0 第10章 (1-8)軸承機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

（PPT課件）

在當(dāng)今日常生活和工程生產(chǎn)中，軸承應(yīng)用的實(shí)例隨處可見，如自行車前后輪上使用的滾動(dòng)軸承、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上使用的滑動(dòng)軸承等，如上圖所示。你還能舉出更多軸承應(yīng)用的實(shí)例嗎？軸承的結(jié)構(gòu)是怎么樣的？在機(jī)械設(shè)計(jì)中軸承該如何選用，使用中又該注意哪些問(wèn)題呢？自行車前輪花鼓及軸承摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及軸承第10章軸承10.1滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、類型和特點(diǎn)10.2滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算第10章軸承10.4滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)10.5滑動(dòng)軸承常用材料10.6滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑10.8工程應(yīng)用案例—帶式輸送機(jī)和紡織機(jī)本章知識(shí)要點(diǎn)了解常用軸承的分類；掌握軸承類型、型號(hào)的選用；掌握軸承的組合設(shè)計(jì)及壽命的校核。興趣實(shí)踐拆卸前后輪，觀察自行車前后軸軸承的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況。學(xué)習(xí)目標(biāo)目前，國(guó)內(nèi)軸承和國(guó)外優(yōu)質(zhì)軸承在品質(zhì)上還有明顯差距，是哪些因素造成了這個(gè)差距？第10章軸承

軸承是支承軸頸的部件，有時(shí)也用來(lái)支承軸上的回轉(zhuǎn)零件，如行星齒輪系中的行星輪和帶傳動(dòng)中的張緊輪等。

根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，軸承可分為滑動(dòng)摩擦軸承（簡(jiǎn)稱滑動(dòng)軸承）和滾動(dòng)摩擦軸承（簡(jiǎn)稱滾動(dòng)軸承）兩大類。補(bǔ)充概述

按照承受載荷的方向，軸承可分為向心軸承（承受徑向載荷，又稱徑向軸承），推力軸承（承受軸向載荷）和向心推力軸承（同時(shí)承受徑向和軸向載荷，又稱徑向止推軸承）。

滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合。由于滾動(dòng)軸承是由專業(yè)工廠大批量生產(chǎn)并已標(biāo)準(zhǔn)化，且具有摩擦系數(shù)小，啟動(dòng)靈活，互換性好，使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，故目前應(yīng)用較廣泛。補(bǔ)充概述一、滾動(dòng)軸承的構(gòu)造

滾動(dòng)軸承是各類機(jī)器中廣泛應(yīng)用的重要機(jī)械部件，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的，由于滾動(dòng)軸承已標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)工廠大量制造，因此設(shè)計(jì)者的任務(wù)是：①根據(jù)承載狀況和工況條件，正確選定軸承的類型及尺寸；②進(jìn)行必要的工作能力計(jì)算；③進(jìn)行合理的軸承組合設(shè)計(jì)。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示，它由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架等四部分組成。內(nèi)圈常與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈裝在軸承座中起支承作用。也有外圈旋轉(zhuǎn)、內(nèi)圈固定或內(nèi)外圈都旋轉(zhuǎn)的。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

常用的滾動(dòng)體如圖所示，有：球、短圓柱滾子、鼓形滾子、滾針及圓錐滾子等五種。

當(dāng)內(nèi)、外圈作相對(duì)回轉(zhuǎn)時(shí)，滾動(dòng)體沿著內(nèi)、外圈上的滾道可限制滾動(dòng)體的軸向位移，能使軸承承受一定的軸向負(fù)荷。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

保持架的作用是使?jié)L動(dòng)體等距分布，避免滾動(dòng)體相互接觸，改善軸承內(nèi)部的負(fù)荷分配。保持架有沖壓的和實(shí)體的兩種。沖壓保持架一般用低碳鋼板沖壓而成，實(shí)體保持架通常用銅合金或鋁合金等制造。為減小徑向尺寸，在要求密封或易于裝配等特殊情況下，有些滾動(dòng)軸承可以沒有內(nèi)圈、外圈、既無(wú)內(nèi)圈又無(wú)外圈、無(wú)保持架（如滾針軸承），有些特殊滾動(dòng)軸承可以附設(shè)密封圈，防塵蓋或錐形緊定套等元件。

