì)壽命。 各類機(jī)器中軸承的預(yù)期壽命參見表133（P314）CnLPChj61060p已知軸承已知軸承C、P，求，求Lhp未知軸承，已經(jīng)未知軸承，已經(jīng)P、 求求ChLCnLfPChtj61060高溫軸承Ft溫度系數(shù)，表13-4（P316）工程中常用小時(shí)數(shù)表示壽命：PCnPCnLh166706010610n軸承轉(zhuǎn)速r/min設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)：hhLL10若已知PLh，求得hLnPC16670（N）查手冊(cè)，選型號(hào)，使CC用于校核壽命用于校核壽命用于設(shè)計(jì)選

23、型用于設(shè)計(jì)選型hL軸承預(yù)期使用壽命三、滾動(dòng)三、滾動(dòng)軸承軸承當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷實(shí)際工作時(shí)，軸承可能同時(shí)受Fa、Fr將Fr、Fa轉(zhuǎn)化為的載荷arFYFXPX，F(xiàn)r對(duì)壽命影響效應(yīng)的大??；Y， Fa對(duì)壽命影響效應(yīng)的大??；將Fr、Fa折合為Cr或Ca為了與C在相同條件下比較轉(zhuǎn)化式中：向心軸承：P=Fr；推力軸承：P=Fa當(dāng)量動(dòng)載荷當(dāng)量動(dòng)載荷P：是由軸承實(shí)際所受載荷轉(zhuǎn)換得到的與基本額定動(dòng)載荷 C 的確定條件及性質(zhì)相同的假想載荷；由表13-5知，X、Y受e軸向載荷“判斷系數(shù)”影響oraCF由確定1）當(dāng)eFFra時(shí)，F(xiàn)a較小，忽略不計(jì)，取X=1、Y=0；2）當(dāng)eFFra時(shí)，需計(jì)入Fa影響，X1，Y0，X,Y

24、,e需查手冊(cè) 考慮在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)附加載荷，如沖擊力、不平衡力的作用、慣性力以及軸撓曲或軸承座變形產(chǎn)生的附加力等原因，P的公式為：)(ardYFXFfPfd沖擊載荷系數(shù)（表13-6P316）四、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的徑向載荷四、角接觸球軸承和圓錐滾子軸承的徑向載荷Fr與軸向載荷與軸向載荷Fa計(jì)算計(jì)算1、作用于軸上的外載荷FR在、成對(duì)安裝的軸承上產(chǎn)生徑向載荷Fr1Fr2軸上有外載荷：FR和FA由Fr1和Fr2派生出的軸上力S1和S2查表13-7P318的公式計(jì)算各種角接觸軸承附加軸向力：70000AC 25rFS68. 070000B 40rFS14. 1e 判斷系數(shù) P317 表13-

25、5Y 軸向動(dòng)載系數(shù) P317 表13-5 S存在 30000型、70000型軸承成對(duì)使用，則s與s方向相反，使軸受力合理70000C15reFS 圓錐滾子軸承YFSr2由前知：Fr1、Fr2S1、S2（軸向力）產(chǎn)生S1、S2、FA如何作用到軸承上？ 當(dāng)外載既有徑向載荷又有軸向載荷時(shí)，角接觸軸承的軸向載荷 Fa ？要同時(shí)考慮軸向外載 F A和內(nèi)部軸向力 S 的聯(lián)合作用導(dǎo)致： 右端軸承 “壓緊” 左端軸承 “放松”ASssaFFFFF122211saFF（1）若21sAsFFF合力右：軸有右移趨勢(shì)，但外圈被固定，F(xiàn)s1Fs2FA阻止軸右移：Fs2Fs22、軸向載荷計(jì)算 要阻止軸右移，則在右端會(huì)產(chǎn)生

