武漢理工大學(xué)考研專用 第9章 滾動軸承設(shè)計

第二十章滾動軸承設(shè)計3．滾動軸承部件組合設(shè)計（包括軸承內(nèi)外圈固定、間隙調(diào)整、軸承配合、軸承裝拆、潤滑與密封等）——

重點型號（尺寸）選擇——軸承壽命計算——

重點類型選擇本章的主要內(nèi)容：2．滾動軸承選擇難點：角接觸軸承軸向載荷FA的確定1．滾動軸承的類型及代號——重點軸減速器軸承軸承的作用

支承軸和軸上零件軸承分類滑動軸承滑動摩擦滾動軸承滾動摩擦，摩擦損失小?；瑒虞S承軸瓦軸頸軸承座滾動軸承齒輪軸齒輪軸滾動軸承二、滾動軸承的組成滾動體保持架內(nèi)圈滾動體的種類：總成外圈缺點：抗沖擊能力較差，高速時噪聲大，工作壽命不及液體摩擦的滑動軸承，徑向尺寸比滑動軸承大。二.滾動軸承的特點①摩擦系數(shù)小，啟動力矩小，效率高；②軸向尺寸（寬度）較??；③某些滾動軸承能同時承受徑向和軸向載荷，因此可使機器結(jié)構(gòu)簡化、緊湊；④徑向間隙小，還可預(yù)緊方法消除間隙，因此運轉(zhuǎn)精度高；⑤潤滑簡單，耗油量少，維護保養(yǎng)簡便；⑥標準件，易于互換等優(yōu)點，所以獲得廣泛應(yīng)用。優(yōu)點：一．滾動軸承的尺寸及性能參數(shù)§20-1

滾動軸承的主要類型及代號

軸承內(nèi)徑d——軸承內(nèi)圈孔徑，它與軸頸直徑相同，是軸承公稱直徑；Dd軸承寬度B——

軸承兩端面之間的軸向距離。

一）滾動軸承的主要尺寸軸承外徑D——

軸承外圈外徑，它與軸承座孔直徑相同；B三）滾動軸承的主要性能參數(shù)

軸承的公稱接觸角α——滾動體與套圈接觸處的法線與軸承的徑向平面之間的夾角。反映軸承承受軸向載荷的能力，α越大，軸承承受軸向載荷的能力越強。軸承的極限轉(zhuǎn)速nlim

>

軸承的工作轉(zhuǎn)速nα軸承內(nèi)外圈軸線相對偏斜角θ——反映軸承自動調(diào)心的能力。調(diào)心軸承簡圖調(diào)心球軸承θ按軸承所能受的載荷方向或公稱接觸角的不同可分為以下幾種

二．滾動軸承分類ααα軸承類型公稱接觸角α向心軸承(主要承受徑向負荷FR)推力軸承(主要承受軸向負荷FA)徑向接觸向心角接觸推力角接觸軸向接觸α=0000<α≤450450<α<900α=900圖例三．滾動軸承的主要類型和特點類型代號：（10000）承載類型——主承徑向負荷FR也能承受少量的雙向軸向負荷FAFRFAFAFRFAFA1.調(diào)心球軸承承載類型——主承徑向負荷FR

，也能承受少量的雙向軸向負荷FA特點——具有調(diào)心性能θ=20~302.調(diào)心滾子軸承特點—具有調(diào)心性能θ=0.50~20

類型代號：（20000）承載類型——能承受較大的徑向負荷FR

和單向的軸向負荷FA。FRFA結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)外圈可分離,公稱接觸角有

120，260,α越大，承受軸向載

荷的能力就越大。3.推力調(diào)心滾子軸承類型代號：（29000）承載類型——可承很大的軸向負荷FA

和一定徑向負荷FR特點——具有調(diào)心性能，θ=20~304.圓錐滾子軸承使用要求：成對使用類型代號：（30000）FAFRFRα正裝（面對面安裝）圓錐滾子軸承安裝形式一：正裝簡圖反裝（背對背安裝）圓錐滾子軸承安裝形式二：反裝簡圖5.推力球軸承51000——單向推力球軸承，只能受單向FA類型代號：（50000）52000——雙向推力球軸承，能受雙向FA52000結(jié)構(gòu)特點：由緊圈松圈和滾動體組成，套圈與滾動體可分離。承載類型只能受軸向負荷FAFA51000松圈緊圈滾動體松圈松圈緊圈FAFA極限轉(zhuǎn)速低6.深溝球軸承