滾動(dòng)軸承的套圈和滾動(dòng)體一般采用軸承鋼制造，淬火硬度達(dá)到HRC61～65，工作表面經(jīng)過(guò)磨削拋光。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)二、滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)1.結(jié)構(gòu)特性

游隙游隙大小對(duì)軸承的壽命、噪聲、溫升等有很大影響，應(yīng)按使用條件進(jìn)行合理選擇和調(diào)整。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

接觸角

滾動(dòng)體與外圈滾道接觸點(diǎn)的法線與軸承徑向平面（端面）之間的夾角稱為接觸角。接觸角α愈大，軸承承受軸向載荷的能力也愈大。各類滾動(dòng)軸承的公稱接觸角滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)深溝球軸承接觸角滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

偏斜角

下圖所示，軸承外圈的內(nèi)滾道是球面，球心在軸承中心，因而內(nèi)圈軸線相對(duì)于外圈軸線允許有一定的偏斜角θ，由于這類軸承具有自動(dòng)調(diào)心作用，故稱為調(diào)心軸承。調(diào)心軸承能補(bǔ)償由于加工、安裝誤差和軸的變形造成的偏斜角，使軸承保持正常工作。偏斜角滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)2.滾動(dòng)軸承的分類

按滾動(dòng)體的形狀，軸承可分為球軸承和滾子軸承兩種類型。球軸承的滾動(dòng)體和套圈滾道為點(diǎn)接觸，負(fù)荷能力低、耐沖擊性差，但摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，價(jià)格低廉。滾子軸承的滾動(dòng)體與套圈滾道為線接觸，負(fù)荷能力高、耐沖擊，但摩擦阻力大，價(jià)格也比較高。

按滾動(dòng)體的列數(shù)，軸承可分為單列、雙列及多列軸承。

按工作時(shí)能否自動(dòng)調(diào)心，軸承可分為剛性軸承和調(diào)心軸承。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

按可承受的外載荷分類：向心軸承、推力軸承、向心推力軸承；2.滾動(dòng)軸承的分類夾角α叫作軸承的接觸角；夾角β叫作載荷角。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中，滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式有很多。作為標(biāo)準(zhǔn)的滾動(dòng)軸承，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中分為13類，其中，最為常用的軸承大約有下列6類:3.滾動(dòng)軸承的基本類型和特性深溝球軸承圓柱滾子軸承推力球軸承角接觸球軸承圓錐滾子軸承調(diào)心球軸承滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)三、滾動(dòng)軸承的代號(hào)

代號(hào)用于表征滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)、尺寸、類型、精度等，由GB/T272規(guī)定。

滾動(dòng)軸承代號(hào)由前置代號(hào)、基本代號(hào)和后置代號(hào)構(gòu)成，其代表內(nèi)容和排列的順序，見下表:前置代號(hào)基本代號(hào)后置代號(hào)

軸承的分

部件代號(hào)內(nèi)

部

結(jié)

構(gòu)

代

號(hào)密

封

與

防

塵

結(jié)

構(gòu)

代

號(hào)保

持

架

及

其

材

料

代

號(hào)特

殊

軸

承

材

料

代

號(hào)公

差

等

級(jí)

代

號(hào)游

隙

代

號(hào)多

軸

承

配

置

代

號(hào)其

它

代

號(hào)五四三二一類

型

代

號(hào)尺寸系

列代號(hào)內(nèi)

徑

代

號(hào)寬

度

系

列

代

號(hào)直

徑

系

列

代

號(hào)滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1.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，是軸承代號(hào)的基礎(chǔ)。除滾針軸承外，基本代號(hào)由軸承類型代號(hào)、尺寸系列代號(hào)及內(nèi)徑代號(hào)構(gòu)成。