26、反力Fs2，以使軸向力平衡（放松端）（壓緊端）AsssaFFFFF211122saFF（2）21sASFFF合力左：軸有左移趨勢(shì)Fs1Fs2FA阻止軸左移：Fs1Fs1導(dǎo)致： 左端軸承 “壓緊” 右端軸承 “放松” 要阻止軸左移，則在左端會(huì)產(chǎn)生反力Fs1 ，以使軸向力平衡使軸向力平衡，則：1）根據(jù)軸承和 、指向，判定“”和“”；2）；3） 1、求支反力（力平衡、力矩平衡）Fr1、Fr2；2、求附加軸向力Fs1、Fs2(對(duì)3類：YFFrs2Y取eFFra時(shí)值)3、根據(jù)軸承安裝方式及合力的指向判定“壓緊”、“放松”端，求出Fa1、Fa2；4、根據(jù)eFFra11？：是 X、Y查表，否 X=1、Y=0

27、eFFra22？：是 X、Y查表，否 X=1、Y=0)(111arPYFXFfP)(222arPYFXFfP，取),max(21PPP 5、校核式：hhLPCnL1667010設(shè)計(jì)選擇式：CLnPCh16670：無Fs，F(xiàn)A由承受， 即：， 球軸承：=3滾子軸承：=10/3FAFR例例1 1 某工程機(jī)械傳動(dòng)中軸承配置形式如圖所示。已知：軸向外載荷某工程機(jī)械傳動(dòng)中軸承配置形式如圖所示。已知：軸向外載荷F FA A2000N2000N，軸承徑向載荷軸承徑向載荷F Fr1r14000N,F4000N,Fr2r25000N.5000N.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n1500r/min,1500r/min,中等沖擊，工

28、作溫度中等沖擊，工作溫度不超過不超過100100，要求軸承預(yù)期壽命，要求軸承預(yù)期壽命LLh h=5000h.=5000h.問采用問采用3031130311軸承是否合適？軸承是否合適？解：解：查手冊(cè)查手冊(cè)30311軸承軸承Y=1.7,e0.35，C145000N查表查表137得：得：40001176.52 1.7NN112rFSY2250001470.622 1.7rFSNNY2(1470.62000)3470.6ASFNN11176.5SN軸有右移趨勢(shì)軸有右移趨勢(shì)軸承軸承1 1壓緊，軸承壓緊，軸承2 2方松方松1222(1470.62000)3470.61470.6aAaFSFNNFSNFAF

29、r1Fr221S1S21、計(jì)算軸承所受軸向載荷、計(jì)算軸承所受軸向載荷Fa2、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷、計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P軸承軸承1 1113470.60.86770.354000arFF由表由表135查得查得X=0.40,已知已知Y=1.7,Y=1.7,中等沖擊載荷，查表中等沖擊載荷，查表13-613-6取取f fp p1.61.6則則 111()1.6(0.4 1.7 3470.6)12000praPfXFYFNN222()1.6(1 50000 1470.6)8000praPfXFYFNN 221470.60.2940.355000arFF軸承軸承2 23 3、驗(yàn)算基本額定動(dòng)載荷、驗(yàn)算基本額定動(dòng)載荷C

30、 C查表查表134，取，取ft1.00滾子軸承滾子軸承10/312PP按按1P計(jì)算計(jì)算10361200060 1500 5000750141450001.010CNN結(jié)論：采用一對(duì)結(jié)論：采用一對(duì)3031130311圓錐滾子軸承壽命足夠圓錐滾子軸承壽命足夠13-6 滾動(dòng)軸承裝置的設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承裝置的設(shè)計(jì)（重點(diǎn)、難點(diǎn)）（重點(diǎn)、難點(diǎn)） 軸承裝置設(shè)計(jì)要求：軸承裝置設(shè)計(jì)要求： 固定可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、保證精度、調(diào)整方便 軸承不是單一個(gè)體，它是用來支承軸的，而軸又要帶動(dòng)軸上零件工作。所以軸承的設(shè)計(jì)一定包含合理設(shè)計(jì)軸承的組合軸承裝置設(shè)計(jì)內(nèi)容 軸承的定位和緊固軸承的配置設(shè)計(jì)軸承位置的調(diào)節(jié)軸承的潤(rùn)滑與密封軸承的配合軸

