第11章滾動軸承

第十一章

滾動軸承合肥學(xué)院王學(xué)軍11-1

滾動軸承的構(gòu)造和特點1、滾動軸承的組成外圈1、內(nèi)圈2、滾動體3、保持架411-1

滾動軸承的構(gòu)造和特點11-1

滾動軸承的構(gòu)造和特點滾動體的種類有1883年德國的Fischer先生發(fā)明了磨制鋼球的球磨機(jī)并創(chuàng)建FAG公司以來，伴隨著滾動軸承工業(yè)的誕生和發(fā)展，F(xiàn)AG的產(chǎn)品在幾乎所有可能的領(lǐng)域內(nèi)得到了充分的認(rèn)證并一直扮演著十分重要的角色

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滾動軸承的構(gòu)造和特點11-1

滾動軸承的構(gòu)造和特點11-1

滾動軸承的構(gòu)造和特點11-1

滾動軸承的構(gòu)造和特點2.特點（與滑動軸承相比）1)摩擦系數(shù)小，f=0.001~0.0042)啟動靈活；3)潤滑容易4)標(biāo)準(zhǔn)化、互換5)但抗沖擊差，重載能力差，很難做成剖分式滾動軸承中的承載形式為點或線接觸，最大接觸應(yīng)力可以高達(dá)4000MPa；3.材料、熱處理及用途套圈及滾動體：GCr15—普通、9Cr18（440C）--防銹、Cr4Mo4V(M50)—高溫、Si3N4—特殊環(huán)境保持架：高聚物、低碳鋼、銅、夾布膠木超低溫液氫泵用混合式陶瓷軸承滾動軸承的應(yīng)用瑞典SKF公司新一代SKF球面滾子軸承--Explorer"探索者"系列的性能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過ISO國際標(biāo)準(zhǔn)的計算方法，而ISO亦無法恰當(dāng)?shù)仡A(yù)測其預(yù)期壽命……

--軸承如此經(jīng)久耐用，它將改變工業(yè)設(shè)備的維修計劃

--軸承如此先進(jìn)卓越，它將為設(shè)計工程師，開拓一個充滿嶄新選擇的世界，從而創(chuàng)造新一代的工業(yè)機(jī)械設(shè)備。滾動軸承的應(yīng)用這類軸承適用于內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)。由于其特殊的設(shè)計，可以應(yīng)用于此種高轉(zhuǎn)速、高溫、不利于潤滑且又具有特殊載荷和運動狀態(tài)的支承。其中，KZK曲柄銷支承用的滾針和保持架組件，采用M型保持架，可因應(yīng)客戶特殊要求，在保持架表面進(jìn)行鍍銀、鍍銅處理。

滾動軸承的應(yīng)用推力軸承由滾動體、推力保持架及推力墊圈組成。滾動體可以是滾針或圓柱滾子。滾針或圓柱滾子受到推力保持架的保持和引導(dǎo)，并和不同的推力墊圈、軸圈、座圈一起工作。滾動軸承的應(yīng)用這種軸承由薄壁沖壓外圈、保持架和整組的滾針組成，其剖面高度極小，可節(jié)約空間，尤其適用于殼體孔不宜作為滾道的場所。與穿孔型軸承相比，封口型軸承的一端為密閉式，可保護(hù)軸承免于雜物侵入和防止?jié)櫥孤?/p>

滾動軸承的應(yīng)用鐵路車輛的行車速度不斷提高，就要求配套的軸承也要達(dá)到行車安全的技術(shù)指標(biāo)，圖中為鐵路機(jī)車輪對準(zhǔn)高速軸承NV2232WB/YB2，速度為160-180km/h，壽命100萬公里。

滾動軸承的應(yīng)用圖中為6317絕緣軸承，用于防靜電的技術(shù)領(lǐng)域。滾動軸承的應(yīng)用11-2

滾動軸承的類型和選擇一、滾動軸承的類型按滾動體的形狀分球軸承滾子軸承軸承公稱接觸角:滾動體與外圈軌道接觸點的法線和軸承半徑方向的夾角1.向心軸承2.推力軸承按受力分：國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T272-1993中，按載荷方向及結(jié)構(gòu)不同進(jìn)行分類單列雙列按滾動體列數(shù)分：多列11-2