軸承的內(nèi)徑代號(hào)

內(nèi)徑d的尺寸10～17mm20～480mm

(22、28和32mm除外)500mm以上

（含22、28和32mm）10mm12mm15mm17mm內(nèi)徑代號(hào)00010203內(nèi)徑/5的商00000/內(nèi)徑舉例中（3）窄系列

深溝球軸承303是指內(nèi)徑為17mm重（4）窄系列深溝

球軸承407是指內(nèi)徑為35mm輕（2）窄系列深溝球軸承2/32是指內(nèi)徑為32mm特輕（1）系列推力圓柱滾子軸承；91/800是指內(nèi)徑為800mm滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

直徑系列代號(hào)

對(duì)同一內(nèi)徑的軸承，由于使用場(chǎng)合所需承受的負(fù)荷大小和壽命不相同，故需使用大小不同的滾動(dòng)體，則軸承的外徑和寬度也隨之改變，以適應(yīng)不同的負(fù)荷要求。這種內(nèi)徑相同而外徑不同所構(gòu)成的系列，稱為直徑系列。

向心軸承推力軸承直徑系列超輕超特輕特輕輕中重超輕特輕輕中重原代號(hào)8，971，72（5）3（6）491234新代號(hào)8，970，123401234軸承的直徑系列代號(hào)注：括號(hào)中的數(shù)字分別表示輕寬（5）、中寬（6）尺寸系列。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

寬（高）度系列代號(hào)同一直徑系列（軸承內(nèi)徑，外徑相同時(shí)）的軸承可做成不同的寬（高）度，稱為寬度系列，推力軸承則表示高度系列。寬度系列代號(hào)為0（窄）時(shí)，在軸承代號(hào)中通常省略（在調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承中不可省略）。直徑系列代號(hào)和寬度系列代號(hào)統(tǒng)稱為尺寸系列代號(hào)。

軸承的類型代號(hào)常用軸承代號(hào)為3、5、6、7、N五類，其中0類可省略。

基本代號(hào)的編制規(guī)則

基本代號(hào)中當(dāng)軸承類型代號(hào)用字母表示時(shí)，編排時(shí)應(yīng)與表示軸承尺寸的系列代號(hào)、內(nèi)徑代號(hào)或安裝配合特征尺寸的數(shù)字之間空半個(gè)漢字距。詳細(xì)滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)2.前置代號(hào)前置代號(hào)用字母表示成套軸承的分部件，代號(hào)及其含義可查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。后置代號(hào)置于基本代號(hào)的右邊并與基本代號(hào)空半個(gè)漢字距（代號(hào)有符號(hào)除外）。3.后置代號(hào)

公差等級(jí)代號(hào)：公差分2、4、5、6(6x)、0級(jí)，共五個(gè)級(jí)別。以/P2、/P4、/P5、/P6(/P6x)為代號(hào)，0級(jí)不標(biāo)注。高級(jí)低級(jí)

游隙代號(hào)：游隙分1、2、0、3、4、5共六個(gè)組別。以/C1、/C2、/C3、/C4、/C5為代號(hào)，0組不標(biāo)注。游隙值：小大滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)四、滾動(dòng)軸承的代號(hào)示例6308：6─深溝球軸承，3─直徑中系列，08─內(nèi)徑d=40mm，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；寬度系列為0。N105/P5：N─圓柱滾子軸承，1─直徑特輕系列，05─內(nèi)徑d=25mm，公差等級(jí)為5級(jí)，游隙組為0組；寬度系列為0。7214AC/P4：7─角接觸球軸承，2─直徑輕系列，14─內(nèi)徑d=70mm，公差等級(jí)為4級(jí)，游隙組為0組，公稱接觸角α=15°；寬度系列為0。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)30213：3─圓錐滾子軸承，2─直徑輕系列，13─內(nèi)徑d=65mm，0─正常寬度(0不可省略)，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；四、滾動(dòng)軸承的代號(hào)示例6103：6─深溝球軸承，1─特輕系列，03─內(nèi)徑d=17mm，公差等級(jí)為0級(jí)，游隙組為0組；寬度系列為0注：滾動(dòng)軸承代號(hào)比較復(fù)雜，上述代號(hào)僅為最常用的、最有規(guī)律的部分。具體應(yīng)用時(shí)，若遇到看不懂的代號(hào)時(shí)，應(yīng)查閱GB/T272-93。滾動(dòng)軸承的類型、結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)

滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，同學(xué)們應(yīng)能在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)使用的要求較合理地選擇滾動(dòng)軸承的類型與規(guī)格。

軸承類型的正確選擇是在了解各類軸承特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，綜合考慮軸承的具體工作條件和使用要求進(jìn)行的。選擇時(shí)主要考慮如下因素。1.軸承所受的載荷

軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)是選擇軸承類型的主要依據(jù)。

載荷大小和性質(zhì)輕載和中等載荷時(shí)應(yīng)選用球軸承；重載或有沖擊載荷時(shí)，應(yīng)選用滾子軸承。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算

載荷方向純徑向載荷時(shí)，可選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。純軸向載荷時(shí)，可選用推力軸承。若軸向載荷不太大時(shí)，可選用深溝球軸承或接觸角較小的角接觸球軸承、圓錐滾子軸承；若軸向載荷較大時(shí)，可選用接觸角較大的這兩類軸承；若軸向載荷很大，而徑向載荷較小時(shí)，可選用推力角接觸軸承，也可以采用向心軸承和推力軸承一起的支承結(jié)構(gòu)。即有徑向載荷又有軸向載荷時(shí)滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算2.軸承的轉(zhuǎn)速

高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承；

內(nèi)徑相同時(shí)，外徑愈小，離心力也愈小。故在高速時(shí)，宜選用超輕、特輕系列的軸承。

推力軸承的極限轉(zhuǎn)速都很低，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，若軸向載荷不十分大，可采用角接觸球軸承或深溝球軸承來(lái)承受純軸向力。

當(dāng)由于制造和安裝誤差等因素致使軸的中心線與軸承中心線不重合時(shí)，當(dāng)軸受力彎曲造成軸承內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜時(shí)，宜選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。3.調(diào)心要求滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算4.允許的空間

當(dāng)徑向空間受到限制時(shí)，可選用滾針軸承或特輕、超輕直徑系列的軸承。軸向尺寸受限制時(shí)，可選用寬度尺寸較小的，如窄或特窄寬度系列的軸承。5.安裝與拆卸

在軸承座不是剖分而必須沿軸向裝拆軸承以及需要頻繁裝拆軸承的機(jī)械中，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)、外圈可分離的軸承（如3類，N類等）；當(dāng)軸承在長(zhǎng)軸上安裝時(shí)，為便于裝拆可選用內(nèi)圈為圓錐孔的軸承（后置代號(hào)第2項(xiàng)為K）。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算

滾動(dòng)軸承公差等級(jí)分為6級(jí)：0級(jí)（普通級(jí)）、6級(jí)、6X級(jí)、5級(jí)、4級(jí)及2級(jí)。普通級(jí)最低，2級(jí)最高。普通級(jí)應(yīng)用最廣。對(duì)大多數(shù)機(jī)械而言，選用0級(jí)公差的軸承足以滿足要求，但對(duì)于旋轉(zhuǎn)精度有嚴(yán)格要求的機(jī)床主軸、精密機(jī)械、儀表以及高速旋轉(zhuǎn)的軸，應(yīng)選用高精度的軸承。6.公差等級(jí)7.價(jià)格

軸承類型不同，其價(jià)格也不同，深溝球軸承價(jià)格最低，滾子軸承比球軸承價(jià)高，向心角接觸軸承比徑向接觸軸承價(jià)高。公差等級(jí)愈高，價(jià)格也愈貴。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用價(jià)格低廉的軸承。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算