承載類型——能同時承受徑向負荷FR與單向軸向負荷FAFRFAFAFRFA承載類型——主要承受徑向負荷FR，也可同時承受少量雙向軸向負荷FA類型代號：（60000）極限轉(zhuǎn)速高7.角接觸球軸承類型代號：（70000）結(jié)構(gòu)特點：公稱接觸角有150，250，400α越大，承軸向載荷的能力就越大。使用要求：成對使用α深溝球軸承正裝（面對面安裝）角接觸軸承安裝形式一：正裝簡圖反裝（背對背安裝）角接觸軸承安裝形式二：反裝簡圖8.圓柱滾子軸承FR（N0000）（NN0000）承載類型——只能承受徑向負荷FR，不能承受軸向負荷。結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)外圈可分離類型代號：外圈無擋邊圓柱滾子軸承雙列圓柱滾子軸承FRN0000NN0000NA00009.滾針軸承類型代號：（NA0000）結(jié)構(gòu)特點：內(nèi)外圈可分離，可以沒有保持架FR承載類型——只能承受徑向負荷FR，不能承受軸向負荷。一）軸承代號組成——由基本代號、前置代號構(gòu)成。三.滾動軸承的代號軸承代號前置代號

后置代號

×××××

類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號向心軸承推力軸承直徑系列代號寬度系列代號高度系列代號結(jié)構(gòu)形狀、尺寸公差技術(shù)要求

成套分軸承部件基本代號

×××××

類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號向心軸承推力軸承直徑系列代號寬度系列代號高度系列代號二.基本代號

圓錐滾子軸承:3推力球軸承

:5深溝球軸承:6角接觸球軸承:7圓柱滾子軸承:N窄:0正常:1寬:2特低：7低：9正常：1（單向）正常：2（雙向）輕：2中：3重：4特寬：3特寬：4特寬：5特寬：6d<20mm的軸承d=10mm代號：00d=12mm代號：01d=15mm代號：02d=17mm代號：03d=20mm～480mm的軸承d為：22、28、32及d>500mm以上軸承代號：/內(nèi)徑毫米表示特輕：0特輕：1調(diào)心球軸承

:1調(diào)心滾子軸承:2推力調(diào)心滾子軸承

:29滾針軸承:NA尺寸系列代號表示方法

直徑系列代號尺寸系列代號向心軸承寬度系列代號推力軸承高度系列代號0（窄）1（正常）2（寬）7（特低）9（低）1（正常）2（正常）2（輕）3（中）4（重）021222031323041424729212227393132374941424向心軸承中直徑系列正常寬度系列如：尺寸系列代號為：13雙向推力軸承輕直徑系列正常高度系列如：尺寸系列代號為：222213d02031324DDDBBBB表示同一公稱內(nèi)徑d的軸承，其外徑D和寬度B的變化情況軸承尺寸系列的含義輕窄系列中窄系列中寬系列重寬系列三）后置代號后置代號12345678內(nèi)部結(jié)構(gòu)

密封與防塵套圈變型

保持架及材料

軸承材料

公差等級

游隙

配置其他C：

角接觸球軸承，α=150

AC：角接觸球軸承，α=250

B：

角接觸球軸承，α=400

B：

圓錐滾子軸承，接觸角加大E：

加強型/P0：0級（省略不標）/P6：6級/P6X：6X級/P5：5級/P4：4級/P2：2級6（0）2

06

3

32

15

E公差等級為0級加強型軸承內(nèi)徑d=75mm尺寸系列32,為特寬輕系列圓錐滾子軸承解答：軸承內(nèi)徑d=30mm尺寸系列（0）2,為窄輕系列深溝球軸承公差等級為0級例20-1

