第九章滾動軸承軸liti

第九章滾動軸承目錄§9-1概述§9-2滾動軸承的主要類型、代號及選擇§9-3滾動軸承內(nèi)部載荷分布與失效形式§9-4滾動軸承的壽命計算§9-5滾動軸承的靜強度計算§9-6滾動軸承的組合設計§9-8滾動軸承例題分析滾動軸承§9-1概述（Introduction）一、滾動軸承的結(jié)構(gòu)特點動畫§9-1概述（Introduction）§9-2滾動軸承類型代號與選擇一、滾動軸承的類型

一、滾動軸承的類型1.接觸角α：滾動體與外圈軌道接觸點的法線與軸承徑向平面的夾角，α越大，承受軸向載荷的能力越強α徑向平面接觸點法線接觸角§9-2滾動軸承類型代號與選擇一、滾動軸承的類型

一、滾動軸承的類型接觸點法線載荷角β徑向支反力RN支點總反力S軸向支反力2.載荷角β：總載荷N與徑向平面的夾角§9-2滾動軸承類型代號與選擇一、滾動軸承的類型

一、滾動軸承的類型α徑向平面接觸點法線β徑向支反力RN支點總反力S軸向支反力接觸角載荷角§9-2滾動軸承類型代號與選擇一、滾動軸承的類型

各類滾動軸承的特點見表14-1推力二、滾動軸承代號（GB272/T-1993）前置代號基本代號后置代號

軸承的分

部件代號內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

代

號密

封

與

防

塵

結(jié)

構(gòu)

代

號保

持

架

及

其

材

料

代

號特

殊

軸

承

材

料

代

號公

差

等

級

代

號游

隙

代

號多

軸

承

配

置

代

號其

它

代

號五四三二一類

型

代

號尺寸系

列代號內(nèi)

徑

代

號寬

度

系

列

代

號直

徑

系

列

代

號滾動軸承代號構(gòu)成：32309/C2/P2代號用于表征滾動軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等前置代號——表示軸承的分部件?；敬枴硎据S承的類型與尺寸等主要特征。后置代號——表示軸承的精度與材料的特征?！?-2滾動軸承類型代號與選擇二、滾動軸承的代號§9-2滾動軸承類型代號與選擇二、滾動軸承的代號1.基本代號(1)內(nèi)徑代號(右起一二位)—內(nèi)徑尺寸內(nèi)徑代號0001020304～96內(nèi)徑尺寸10121517代號×5=(20～480mm)(2)尺寸代號a.直徑系列—內(nèi)徑相同，外徑、寬度不同b.寬度系列—內(nèi)徑、外徑相同、寬度不同五四三二一類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號寬度系列代號直徑系列代號§9-2滾動軸承類型代號與選擇二、滾動軸承的代號(3)類型代號(右起五位)—軸承類型（表9-1）常用：30209-圓錐滾子、6304-深溝球、7211AC-角接觸球61706719086深溝球軸承L直線軸承5推力球軸承U外球面球軸承4雙列深溝球軸承NA滾針軸承3圓錐滾子軸承N圓柱滾子軸承29推力調(diào)心滾子軸承9推力圓錐滾子軸承2調(diào)心滾子軸承8推力滾子軸承1調(diào)心球軸承7角接觸球軸承0雙列角接觸球軸承代號軸承類型代號軸承類型§9-2滾動軸承類型代號與選擇二、滾動軸承的代號2.后置代號（字母或數(shù)字）-基本代號的補充：表示結(jié)構(gòu)、尺寸、公差、材料特殊性(1)內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號-同類軸承，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同例：7310C（AC、B）-接觸角分別為15°、25°、40°(2)公差等級代號—共5個級別序號新標準精度等級標注代號12精度高/P224/P435/P546（6X）/P6（/P6X）50精度低/P0不標(3)徑向游隙系列32309/C2/P2序號徑向游系系列標注代號11游隙小/C122/C2300組常用，不標注43/C354/C465游隙大/C5類型和代號5滾動軸承代號示例6308：6─深溝球軸承，3─中系列，08─內(nèi)徑d=40mm，公差等級為0級，游隙組為0組；N105/P5：N─圓柱滾子軸承，1─特輕系列，05─內(nèi)徑d=25mm，公差等級為5級，游隙組為0組；7214AC/P4：7─角接觸球軸承，2─輕系列，14─內(nèi)徑d=70mm，公差等級為4級，游隙組為0組，公稱接觸角α=25°；30213：3─圓錐滾子軸承，2─輕系列，13─內(nèi)徑d=65mm，0─正常寬度(0不可省略)，公差等級為0級，游隙組為0組；6103：6─深溝球軸承，1─特輕系列，03─內(nèi)徑d=17mm，公差等級為0級，游隙組為0組；注：滾動軸承代號比較復雜，上述代號僅為最常用的、最有規(guī)律的部分。具體應用時，若遇到看不懂的代號時，應查閱GB/T272-1993。