思考10-1請(qǐng)思考自行車前輪的設(shè)計(jì)，你自己設(shè)想一下該如何選擇軸承？軸承又是如何定位的？選擇軸承的類型和直徑系列按軸徑確定軸承內(nèi)徑對(duì)沒有嚴(yán)格要求的軸承可不進(jìn)行承載能力驗(yàn)算END進(jìn)行承系能力驗(yàn)算合格不合格對(duì)有較嚴(yán)格要求的軸承滾動(dòng)軸承選擇的一般過(guò)程如下：滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算1.滾動(dòng)軸承的主要失效形式

滾動(dòng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可能出現(xiàn)各種類型的失效，下列為常見的失效形式：點(diǎn)蝕膠合斷裂磨損

套圈和滾動(dòng)體表面的疲勞點(diǎn)蝕是滾動(dòng)軸承最基本和常見的失效形式，是作為滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算的依據(jù)。更多失效形式

此外，由于設(shè)計(jì)、安裝、使用中某些非正常的原因，可能導(dǎo)致軸承的破裂、保持架損壞及回火、腐蝕等現(xiàn)象，使軸承失效。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算2.滾動(dòng)軸承的計(jì)算準(zhǔn)則

在確定軸承尺寸時(shí)，應(yīng)針對(duì)軸承的主要失效形式進(jìn)行必要的計(jì)算。

對(duì)一般運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承，主要失效形式是疲勞點(diǎn)蝕，應(yīng)按基本額定動(dòng)載荷進(jìn)行壽命計(jì)算。

對(duì)于不轉(zhuǎn)，擺動(dòng)或轉(zhuǎn)速極低（≤10r/min）的軸承，主要失效形式是塑性變形，故應(yīng)按額定靜載荷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算1.壽命

軸承工作時(shí)，滾動(dòng)體或套圈出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕前的累計(jì)總轉(zhuǎn)數(shù)（或工作小時(shí)數(shù)），稱為軸承的壽命。

通常談的滾動(dòng)軸承壽命是指滾動(dòng)軸承的疲勞壽命。

與一般結(jié)構(gòu)件的疲勞壽命一樣，滾動(dòng)軸承的疲勞壽命的離散性也是相當(dāng)大的（見下圖）。軸承的壽命/（106r）滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算2.基本額定壽命

一批在相同條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的同一型號(hào)的軸承，其可靠度為90%（即失效率為10%）時(shí)的壽命稱為基本額定壽命。

換言之，一批同型號(hào)軸承工作運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)到基本額定壽命時(shí)，已有10％的軸承先后出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕，90%的軸承還能繼續(xù)工作。壽命的單位若為轉(zhuǎn)數(shù)，用L表示；若為工作小時(shí)數(shù)，用Lh表示。

使軸承的基本額定壽命恰好為一百萬(wàn)（L=106）轉(zhuǎn)時(shí)，軸承所能承受的載荷值，用字母C表示，單位為N。3.基本額定動(dòng)載荷滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算4.壽命計(jì)算公式

根據(jù)大量試驗(yàn)和理論分析結(jié)果推導(dǎo)出軸承疲勞壽命計(jì)算公式如下：C—基本額定動(dòng)載荷，對(duì)向心軸承為Cr，推力軸承為Ca；N

P—當(dāng)量動(dòng)載荷，N；ft—溫度系數(shù)；fp—載荷系數(shù)；ε—壽命系數(shù)；球軸承ε=3，滾子軸承ε=10/3；n—軸承轉(zhuǎn)速，r/min。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算

如果設(shè)計(jì)時(shí)要求軸承達(dá)到規(guī)定的預(yù)期壽命L′（Lh′），則在已知當(dāng)量動(dòng)載荷P和轉(zhuǎn)速n的條件下，可按下式算得軸承應(yīng)當(dāng)具有的基本額定動(dòng)載荷CC，但使CC小于所選軸承的C值：其中，L′（Lh′）—軸承的預(yù)期壽命。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算5.當(dāng)量動(dòng)載荷P的計(jì)算