試說明軸承代號6206、33215E、7312C及52412/P6的含義。7（0）3

12

C/P55

14

10

/P6公差等級為6級軸承內(nèi)徑d=50mm尺寸系列14,為正常高度、重系列單向推力求軸承軸承內(nèi)徑d=60mm尺寸系列（0）3,為窄中系列角接觸球軸承公差等級為5級α=150四.滾動軸承類型的選擇承受輕、中及較小波動載荷的場合——承受重載及較大波動的載荷的場合—一）根據(jù)軸承所受的載荷選載荷的大小、性質(zhì)載荷的方向深溝軸承（6類）圓柱滾子軸承（N類）及滾針軸承（NA類）純徑向負荷可選用純軸向負荷——可選用推力軸承（5類）同時受徑向負荷和軸向負荷時徑向負荷為主——可用深溝球軸承（6類）徑向負荷，軸向負荷都很大角接觸球軸承（7類）圓錐滾子軸承（3類）可用推力調(diào)心滾子軸承（29類）也可用圓柱滾子N類（或深溝球軸承6類）與推力軸承（5類）聯(lián)合使用。軸向負荷很大徑向負荷較小球軸承滾子軸承轉(zhuǎn)速較高、負荷較小或要求旋轉(zhuǎn)精度較高時——轉(zhuǎn)速較低、負荷較大或有沖擊載荷時——二）軸承的轉(zhuǎn)速當兩軸承座孔同心度難以保證，或軸受載后撓曲變形較大時，應(yīng)選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。三）調(diào)心性能的要求四）安裝和拆卸方便一般，球軸承價格最低，滾子軸承比球軸承價格高。軸承精度愈高，則價格愈高，選擇軸承時，在滿足工作要求的前提下，應(yīng)使成本最低。當軸承座不是剖分式而必須沿軸向安裝和拆卸軸承時，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承五）考慮經(jīng)濟性球軸承滾子軸承§20-2

滾動軸承的主要失效形式及計算準則

一．滾動軸承的受力及應(yīng)力分析（以深溝球軸承為例）δFR當深溝球軸承承受徑向力FR時，由于各接觸點存在著彈性變形，使內(nèi)圈沿FR方向下移一距離δ。只有下半圈滾動體受載，上半圈動體不受載。沿FR作用線上滾動體受載最大（FQ），而鄰近的滾動體受載逐漸減?。‵Q>FQ1>FQ2)FQ2FQFQ1FQ1FQ2

一）受力分析向心軸承載荷的分布

二）軸承工作時元件上應(yīng)力的變化滾動體——當滾動體進入承載區(qū)后，所受負荷就由零逐漸增大到最大，然后，再逐漸減小到直至零。因此，對滾動體某一點而言，它的應(yīng)力是周期性不穩(wěn)定變化的。

轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈——其上各點的受載情況類似于滾動體。因此，旋轉(zhuǎn)圈上任一點的應(yīng)力是周期性不穩(wěn)定變化的。

固定的外圈——各點所受應(yīng)力隨位置不同而大小不同，對位于承載區(qū)內(nèi)的任一點，當每個滾動體滾過一次便受載一次，而所受負荷和應(yīng)力的最大值是不變的，承受穩(wěn)定的脈動循環(huán)應(yīng)力。滾動軸承工作時，一般是內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，外圈固定。σHt0σHt0σHt0通過承載區(qū)時間通過非承載區(qū)時間通過承載區(qū)時間通過非承載區(qū)時間滾動體應(yīng)力的變化內(nèi)圈應(yīng)力的變化外圈應(yīng)力的變化1．疲勞點蝕滾動軸承工作時，由于它的內(nèi)圈、外圈和滾動體上任意點的接觸應(yīng)力都是變化的，工作一定時間后，其接觸表面就可能發(fā)生疲勞點蝕。點蝕發(fā)生后，噪聲和振動加劇，發(fā)熱嚴重，致使軸承失效。一般在安裝、潤滑和密封正常的情況下，疲勞點蝕是滾動軸承的主要失效形式。二.滾動軸承的失效形式及計算準則一）失效形式2．塑性變形轉(zhuǎn)速很低或間歇往復(fù)擺動的軸承，一般不會發(fā)生疲勞點蝕，但在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，會使套圈滾道和滾動體接觸處的局部應(yīng)力超過材料的屈服極限，以致表面出現(xiàn)塑性變形（凹坑），運轉(zhuǎn)精度降低，并會出現(xiàn)振動和噪聲而不能正常工作