滾動軸承的類型和選擇11-2

滾動軸承的類型和選擇11-2

滾動軸承的類型和選擇11-2

滾動軸承的類型和選擇

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滾動軸承的類型和選擇二、滾動軸承類型的選擇選擇滾動軸承類型時可參考以下幾點：（1）當(dāng)載荷較大后有沖擊載荷時，宜用滾子軸承；當(dāng)載荷較小時，宜用球軸承。（2）載荷方向當(dāng)只受徑向載荷時，或雖同時受徑向和軸向載荷，但以徑向載荷為主時，應(yīng)用向心軸承。當(dāng)只受軸向載荷時，一般應(yīng)用推力軸承，而當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時，可用角接觸球軸承或深溝球軸承。當(dāng)徑向和軸向載荷都較大時，應(yīng)采用角接觸軸承。（3）當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時，宜用球軸承；當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時，可用滾子軸承，也可用球軸承。11-2

滾動軸承的類型和選擇（4）當(dāng)要求支承具有較大剛度時，應(yīng)用滾子軸承。（5）當(dāng)軸的撓曲變形大或軸承座孔不同、跨度大而對支承有調(diào)心要求時，應(yīng)選用調(diào)心軸承。（6）為便于軸承的裝拆，可選用內(nèi)、外圈分離的軸承。（7）從經(jīng)濟(jì)角度看，球軸承比滾子軸承便宜，精度低的軸承比精度高的軸承便宜，普通結(jié)構(gòu)軸承比特殊結(jié)構(gòu)的軸承便宜。11-3

滾動軸承代號下表表示滾動軸承代號的構(gòu)成直徑系列寬度系列11-3

滾動軸承代號1.類型代號：（見表11.1）2.尺寸系列代號：承載能力發(fā)生變化11-3

滾動軸承代號3.內(nèi)徑代號：內(nèi)徑大小11-3

滾動軸承代號4.內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號5.公差等級代號11-3

滾動軸承代號6.配置代號11-3

滾動軸承代號7.軸承代號的編制規(guī)則(1)軸承代號按表11-2所列的順序從左至右排列。(2)當(dāng)軸承類型代號用字母表示時,字母與其后的數(shù)字之間應(yīng)空一個字符。(3)基本代號與后置代號之間應(yīng)空一個字符,但當(dāng)后置代號中有“-”號或“/”號時,不再留空。(4)在尺寸系列代號中,位于括號中的數(shù)字省略不寫。(5)公差等級代號中的/P0省略不寫。例如:7210C/P5/DF軸承類型為角接觸球軸承尺寸類型代號,其中寬度類型代號為0,窄系列,省略不寫;直徑系列代號為2,輕系列軸承內(nèi)徑空一個字符公稱接觸角軸承精度等級為P5級面對面配置11-3