31、承的裝拆一、滾動(dòng)軸承的定位和緊固滾動(dòng)軸承的定位與緊固是指將軸承的內(nèi)圈或外圈相對(duì)于軸或軸承座實(shí)施緊固；內(nèi)圈的緊固方法：內(nèi)圈的緊固方法： 軸用彈性擋圈固定用于軸向力不大及轉(zhuǎn)速不高時(shí)圓螺母+止動(dòng)墊圈固定用于軸承轉(zhuǎn)速高、承受較大軸向力時(shí)軸端擋圈+緊固螺釘固定用于在高轉(zhuǎn)速下承受軸向力緊定襯套+圓螺母+止動(dòng)墊圈固定用于光軸上的軸向力和轉(zhuǎn)速都不大的、內(nèi)圈為圓錐孔的軸承內(nèi)圈的另一端常以軸肩為定位面；為便于軸承拆卸，軸肩為便于軸承拆卸，軸肩的高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈的厚度的高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈的厚度外圈的緊固方法：外圈的緊固方法： 用軸承端蓋固定用于高轉(zhuǎn)速及很大軸向力時(shí)的各類向心、推力和向心推力軸承用嵌入外殼溝槽內(nèi)的孔

32、用彈性擋圈緊固用于軸向力不大且需減小軸承裝置的尺寸用軸用彈性擋圈嵌入軸承外圈的止動(dòng)槽內(nèi)緊固用于帶有止動(dòng)槽的深溝球軸承，當(dāng)外殼不便設(shè)凸肩或外殼為剖分式結(jié)構(gòu)時(shí)螺紋環(huán)緊固 用于高轉(zhuǎn)速及很大軸向力時(shí)的各類向心、推力和向心推力軸承注：外圈定位高度不能超過外圈的厚度， 以勉影響滾動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng) 例：軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改錯(cuò)（軸承內(nèi)外圈固定）二、滾動(dòng)軸承的配置軸承配置-指對(duì)于一個(gè)軸系應(yīng)采用幾個(gè)軸承支承、如何支承、如何配置等問題。 通過軸承與軸和軸承座之間的聯(lián)接固定，使軸系在機(jī)器中有確定的位置 要求：1）使軸上載荷能可靠地傳到機(jī)架上去，防止軸沿軸向串動(dòng) 2）受熱膨脹時(shí)，軸能自由伸縮，不致將軸承卡死在軸向載荷、附加軸向力作

33、用下，滾動(dòng)軸承軸系有“左移”、“右移”趨勢(shì); 典型的軸系固定方法主要有三種：1. 兩端固定支承（雙支點(diǎn)各單向固定）2. 一端固定一端游動(dòng)支承（一支點(diǎn)雙向固定，另一端支點(diǎn)游動(dòng)）3. 兩端游動(dòng)支承軸承裝置的軸承裝置的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2 2軸承裝置的設(shè)計(jì) 1雙支點(diǎn)各單向固定調(diào)整墊片 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整容易，適用于溫度變化不大的短軸一端軸承的固定只限制軸沿一個(gè)方向的串動(dòng)，另一端軸承的固定限制另一方向的串動(dòng)； 組合后，限制軸雙向移動(dòng)，承受雙向軸向力FA用于mml400t不高不大的軸安裝時(shí)，軸承外圈與端蓋間隙：0.250.4mm很小，不必畫出允許軸少量熱膨脹，用或調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)FA大:30000 70000型