3．磨損在潤滑不良和密封不嚴的情況下，軸承工作時易發(fā)生磨損。轉(zhuǎn)速愈高，磨損愈嚴重。軸承磨損后會降低旋轉(zhuǎn)精度，甚至失效。

對一般工作條件下的回轉(zhuǎn)滾動軸承——經(jīng)常發(fā)生點蝕，主要進行壽命計算，必要時進行靜強度校核；對于不轉(zhuǎn)動、擺動或轉(zhuǎn)速低（n≦10r/min）的軸承，要求控制塑性變形，只需進行靜強度計算；對于高速軸承——由于發(fā)熱而常常造成的粘著磨損、燒傷，除進行壽命計算外，還需校驗極限轉(zhuǎn)速。二）計算準則§20-3

滾動軸承的壽命計算是指軸承中任一滾動體或內(nèi)、外圈滾道上出現(xiàn)疲勞點蝕前所經(jīng)歷的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下工作的小時數(shù)。一.軸承壽命的幾個概念L/（×106r）05101550100破壞卛指一批同型號的軸承，在相同的條件下運轉(zhuǎn)，90%的軸承不發(fā)生疲勞點蝕時運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)定義為軸承的基本額定壽命，用L10

表示，單位為106轉(zhuǎn)（或用一定轉(zhuǎn)速下所能運轉(zhuǎn)的總工作小時數(shù)Lh表示，單位為小時）。

設(shè)計時，根據(jù)具體工作要求規(guī)定的軸承壽命，通常取機器的中修或大修期限作為軸承的預(yù)期壽命，用L′h

表示。10L10軸承的壽命軸承的基本額定壽命軸承的預(yù)期使用壽命二.軸承壽命計算的基本公式一)滾動軸承的疲勞曲線,即:載荷—壽命曲線（P-L曲線）P/NL

/(×106r)L1L2P1P21C滾動軸承的疲勞曲線曲線方程:

PεL10=Cε×106

=

常數(shù)疲勞曲線是表征軸承載荷P與基本額定壽命L之間關(guān)系的載荷—壽命曲線（P-L曲線）.二)滾動軸承壽命計算的基本公式由疲勞曲線方程可得壽命計算公式:C

＿＿基本額定動載荷標準規(guī)定為：基本額定壽命為106轉(zhuǎn),可靠度為90%時軸承能承受的載荷值.以總轉(zhuǎn)數(shù)(r)為單位的壽命計算公式:實際計算時，用小時數(shù)表示軸承壽命:n____軸承的工作轉(zhuǎn)速,

r/min;式中:

Lh

____按小時數(shù)計算的軸承的基本額定壽命,h;P____軸承的當量動載荷,N;對向心軸承為基本徑向額定動載荷，以Cr表示對推力軸承為基本軸向額定動載荷，以Ca表示C____軸承的基本額定動載荷,NCr（或Ca）值根據(jù)軸承型號查機械設(shè)計手冊ft____

溫度系數(shù),是對軸承工作溫度高于120℃時的基本額定動載荷

C值進行修正的系數(shù)，ft可查表14-10。軸承工作溫度溫度系數(shù)ft125150175300350200225250?12010.950.800.900.850.750.500.700.60預(yù)期計算壽命L1h___通常取機器的中修或大修期限作為軸承的預(yù)期壽命。預(yù)期壽命一般約為5000~20000h，間歇、短期工作時取小值，連續(xù)長期工作時取大值，表20-9的薦用值可供參考。

軸承正常工作的條件或按C≥C′從機械設(shè)計手冊中選擇軸承型號三.滾動軸承的當量動載荷P當量動載荷：為了能與基本額定動載荷在相同條件下比較,使軸承

壽命與實際復(fù)合載荷作用下等壽命的假想載荷2.

對只能承受純徑向載荷FR的圓柱滾子軸承及滾針軸承，當量動載荷為一）當量動載荷計算公式1.向心角接觸軸承：在不變的徑向和軸向負荷作用下，其徑向當量動負荷為：P=fP(XFR+YFA)式中:FR——軸承所承受的名義徑向載荷；FA——軸承所承受的名義軸向載荷；X——徑向動載荷系數(shù)，其值見表20-10；Y——軸向動載荷系數(shù)，其值見表20-10；P=fP