滾動軸承代號7210C/P5DF3練習(xí)圓錐滾子軸承寬、輕系列直徑50mmP4級精度背對背安裝11-3

滾動軸承代號2210/P4/DB11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則一、滾動軸承的失效形式1.疲勞點蝕：滾動軸承最常見的失效形式。受交變載荷。2.塑性變形：受較大靜載或沖擊載荷3.磨粒磨損：雜質(zhì)進(jìn)入4.膠合：高速、重載、發(fā)熱鋼球疲勞點蝕陶瓷球疲勞點蝕11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則滾動軸承失效實例11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則滾動軸承失效實例軸承膠合11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則二、滾動軸承的計算準(zhǔn)則對于轉(zhuǎn)動的滾動軸承,疲勞點蝕是其主要失效形式,因而主要是進(jìn)行壽命計算,必要時再作靜強(qiáng)度校核。對于不轉(zhuǎn)動、低速或擺動的軸承，局部塑性變形是其主要失效形式，因而主要是進(jìn)行靜強(qiáng)度計算。對于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其主要失效形式，因而除進(jìn)行壽命計算外還應(yīng)該校核極限轉(zhuǎn)速。11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則一、基本公式基本額定壽命一批相同軸承，在相同條件下運轉(zhuǎn)，90%軸承在疲勞點蝕前轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)（單位為106r）軸承工作溫度在100℃以下,基本額定壽命L=1×106時,軸承所能承受的最大載荷為基本額定動負(fù)荷,用C表示?；绢~定動負(fù)荷的方向:對于向心軸承為徑向載荷對于推力軸承為中心軸向載荷對于角接觸向心軸承為載荷的徑向分量疲勞曲線疲勞壽命威布爾分布11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則在當(dāng)量動載荷P作用下的基本額定壽命為滾動軸承的載荷與壽命之間的關(guān)系:常用小時數(shù)表示基本額定壽命Lh引入溫度系數(shù)fT和載荷系數(shù)fP11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則當(dāng)量動載荷P的計算式為11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則二、當(dāng)量動載荷對于同時作用有徑向載荷和軸向載荷的軸承，在進(jìn)行軸承壽命計算時，為了和基本額定動負(fù)荷進(jìn)行比較，須把實際載荷折算為與基本額定動負(fù)荷的方向相同的一假想載荷，在該假想載荷作用下軸承的壽命與實際載荷作用下的壽命相同，則稱該假想載荷為當(dāng)量動載荷，用P表示。11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則三、角接觸軸承的內(nèi)部軸向力由力的平衡條件得作用在軸承Ⅱ上的軸向載荷為作用在軸承上的軸向載荷只有自身的內(nèi)部軸向力,即取軸承內(nèi)圈和軸為分離體11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則11-4滾動軸承的失效形式和計算準(zhǔn)則四、軸承壽命計算程序框圖已知選擇類型選擇代號查計算計算計算查e值查X、Y值輸出結(jié)果YY查NN滾動軸承中受載最大的滾動體與最弱座圈滾道的接觸處的塑性變形量之和為滾動體的1/10000時的載荷，是軸承的基本額定靜負(fù)荷C0滾動軸承的靜強(qiáng)度校核公式為當(dāng)量靜載荷P0是一個假想載荷，其作用方向與基本額定靜負(fù)荷相同，而在當(dāng)量靜載荷作用下，軸承的受載最大滾動體與滾道接觸處的塑性變形總量與實際載荷作用下的塑性變形總量相同。，由表11-14查取11-6滾動軸承的靜強(qiáng)度計算對于向心軸承、角接觸軸承，當(dāng)量靜載荷取下面兩式中計算出的較大值11-6滾動軸承的靜強(qiáng)度計算滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速

是指軸承在一定載荷和潤滑條件下所允許的最高轉(zhuǎn)速當(dāng)軸承的當(dāng)量動負(fù)荷P超過0.1C時,需將手冊中的極限轉(zhuǎn)速乘以小于1的載荷系數(shù)當(dāng)向心軸承受軸向載荷時,需將手冊中查得的極限轉(zhuǎn)速乘以小于1的載荷分布系數(shù)于是,軸承允許的極限轉(zhuǎn)速為11-7滾動軸承的極限轉(zhuǎn)速11-8

滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計在機(jī)器中,傳動件、軸、滾動軸承、機(jī)體、潤滑及密封等組成為一個相互聯(lián)系的有機(jī)整體，通常稱為軸承部件。一、軸承部件的軸向固定1.兩端固定支承支點跨距l(xiāng)<300~500C=0.25~0.35間隙：2~3mm11-8

滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計2.一端固定、一端游動支承小齒輪軸做成兩端游動11-8

滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計3.兩端游動支承11-8

滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計二、軸承部件的調(diào)整1.軸承間隙的調(diào)整2.軸上傳動件位置的調(diào)整內(nèi)圈與軸：基孔制外圈與孔：基軸制配合種類：緊配合：轉(zhuǎn)速高、載荷大、溫度高、有振動、內(nèi)圈與軸一起轉(zhuǎn)動松配合：經(jīng)常拆卸、外圈靜止、半圈受載11-8

滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計三、滾動軸承的配合11-8

滾動軸承部件結(jié)構(gòu)設(shè)計四、軸承的裝拆脂潤滑：可承受較大載荷，便于密封及維護(hù)不宜填充過多

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