34、FA小:60000型軸承類型2一支點(diǎn)雙向固定，另一端支點(diǎn)游動(dòng) 一端軸承固定即限制軸的雙向串動(dòng)；另一端軸承不固定，為游動(dòng)支承。 特點(diǎn)：軸的位置準(zhǔn)確，但結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜，適用于溫度變化大的長(zhǎng)軸適用于溫度變化大的長(zhǎng)軸；用于mml400t較高大的軸補(bǔ)償 （游動(dòng)端自由伸縮）N類：滾子與外圈間游動(dòng)6類：外圈與座間游動(dòng)內(nèi)圈與軸固定： （6；一對(duì)3、7類；向心推力組合）：3. 兩端游動(dòng)支承兩端游動(dòng)支承（用于需左、右雙向游動(dòng)的軸）兩端軸承的固定均不限制軸的軸向串動(dòng)，均為游動(dòng)支承。 例如：人字齒圓柱齒輪傳動(dòng)中的小齒輪軸必須采用兩端游動(dòng)支承。但大齒輪的軸向位置必須固定。三、滾動(dòng)軸承游隙和軸系軸向位置的調(diào)整1軸承游隙的調(diào)

35、整：通過帶螺紋的零件或端蓋下的墊片來調(diào)節(jié)；調(diào) 整 墊 片 組312調(diào)整墊片調(diào)整墊片調(diào)整螺釘調(diào)整螺釘游隙的大小直接影響軸的旋轉(zhuǎn)精度、軸承的載荷分布以及軸承的壽命等； 徑向接觸軸承的游隙是在制造時(shí)保證的； 圓錐滾子軸承的游隙是在安裝時(shí)保證的。2. 軸系軸向位置的調(diào)整目的：使軸上零件有準(zhǔn)確的工作位置例如：對(duì)于蝸桿傳動(dòng)，要求蝸輪的中間平面應(yīng)通過蝸桿軸線； 對(duì)于圓錐齒輪傳動(dòng)，要求兩個(gè)錐齒輪的錐頂要重合。方法：方法：套杯套杯+ +調(diào)整墊片調(diào)整墊片有兩組調(diào)整墊片：套杯與軸承座之間的墊片1用來調(diào)整錐齒輪的軸向位置調(diào)整錐齒輪的軸向位置； 而軸承蓋與套杯之間的墊片2是用來調(diào)整調(diào)整軸承的游隙軸承的游隙。 1 2套杯

36、結(jié)構(gòu)套杯結(jié)構(gòu)小錐齒輪軸向位置的調(diào)整小錐齒輪軸向位置的調(diào)整 例：軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改錯(cuò)（軸承游隙調(diào)整）5）與空心軸配合的軸承應(yīng)取較緊的密合。 滾動(dòng)軸承配合的選擇原則：1）轉(zhuǎn)動(dòng)圈比不動(dòng)圈配合松一些；2）高速、重載、有沖擊、振動(dòng)時(shí)，配合應(yīng)緊一些，載荷平穩(wěn)時(shí)，配合應(yīng)松一些；3）旋轉(zhuǎn)精度要求高時(shí)，配合應(yīng)緊一些；4）常拆卸的軸承或游動(dòng)套圈應(yīng)取較松的配合；四、滾動(dòng)軸承的配合軸承內(nèi)圈與軸軸承內(nèi)圈與軸 松 緊js6，j6，k6，m6，n6 松 緊G7，H7，JS7，J7軸承外圈與軸承座孔軸承外圈與軸承座孔 基孔制：（以軸承內(nèi)徑尺寸為基準(zhǔn)） 基軸制：（以軸承外徑尺寸為基準(zhǔn)）五、滾動(dòng)軸承的預(yù)緊 預(yù)緊：用某種方法使軸承中產(chǎn)生并保持一定的軸向力，以消除軸承的游隙 目的：提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，提高軸承裝置的剛度、減小軸的振動(dòng) 方法：1）用墊片和長(zhǎng)短隔套預(yù)緊( a )( b )l + ll