滾動(dòng)軸承的基本額定動(dòng)載荷是在向心軸承只受徑向負(fù)荷，推力軸承只受軸向負(fù)荷的特定條件下確定的。實(shí)際上，軸承往往承受著徑向載荷和軸向載荷的聯(lián)合作用，因此，須將該實(shí)際聯(lián)合載荷等效為一假想的當(dāng)量動(dòng)載荷P來(lái)處理，在此載荷作用下，軸承的工作壽命與軸承在實(shí)際工作載荷下的壽命相同。

對(duì)于只承受軸向載荷P的軸向接觸軸承;

只承受徑向載荷P的徑向接觸軸承；

對(duì)于同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷的深溝球軸承和角接觸軸承。式中，X、Y分別為徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，查表。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算6.向心角接觸軸承軸向載荷Fa的計(jì)算當(dāng)Fae＋Fd2＞Fd1時(shí)，相當(dāng)于軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”，軸承1的軸向力為Fa1＝Fae＋Fd2

軸承2的軸向力為Fa2＝Fd2當(dāng)Fae＋Fd2＜Fd1時(shí)，相當(dāng)于軸承1被“放松”，軸承2被“壓緊”，軸承1的軸向力為Fa1＝Fd1

軸承2的軸向力為Fa2＝Fd1－Fae正裝反裝滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算向心推力軸承所受軸向力Fa的計(jì)算方法可以歸納為：向心推力軸承所受軸向力Fa的計(jì)算方法也可以歸納為：FA與Fd2同向取“+”FA與Fd1同向取“+”即：

確定被“放松”軸承的軸向力僅為其本身派生的軸向力；

被“壓緊”軸承的軸向力則為除去本身派生的軸向力后其余各軸向力之合力。

由派生軸向力及外加軸向力的計(jì)算與分析，判斷被“放松”或被“壓緊”的軸承；就一個(gè)支點(diǎn)的軸承而言，對(duì)比其本身派生軸向力與外加軸向力（另一支點(diǎn)的派生軸向力與外加軸向力之合力），其較大者為該軸承的軸向力。例題滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算

對(duì)于轉(zhuǎn)速很低（≤10r/min）、基本不轉(zhuǎn)或擺動(dòng)的軸承，其主要失效形式是塑性變形，因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。對(duì)于雖然轉(zhuǎn)速較高但承受重載或沖擊負(fù)荷的軸承，除必須進(jìn)行壽命計(jì)算外，還應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算。1.基本額定靜載荷GB/T4662-93規(guī)定，使受載最大的滾動(dòng)體與滾道接觸中心處引起的接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（對(duì)調(diào)心軸承為4600MPa，所有其他球軸承為4200MPa，所有滾子軸承為4000MPa）的載荷，作為軸承靜強(qiáng)度的界限，稱為基本額定靜載荷，用C0表示（向心軸承指徑向額定靜載荷Cr0，推力軸承指軸向額定靜載荷Ca0），其值可查閱軸承樣本。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算2.當(dāng)量靜載荷P0

當(dāng)軸承上同時(shí)作用有徑向負(fù)荷Fr和軸向負(fù)荷Fa時(shí)，應(yīng)折合成一個(gè)當(dāng)量靜負(fù)荷P0，即。式中X0和Y0分別為徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)，如表。

若計(jì)算出的P0＜Fr，則應(yīng)取P0=Fr；對(duì)只承受徑向負(fù)荷的軸承，P0=Fr；對(duì)只承受軸向負(fù)荷的軸承，P0=Fa