FRP=

fP

FA

3.對只能承受純軸向載荷A的推力軸承，當量動載荷為fP

——動載荷系數(shù)，考慮機械在工作中有沖擊，振動等影響，使軸承壽

命降低而引入的對當量動載荷進行修正的系數(shù)，見表20-11。

二）徑向動載荷系數(shù)X和軸向動載荷系數(shù)Y的確定——其值見表20-10；e

——軸向載荷影響系數(shù)，其數(shù)值受接觸角α變化的影響FA/Cor---反映軸向負荷的相對大小，它通過接觸角α的變化而影響e值。FA/FR----軸向載荷與徑向載荷的比值1.表20-10中各符號的含義X=1Y=0當FA/FR

≤e時，表示軸向載荷對軸承壽命的影響可以忽略不計深溝球軸承和α=15°角接觸球軸承的e值，X和Y根據(jù)FA

/Cor的值，查表20-10當FA/FR

＞e時，表示軸向載荷對軸承的壽命影響較大，計算當量動載荷P時必須考慮FA的影響α=25°

，α=40°角接觸球軸承的e值，X和Y值，直接查表20-10圓錐滾子軸承的e值，X和Y值，根據(jù)軸承型號查手冊2.X和Y值確定方法表20-10

當量動負荷的系數(shù)X、Y軸承類型iFA/CoreFA/FR＞

eFA/FR

≤

eXYXY---深溝球軸承0.0250.040.070.130.250.500.220.240.270.310.370.442.01.81.61.41.21.000.561010101.611.531.401.261.121.000.340.360.390.430.490.550.0250.040.070.130.250.50α=150角接觸球軸承0.45圓錐滾子根據(jù)型號查手冊根據(jù)型號查手冊α=2500.70.410.851100α=4000.990.360.640.4四、角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向力FA的計算αFRFS一）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的結(jié)構(gòu)特點：角接觸球軸承與圓錐滾子軸承在滾動體滾道接觸處存在著接觸角α二）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承的承載特點：當軸承只承徑向載荷FR時，由于滾動體的載荷方向與軸承徑向平面成一接觸角α，故會派生出內(nèi)部軸向力FS，計算軸承軸向力FA時，必須將其內(nèi)部軸向力FS

考慮進去。三）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承內(nèi)部軸向力FS的大小和方向角接觸球軸承與圓錐滾子軸承內(nèi)部軸向力FS的大小角接觸球軸承軸承類型α=25°α=15°α=40°圓錐滾子軸承FS0.5FR0.7FR1.1FRFR/2YFS的方向:FS總是沿著內(nèi)圈和滾動體對外圈脫離的方向。即：指向外圈的窄邊四）角接觸球軸承與圓錐滾子軸承軸向力FA的計算方法承受徑向負荷FR1、FR2時派生的內(nèi)部軸向力FS1、FS2大小及方向所有作用在軸上的軸向外負荷Fa兩軸承的安裝形式同一軸上兩軸承的軸向負荷FA1和FA2取決于以圓錐滾子軸承正裝為例FaFR1FS1FR2FS212FaFR1FR2FS1FS2軸承軸向力FA的計算12FS2FS1Fa12FS2FS1Fa12（1）FS1+

Fa>FS2?F軸有向右移動的趨勢，使軸承2“壓緊”，軸承1“放松”。右端蓋的通過外圈，給分離體一個附加軸向平衡力ΔF。FS1+

Fa=FS2+?F分離體軸向受力的平衡條件為:FS1+

Fa>FS2?F=FS1+

Fa-FS2軸承1被“放松”，其軸向力為：軸承2被“壓緊”,其軸向力為：FS2FS1Fa12（2）FS1+

Fa<FS2ΔF′FaFR1FR2FS1FS212軸有向左移動的趨勢，使軸承1“壓緊”，軸承2“放松”。左端蓋的通過外圈，給分離體一個附加軸向平衡力ΔF′。FS1+

Fa+ΔF′=FS2分離體軸向受力的平衡條件為:?F'=FS2-Fa-FS1軸承1被“壓緊”，其軸向力為：軸承2被“放松”，其軸向力為：軸承軸向力計算方法1）判明軸上全部軸向力合力指向，確定被“壓緊”和被“放松”軸承；2）“放松”端軸承的軸向力FA松

==軸承本身的內(nèi)部軸向力FS松3）“壓緊”端軸承的軸向力FA緊

==“放松”端軸承的內(nèi)部軸向力FS松±

軸向外載荷Fa

?！?”