§9-2滾動軸承類型代號與選擇三、滾動軸承的選擇三、滾動軸承的選擇-原則：軸承特性與工作條件匹配1.類型選擇(1)承載情況方向：純軸向載荷—軸向接觸軸承（推力軸承）純徑向載荷—徑向接觸軸承（向心軸承）徑向+軸向載荷--角接觸軸承

(2)調(diào)心性長軸（剛度低）或多支點，要求軸承具有調(diào)心性—調(diào)心軸承大?。狠d荷大、有沖擊—滾子軸承；載荷小—球軸承動畫§9-2滾動軸承類型代號與選擇三、滾動軸承的選擇三、滾動軸承的選擇-原則：軸承特性與工作條件匹配1.類型選擇(3)轉(zhuǎn)速要求（n≤nmax）樣本中的極限轉(zhuǎn)速是針對載荷不大、潤滑冷確正常的0級公差軸承提高軸承的公差等級，可提高軸承極限轉(zhuǎn)速高速、要求旋轉(zhuǎn)精度高，優(yōu)先采用球軸承,低速可選滾子軸承。內(nèi)徑相同、外徑越小，求旋轉(zhuǎn)精度越高加大軸承徑向游隙，可提高軸承極限轉(zhuǎn)速§9-2滾動軸承類型代號與選擇三、滾動軸承的選擇內(nèi)外圈可分離—圓錐滾子，圓柱滾子(6)價格--球軸承低，滾子軸承高（深溝球軸承最便宜，圓錐滾子軸承相對價格最低）(5)裝拆方便2.尺寸選擇選擇型號：內(nèi)徑、外徑、寬度系列—選定類型、初定型號、驗算壽命(4)空間限制—徑向尺寸受限，滾針軸承滾針軸承圓錐滾子軸承§9-3滾動軸承內(nèi)部載荷分布與失效形式一、內(nèi)部載荷分布一、內(nèi)部載荷分布純軸向載荷：滾動體均勻受載受徑向載荷：滾動體受載不均（承載與非承載區(qū)）二、軸承元件上的應力-變應力§9-3滾動軸承內(nèi)部載荷分布與失效形式三、失效形式二、滾動軸承的失效形式四、滾動軸承設計準則1.點蝕—交變接觸應力作用導致元件點蝕（軸承主要失效形式）2.塑變—過大靜載或沖擊載荷致局部塑變（低速軸承失效形式）3.膠合、磨損、套圈或保持架斷裂—維護不當、潤滑不良1.轉(zhuǎn)速n>10r/min軸承：點蝕失效，驗算壽命2.轉(zhuǎn)速n<10r/min軸承：驗算靜強度外圈過大塑變內(nèi)圈滾道磨損滾動體點蝕內(nèi)圈滾道點蝕§9-4滾動軸承壽命計算一、基本概念一、基本概念1.單個軸承壽命

一定條件下，滾動體、套圈任一個出現(xiàn)點蝕時，軸承的總轉(zhuǎn)數(shù)。（注：影響軸承壽命因素復雜，單個軸承壽命離散性較大）2.基本額定壽命（統(tǒng)計壽命）

(1）基本額定壽命與載荷有關(2）基本額定壽命可靠度90%

一批軸承，同工況運轉(zhuǎn)，10%點蝕失效時經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)L10（或小時數(shù)L10h）§9-4滾動軸承壽命計算一、基本概念01L10,106rCP(N)3.基本額定動負荷