。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算3.靜強(qiáng)度計(jì)算靜強(qiáng)度計(jì)算公式為：式中，S0為靜強(qiáng)度安全系數(shù)，對(duì)于靜止軸承，可查表2；對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸承，可查表3；若軸承轉(zhuǎn)速較低，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)精度和摩擦力矩要求不高時(shí)，允許有較大接觸應(yīng)力。可取S0<1；對(duì)于推力調(diào)心軸承，不論是否旋轉(zhuǎn)，均應(yīng)取S0≥4。滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算由力分析確定軸承所承受的Fr與Fa計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P=XFr+YFa明確軸承的工作轉(zhuǎn)速n與預(yù)計(jì)壽命L'計(jì)算軸承應(yīng)滿足的基本額定動(dòng)載荷由軸承樣本（手冊(cè)）查取合適的軸承滾動(dòng)軸承型號(hào)選擇的過(guò)程滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算一、滑動(dòng)軸承的類型

滑動(dòng)軸承的類型很多，根據(jù)其滑動(dòng)表面間潤(rùn)滑狀態(tài)的不同，可分為液體潤(rùn)滑軸承、不完全液體潤(rùn)滑軸承（指滑動(dòng)表面間處于邊界潤(rùn)滑或混合潤(rùn)滑狀態(tài)）和無(wú)潤(rùn)滑軸承（指工作前和工作時(shí)不加潤(rùn)滑劑）。

根據(jù)液體潤(rùn)滑承載機(jī)理的不同，又可分為液體動(dòng)壓潤(rùn)滑軸承（簡(jiǎn)稱液體動(dòng)壓軸承）和液體靜壓潤(rùn)滑軸承（簡(jiǎn)稱液體靜壓軸承）。本節(jié)主要討論不完全液體潤(rùn)滑軸承，這類軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造和維護(hù)容易，在機(jī)械中應(yīng)用廣泛。滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

思考10-2想一想日常生活及生產(chǎn)中，還有哪些地方使用了滑動(dòng)軸承？試舉3-5例應(yīng)用。二、滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式1.向心滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式

整體式外觀圖滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

整體式剖面圖滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

剖分式滑動(dòng)軸承主要由軸承座、軸承蓋、剖分的上下軸瓦組成。上下兩部分由螺栓聯(lián)接。軸承蓋上裝有潤(rùn)滑油杯。當(dāng)載荷方向有較大偏斜時(shí)，軸承的剖分面應(yīng)作相應(yīng)偏斜，使剖分面與載荷大致垂直。

剖分式

為了安裝時(shí)容易對(duì)中，剖分面上制有階梯形的定位止口，軸承上部油孔中的小油管亦有止轉(zhuǎn)作用。軸瓦磨損后，可用更換剖分面墊片或重新刮瓦的方法來(lái)調(diào)整軸承間隙。剖分式軸承裝拆方便，應(yīng)用較廣。滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

間隙可調(diào)式

調(diào)節(jié)軸承間隙是保持軸承回轉(zhuǎn)精度的重要手段。在機(jī)床上常采用圓錐面的軸套來(lái)調(diào)整間隙。如下圖所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸套上兩端的圓螺母使軸套作軸向移動(dòng)，即可調(diào)軸承的間隙。內(nèi)錐式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)外錐式

間隙可調(diào)式滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)自動(dòng)調(diào)心式自動(dòng)調(diào)心滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2.推力滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)形式

立式推力滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

立式軸環(huán)推力滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)一、軸瓦的結(jié)構(gòu)和材料1.軸瓦結(jié)構(gòu)

軸瓦是軸承上直接與軸頸接觸的零件，軸承體上采用軸瓦是為了節(jié)省貴重的軸承材料和便于維修。軸瓦的結(jié)構(gòu)有整體式（亦稱軸套）和剖分式兩種。

整體式軸瓦通常稱為軸套。一般軸套上開有油孔和油溝以潤(rùn)滑，粉末冶金制成的軸套一般不帶油溝。整體式軸瓦滑動(dòng)軸承常用材料

剖分式軸瓦由上、下兩半瓦組成，如圖所示的鑄造剖分式軸瓦。一般下軸瓦承受載荷，上軸瓦不承受載荷。在上軸瓦上開有油孔和油溝，潤(rùn)滑油由油孔輸入后，經(jīng)油溝分布到整個(gè)軸瓦表面上?；瑒?dòng)軸承常用材料