用于FS松與Fa

同向，“-”用于FS松與Fa

方向相反§13-4滾動軸承部件的組合設(shè)計

潤滑和密封軸承的固定調(diào)整預(yù)緊配合裝拆軸承部件的組合設(shè)計，要解決的問題：滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應(yīng)用的部件之一.已標準化，由專門的軸承工廠成批生產(chǎn).在機械設(shè)計中,只需根據(jù)工作條件選用合適的滾動軸承類型和尺寸并進行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計一、軸系的軸向固定

軸系在工作中應(yīng)始終保持正確的工作位置。受軸向載荷時，能將載荷傳遞到機座上，而不致使軸發(fā)生軸向竄動；由于工作溫度變化，軸產(chǎn)生熱變形時，應(yīng)保證軸能自由伸縮，而避免軸承中摩擦力矩過大或?qū)⑤S承卡死。

基本要求：1、兩端固定兩端各用一個深溝球軸承對于普通工作溫度下的短軸（跨距L≤400mm），常采用較簡單的兩端固定方式。兩端各用一個圓錐滾子軸承兩個軸承各限制軸一個方向的軸向移動。對軸熱伸長的補償作用有限，僅適用于支承跨距較小、溫升不高的短軸。結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)整方便，應(yīng)用比較廣泛。特點：2、一端固定，一端游動固定端用深溝球軸承游動端用深溝球軸承固定端一對角接觸球軸承游動端圓柱滾子軸承固定端用一對角接觸球軸承固定端用深溝球軸承與推力球軸承的組合

一個支點限制軸的雙向軸向移動（固定端），一個支點不限制軸的移動（游動端）。適用于支承跨距較大、溫升高，因而軸受熱伸長量較大的場合，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。特點：3、兩端游動

軸系的兩個支點均不限制軸的移動。當軸系軸向位置通過其他途徑得以固定時，應(yīng)采用兩端游動方式特點：外圈固定方法二、滾動軸承的軸向固定

內(nèi)圈固定方法三、軸承組合的調(diào)整

1、軸承游隙的調(diào)整墊片調(diào)整螺釘調(diào)整圓螺母調(diào)整2、軸系位置的調(diào)整套杯與機座間的墊片用來調(diào)整錐齒輪軸的軸向位置通過增加或減少兩個大端蓋（軸承座）和箱體之間墊片墊片的厚度，對蝸輪軸系的軸向位置進行調(diào)整四、提高軸系剛度的措施

1、提高支承部分的剛度和同心度

軸或軸承座的變形都會使軸承內(nèi)滾動體受力不均勻及運動受阻，影響軸承的旋轉(zhuǎn)精度和降低軸承的壽命。因此，安裝軸承的外殼或軸承座應(yīng)有足夠的剛度。

如孔壁要有適當?shù)暮穸?，壁板上軸承座的懸臂應(yīng)盡可能地縮短，并用加強筋來提高軸承座的剛度。

支承同一根軸上兩個軸承的軸承座孔，其孔徑應(yīng)盡可能相同，以便加工時一次將其鏜出，保證兩孔的同軸度。如果一根軸上裝有不同尺寸的軸承，可用鋼制套杯結(jié)構(gòu)（如圖）來安裝外徑較小的軸承。當兩個座孔分別位于不同機殼時，應(yīng)將兩個機殼先進行結(jié)合面加工再連接成一個整體，然后鏜孔。2、合理安排軸承的排列方式

在同一支點上成對采用同型號的角接觸向心軸承時，軸承的排列方式不同，支承的剛度也不同。

當其背對背安裝時，兩軸承載荷作用中心間的距離B2較大，支承剛度較大。這種方案常見于機床主軸的前支承中。一般機器多采用面對面安裝，因為這樣安裝和調(diào)整都比較方便。

對于成對使用但處于不同支點的角接觸向心軸承，其安裝方式對軸系的支承剛度也有較大影響。3、軸承的預(yù)緊

對某些可調(diào)游隙式軸承，在安裝時給以一定的軸向壓緊力（預(yù)緊力），使內(nèi)外圈產(chǎn)生相對位移而消除游隙，并在套圈與滾動體接觸處產(chǎn)生彈性預(yù)變形，借此提高軸的旋轉(zhuǎn)精度和剛度，這種方法稱為軸承的預(yù)緊。