對應基本額定壽命為106轉(zhuǎn)時，軸承所能承受的載荷C(1）C:軸承承載能力的度量（查手冊）(2）C的性質(zhì)：向心軸承-徑向負荷推力軸承-軸向負荷§9-4滾動軸承壽命計算二、滾動軸承壽命計算二.滾動軸承壽命計算(1）問題：載荷=C時，壽命L10C=1(106轉(zhuǎn))載荷=P時，壽命L10P=？式中：C—基本額定動載荷N（查軸承參數(shù)表）

ft—溫度系數(shù)（查表9-4；t>120°,軸承壽命降低）

n—軸承轉(zhuǎn)速r/min

ε—壽命指數(shù)，球軸承3，滾子軸承10/3

P—當量動載荷N§9-4滾動軸承壽命計算三.當量動載荷P

三.當量動載荷P(1）基本額定動負荷C性質(zhì)：向心軸承-徑向負荷推力軸承-軸向負荷P:假想載荷，軸承在P的作用下與實際載荷作用下的壽命相當

(2）壽命計算公式中：P應與C同性質(zhì),可比計算(3）實際受載：徑向+軸向

—徑向載荷、軸向載荷系數(shù)（查表9-6）—軸承承受的徑向和軸向載荷(支承反力)—動載荷系數(shù)（查表9-7）—力矩載荷系數(shù)，力矩大時=2，力矩小時=1.5§9-4滾動軸承壽命計算四.軸承的軸向力A計算四、軸承的軸向力A計算(A由軸系結(jié)構(gòu)固定方式和軸上外載荷方向決定)游動端固定端單支點雙向定位FA雙支點單向定位1.深溝球軸承的軸向力A計算FA§9-4滾動軸承壽命計算四.軸承的軸向力A計算2.向心角接觸軸承的軸向力A計算(1)派生軸向力S由向心角接觸軸承的結(jié)構(gòu)決定，軸承受徑向載荷R作用,就產(chǎn)生派生軸向力S。外圈對滾動體的支反力Ni

a.S的數(shù)值:取決于軸承的結(jié)構(gòu)和徑向外載荷R，與軸向外載荷無關;計算式表9-8b.S的方向:由外圈的寬邊指向窄邊方向RSRRRSSS§9-4滾動軸承壽命計算四.軸承的軸向力A計算—軸系承受的軸向和徑向外載荷（已知）—軸承承受的徑向載荷（徑向支反力，力學方法求解）—軸承承受的軸向載荷

（軸向反力--待求）

正安裝：外圈窄邊相對，S相對反安裝：外圈寬邊相對，S相背§9-4滾動軸承壽命計算四.軸承的軸向力A計算正安裝向心角接觸軸承軸向力分析：正安裝：外圈窄邊相對，S相對§9-4滾動軸承壽命計算四.軸承的軸向力A計算反安裝向心角接觸軸承軸向力分析：反安裝：外圈寬邊相對，S相背§9-4滾動軸承壽命計算壽命計算：支反力查表1)R1,R22)S1,S23)A1,A24)P1,P25)Lh滾動軸承壽命計算步驟

§9-5滾動軸承的靜強度計算一.基本額定靜負荷一、靜強度計算原則二、基本額定靜負荷C0三、當量靜載荷P0四、靜強度計算1、低速軸承：n<10r/min—塑變失效2、沖擊載荷過大，疲勞、靜強度均驗算C0：受力最大滾動體與滾道接觸處,永久變形量的總和達到滾動體直徑的0.0001時,軸承上所加載荷。C0性質(zhì)：向心軸承：徑向負荷推力軸承：軸向負荷§9-6滾動軸承組合設計一.軸承的軸向固定一、軸承的軸向固定要求：保證軸系軸向定位和適當熱膨脹空間1.全固式（雙支點單向固定）(1)每個支點限定一個方向運動(2)溫度補償間隙0.2~0.4mm(3)適用小跨度、溫升小軸§9-6滾動軸承組合設計一.軸承的軸向固定2.固游式(單支點雙向固定)(1)固定端限定雙軸系雙向運動(3)適用大跨度、溫升高軸動畫動畫§9-6滾動軸承組合設計一.軸承的軸向固定2.雙游式§9-6滾動軸承組合設計一.軸承的軸向固定3.軸承內(nèi)圈、外圈定位方法§9-6滾動軸承組合設計

二.軸承的軸向固定二、軸承的軸向位置及游隙調(diào)整調(diào)整軸承的軸向位置調(diào)整軸承游隙動畫§9-6滾動軸承組合設計

二.軸承的軸向固定2.裝拆：溫差法與壓入法裝拆（1）溫差法：加熱軸承或冷卻軸（2）壓入法裝拆：專用工具，正確施壓§9-6滾動軸承組合設計

二.軸承的軸向固定三、軸承的配合與裝拆1.配合要求:軸承標準件，內(nèi)圈與軸基孔制；外圈與孔基軸制；（1）轉(zhuǎn)動圈（