油溝和油孔只能開在不承受載荷的區(qū)域，以免降低油膜的承載能力。油溝和油室的軸向長(zhǎng)度應(yīng)比軸瓦寬度短，以免油從兩端大量流失。軸瓦兩端凸肩可以防止軸瓦的軸向竄動(dòng)并承受一定的軸向力。下面是幾種常見的油孔和油溝?；瑒?dòng)軸承常用材料2.軸瓦材料

軸瓦的主要失效形式是磨損和膠合，當(dāng)強(qiáng)度不足時(shí)，也可能出現(xiàn)疲勞破壞。對(duì)軸瓦材料的主要要求是：①良好的減摩性和耐磨性；②足夠的抗壓、抗沖擊和抗疲勞強(qiáng)度性能；③良好的順應(yīng)性、嵌藏性、跑合性和潤(rùn)滑性；④導(dǎo)熱性好、線膨脹系數(shù)小、工藝性好等；軸承材料分為三大類：①金屬材料（軸承合金、青銅、鋁基合金、減摩鑄等）；②粉末冶金材料（含油軸承）；③非金屬材料（塑料、橡膠、硬木等）?；瑒?dòng)軸承常用材料一、滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑軸承潤(rùn)滑的目的主要是為了降低摩擦和減少磨損，同時(shí)還可以起到冷卻、吸振、防塵、防銹等作用。1.潤(rùn)滑劑常用的潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂，其中以潤(rùn)滑油應(yīng)用最廣?；瑒?dòng)軸承的潤(rùn)滑

潤(rùn)滑油的選擇

選擇潤(rùn)滑油時(shí)，應(yīng)綜合考慮載荷、速度、摩擦表面狀況、潤(rùn)滑方式等條件。選擇潤(rùn)滑油粘度的一般原則是：①重載低速、溫度高等條件下，應(yīng)選粘度高的油，便于形成油膜；②高速應(yīng)選粘度低的油，以免內(nèi)部摩擦損失過(guò)大和發(fā)熱嚴(yán)重；③加工粗糙、軸承與軸的間隙大的情況應(yīng)選粘度較高的油；④循環(huán)潤(rùn)滑、芯捻潤(rùn)滑應(yīng)選用粘度較低的油；飛濺潤(rùn)滑應(yīng)選用高品質(zhì)，能防止與空氣接觸而氧化變質(zhì)或因激烈攪拌而乳化的油；⑤低溫工作的軸承應(yīng)選用粘度低的油?；瑒?dòng)軸承的潤(rùn)滑

潤(rùn)滑脂的選擇

潤(rùn)滑脂主要有鈉基、鈣基、鋰基幾種。鈉基潤(rùn)滑脂耐熱性好，但抗水性差；鈣基潤(rùn)滑脂則耐熱差，抗水性較好；而鋰基潤(rùn)滑脂的耐熱性，抗水性均較好，但價(jià)格貴?；瑒?dòng)軸承的潤(rùn)滑2.潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置

軸承的潤(rùn)滑有手工供給（油、脂）和連續(xù)供給（油、脂）兩種。手工潤(rùn)滑是用油槍向油杯注入潤(rùn)滑油（脂）（常用油杯見下圖），手工潤(rùn)滑只能間歇定時(shí)供給（油、脂），適用于低速、輕載和不重要場(chǎng)所。旋套式注油油杯滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑2.潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置旋蓋式注油油杯滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑2.潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置壓配式注油油杯滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑2.潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置連續(xù)供油（脂）則潤(rùn)滑充分、可靠，有的還能調(diào)節(jié)供給量。油環(huán)潤(rùn)滑滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑2.潤(rùn)滑方法和潤(rùn)滑裝置針閥式油杯滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑工程實(shí)踐例題

5.12節(jié)中所提帶式輸送機(jī)，如上圖所示，（1）試選用減速器高速軸所用軸承的型號(hào)，并計(jì)算其允許的最大徑向載荷。已知條件：r/min，工作溫度，載