常用的預(yù)緊方法

在兩軸承的內(nèi)圈或外圈之間放置墊片（圖a）或者磨窄一對軸承的內(nèi)圈或外圈（圖b）

預(yù)緊力的大小由墊片的厚度或軸承內(nèi)、外圈的磨削量來控制。（a）（b）在一對軸承的內(nèi)、外圈之間裝入長度不等的套筒

預(yù)緊力的大小取決于兩套筒的長度差。彈簧預(yù)緊預(yù)緊力穩(wěn)定。五、滾動軸承的配合

內(nèi)圈與軸為基孔制，外圈與座孔為基軸制。轉(zhuǎn)速越高、載荷越大或工作溫度越高的場合應(yīng)選用較緊的配合；當外載荷方向不變時，轉(zhuǎn)動套圈應(yīng)比固定套圈的配合緊一些；旋轉(zhuǎn)精度要求高時應(yīng)采用較緊的配合；游動套圈應(yīng)取較松的配合。

選擇配合時，應(yīng)考慮載荷的方向、大小和性質(zhì)，以及軸承類型、轉(zhuǎn)速和使用條件等因素。七、滾動軸承的裝拆錯誤的施力正確的施力裝內(nèi)圈于軸上同時施力于內(nèi)外圈

從軸上拆軸承各類工具從軸上拆軸承五滾動軸承的密封

在軸承蓋內(nèi)放置軟材料（毛氈、橡膠圈或皮碗等）與轉(zhuǎn)動軸直接接觸而起密封作用。阻止?jié)櫥瑒┝魇Х乐雇饨缁覊m、水份及其它雜物浸入軸承一）滾動軸承的密封作用:二）密封類型1．接觸式密封1）氈圈密封——在軸承蓋上開出梯形槽，將矩形剖面的細毛氈放置在梯形槽內(nèi)與軸接觸。這種密封結(jié)構(gòu)簡單，但摩擦嚴重，主要用于ν＜4~5m/s的脂潤滑場合。內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈密封之一（防止漏油為主）內(nèi)包骨架旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈密封之二（防外界雜質(zhì)侵入為主）箱體內(nèi)箱體內(nèi)2）皮碗密封——在軸承蓋中放置一個密封皮碗，它是用耐油橡膠等材料組成的，并組裝在一個鋼外殼之中（有的無鋼殼）的整體部件，皮碗直接壓在軸上。為增強密封效果，用一環(huán)形螺旋彈簧壓在皮碗的唇部。這種密封安裝方便，使用可靠，一般適用于ν＜10m/s的油潤滑場合。

雙J形無骨架橡膠密封圈密封（相背安裝）既防止漏油，又防外界雜質(zhì)侵入箱體內(nèi)2．非接觸式密封這類密封沒有與軸直接接觸摩擦，多用于速度較高的場合。

1）油溝式密封——在軸與軸承蓋的通孔壁間留0.1~0.3mm的窄縫隙，并在軸承蓋上車出溝槽在槽內(nèi)充滿油脂。這種形式的密封，結(jié)構(gòu)簡單，多用于ν＜5~6m/s情況下。2）組合式密封箱體內(nèi)聯(lián)合采用兩種以上的密封方法，密封效果更好，多適用于密封要求較高的場合。

本章內(nèi)容小結(jié)3．滾動軸承部件組合設(shè)計（包括軸承內(nèi)外圈固定、間隙調(diào)整、軸承配合、軸承裝拆、潤滑與密封等）——

重點型號（尺寸）選擇——軸承壽命計算——

重點類型選擇2．滾動軸承選擇難點：角接觸軸承軸向載荷FA的確定1．滾動軸承的類型及代號——重點作業(yè)：18-1,18-4,18-5,18-6,18-7例20－1某傳動裝置，軸上裝有一對6309軸承，兩軸承上的徑向負荷分別為：FR1＝5600N，F(xiàn)R2＝2500N，F(xiàn)a=1800N，軸的轉(zhuǎn)速為n＝1450r/min，預(yù)期壽命為Lh′＝2500h，工作溫度不超過100℃，但有中等沖擊。試校核軸承的工作能力。若工作能力不滿足要求，如何改進？

解答：1．確定軸承軸向力FA1，F(xiàn)A2：由組合結(jié)構(gòu)可知，軸承I（左端）為固定支承，軸承II為游動支承，其外部軸向力Fa由軸承I承受，軸承II不承受軸向力，兩軸承的軸向力分別是FA1＝Fa＝1800N，F(xiàn)A2=0。2．計算軸承當量動載荷P1，P2由手冊查得6309軸承的Cr＝40.8KN，COr=29.8KN,有中等沖擊，查P353表20-11得

f

p=1.5因軸承I同時承受徑向載荷和軸向載荷，故：

查P352表20-10由插值法

e=0.26+

而軸承II，因其只承受純徑向載荷，則3．校核軸承工作能力4．改進措施改選軸承型號為6409軸承,經(jīng)計算（計算過程略）滿足軸承壽命要求。例20－2在圖示軸上安裝有一對70000AC角接觸球軸承。已知FR1＝3600N，F(xiàn)R2＝1800N。外加軸向力Fa＝1000N，載荷有輕微沖擊。試分別按圖示兩種裝配方案，計算兩軸承的當量動負荷。

FR1FR2Fa（a）FR1FR2Fa（b）解答1：計算（a）方案中兩軸承的當量動負荷

FS1＝0.7FR1=0.7×3600=2520NFS2=0.7FR2=0.7×1800=1260N1）求兩軸承在徑向載荷作用下產(chǎn)生的內(nèi)部軸向力2）求兩軸承的軸向力FA1FA2FA2／FR2=3520／1800=1.96>e=0.68，X=0.41，Y=0.85解（a）圖FR1FR2FaFS1FS2FA2＝FS1＋Fa＝3520N（壓緊端）因為：FS1+Fa＝2520＋1000＝3520N＞FS2=1260N所以，F(xiàn)A1＝FS1＝2520N（放松端）FA1／FR1

=2450N／3600=0.68=e，X=1，Y=0P1=fPFR1=1.2×

3600=4320NP2=fP(XFR2+YFA2)=1.2×(0.41×1800+0.85×3520)=4476N

3）求兩軸承的當量動載荷P1，P2解2：計算（b）方案軸向力FA1，F(xiàn)A2FS1＝0.7FR1=0.7×3600=2520NFS2=0.7FR2=0.7×1800=1260NFR1FR2解（b）圖FaFS2FS11）求兩軸承在徑向載荷作用下產(chǎn)生的內(nèi)部軸向力2）求兩軸承的軸向力FA1FA2FA2=FS1－Fa＝2520－1000＝1520N

（壓緊端）所以，F(xiàn)A1＝FS1＝2520N（放松端）因為：FS2＋Fa＝1260＋1000＝2260N＜Fs1＝2520N3）求兩軸承的當量動載荷P1，P2P2=fP(XFR2+YFA2)=1.2×(0.41×1800+0.85×1520)=2436NP1=fPFR1=1.2×

3600=4320NFA2／FR2=1520／1800=0.84>e，X=0.41，Y=0.85FA1／FR1

=2520N／3600=0.68=e，X=1，Y=0例20－3蝸輪軸上安裝有一對30207軸承，軸承上的載荷分別為FR1＝5000N，F(xiàn)R2＝2800N，軸向載荷Fa＝1000N，工作溫度低于125℃，載荷平穩(wěn)，n＝720r/min。試計算兩軸承的壽命。解答：對于30207軸承，Cr=51.5KN，e=0.37，Y=1.61.計算軸承軸向載荷

2.計算當量動載荷P1，P23.計算兩軸承的壽命Lh1，Lh2例20－4下圖為雙級斜齒圓柱齒輪減速器輸出軸的軸系結(jié)構(gòu)圖，齒輪用油潤滑，軸承采用脂潤滑。試分析軸系結(jié)構(gòu)的錯誤，在有錯誤處標明序號，說明原因并提出改正方法。1．聯(lián)軸器頂住端蓋，產(chǎn)生摩擦磨損，應(yīng)設(shè)計一定位軸肩；2．軸承蓋與軸應(yīng)有間隙，并設(shè)有密封件；3．應(yīng)加調(diào)整墊片，箱體加工面與非加工面應(yīng)分開；4．軸承端面距箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，5．齒輪無法裝拆;6．鍵槽應(yīng)與聯(lián)軸器處鍵槽設(shè)置在同一方位上，且鍵頂部與