機械設計課件-滾動軸承

§13-1概述滾動軸承是各類機械中普遍使用的重要支承件，它是由專業(yè)廠大批量生產(chǎn)的一種標準件。因此應盡量選用之，本章是重點章節(jié)之一。由于滾動軸承的類型、尺寸及精度等級已有國家標準，因此，在機械設計中需要解決的主要問題是：

根據(jù)工作條件合理選擇滾動軸承的類型；

滾動軸承的承載能力計算；

滾動軸承部件的組合設計。第十三章滾動軸承滾動軸承在海上鉆井平臺上的應用一、結構：滾動軸承由四部分組成。1，2

內圈、外圈（組成環(huán)形滾邊）3

滾動體：球、圓柱滾子（短、長）、螺旋滾子、圓錐滾子、鼓形滾子、滾針。4

保持架：將滾動體均勻隔開，避免直接接觸，引起摩擦、磨損。二、分類：按承受載荷的方向分：向心軸承受Fr推力軸承受Fa

向心推力軸承受Fr+Fa設計：潘存云按滾動體的形狀分：球軸承:高速、輕載滾子軸承:低速、重載我國滾動軸承的標準：將滾動軸承分為十大類，將在下面介紹。三、游隙、接觸角及調心性質1.游隙：兩套圈間相對最大移動量：分為徑向游隙、軸向游隙。標準中規(guī)定：基本游隙組及輔助游隙組。應優(yōu)先選用基本游隙組的軸承。向心推力軸承的游隙依靠安裝時調整套圈間的相對位置確定。2.接觸角：滾動體與外圈接觸處的法線與垂直于軸承軸心線的平面之間的夾角稱為

承受軸向載荷的能力越大。α=0?

各類軸承的公稱接觸角軸承類型公稱接觸角向心軸承主要承受徑向載荷推力軸承主要承受軸向載荷徑向接觸角接觸軸向接觸角接觸0?<α<45?αα=90?α45?<α<90?α3.角偏差影響軸承正常運轉。角偏差↑→

可采用調心軸承。滾針軸承對軸線傾斜最敏感，應緊可能避免在軸線有傾斜的情況下使用。軸承由于安裝誤差或軸的變形等都會引起內外圈中心線發(fā)生相對傾斜。其傾斜角稱為角偏差。調心軸承θ§13-2滾動軸承的代號、類型及特點為使用時選擇方便，采用“軸承代號”來表示軸承的類型、特點及結構尺寸、精度等級等。例：6204N231013227015C30334512247211c/P5§13-2滾動軸承的代號、類型及特點前置代號基本代號后置代號

軸承的分

部件代號內

部

結

構

代

號密

封

與

防

塵

結

構

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

徑

代

號寬

度

系

列

代

號直

徑

系

列

代

號1、前置代號：用于表示軸承的分部件，用字母表示。如：L表示可分離軸承的可分離套圈；K表示軸承的滾動體與保持架組件等等。2、基本代號：五四三二一軸承類型代號尺寸系列寬度系列代號直徑系列代號內徑系列代號右1、2位：內徑系列單位：mm內

徑

代

號0001020304~99內

徑

尺

寸10121517數(shù)字x5右3位：直徑系列

0,1234

特輕輕中重右4位：寬度系列：特窄、窄、正常、寬、特寬。※※窄——0不標，但對于調心滾子軸承和圓錐滾子軸承，寬度系列代號0應標出。窄0,正常1,寬2,特寬3,特寬4,特寬5,特寬6相同內徑的同類型軸承，外廓尺寸大(外徑，寬度)則承載能力強。

尺寸系列代號直徑系列變化寬度系列變化310301）10000—調心球軸承

主要受徑向力和不大的軸向力，能調心，速度較高，不耐沖擊。FrFa右5位：類型代號2?~3?

2）20000-調心滾子軸承

主要受徑向力和不大的軸向力，能調心，速度較低，耐沖擊。FrFa0.5?~2?3）30000-圓錐滾子軸承能承受較大徑向力和單方向軸向力，速度較低，耐沖擊。FaFr※（成對使用）※2’圓錐滾子軸承5）50000—推力球軸承

不能承受徑向力僅能承受單方向軸向載荷，低速，不耐沖擊。Fa推力球軸承6）6000—深溝球軸承

可承受較大的徑向力和兩個方向不大的軸向力，速度較高，不耐沖擊。FaFr8’~16’深溝球軸承微型軸承7）70000—角接觸球軸承

主要承受徑向力和單方向軸向力，速度較高，不耐沖擊。FrFa※（成對使用）※2’~10’N）N0000—圓柱滾子軸承

承受較大的徑向力，速度低，耐沖擊。Fr2’~4’NA）NA0000—滾針軸承

承受較大的徑向力，速度低，耐沖擊。Fr無保持架，摩擦系數(shù)大滾針軸承3、后置代號：用字母和數(shù)字等表示軸的結構、公差及材料的特殊要求等等（無特殊要求不標）。材料改變：不銹鋼、耐熱鋼、青銅、陶瓷合金、塑料等。特殊技術要求：熱處理、噪聲、振動、填充特殊潤滑劑。結構改變：要求形狀、尺寸改變。常用代號：1)內部結構代號表示同類型軸承的不同內部結構，用字母緊跟著基本代號表示。如：接觸角

為15o、25o和40o的角接觸球軸承分別用C、AC和B表示內部結構的不同。2)軸承的公差等級分為2級、4級、5級、6級、6x級和0級，共6個組別，依次由高級到低級，其代號分別為/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x和/P0。公差等級中，6x級僅適用于圓錐滾子軸承；0級為普通級，在軸承代號中不標出。3)常用的軸承徑向游隙系列分為1組、2組、0組、3組、4組和5組，共6個組別，徑向游隙依次由小到大。0組游隙是常用的游隙組別，在軸承代號中不標出，其余的游隙組別在軸承代號中分別用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。實例：說明滾動軸承62203和

7312AC/P6

的含義622037(0)312AC/P6軸承內徑d=17mm直徑系列代號，2(輕)系列寬度系列代號，2(寬)系列深溝球軸承公稱接觸角α=25?軸承內徑d=12×5=60mm直徑系列代號，3(中)系列寬度系列代號，0(窄)系列，代號為0，不標出角接觸球軸承公差等級6級§13-3滾動軸承類型的選擇選擇滾動軸承的類型應根據(jù)軸承的工作載荷（包括性質、大小、方向）、轉速、調心性能及其他特殊要求。1、高速輕載：選擇球軸承（除推力球軸承5）低速重載：滾子軸承2、受純軸向力：推力球軸承5

受純徑向力：N系列或深溝球軸承6

同時受軸向、徑向力：

3——軸向徑向力均較大；

6——軸向力較??；

7——軸向力中等?！?3-3滾動軸承類型的選擇3、調心性能：

1、2有調心性能，承載大有沖擊時用2。4、易裝卸：用3系列、N系列。13-4滾動軸承的工作情況分析：向心軸承與圓錐滾子軸承工作時載荷分布及其變化情況。（一）、向心軸承Fr徑向載荷的分布Fmaxδ1、軸承工作時，元件上的載荷分布。載荷工作時，各接觸點所受的接觸載荷Pi不同，產(chǎn)生的變形量亦不同，處于R作用線上的接觸載荷最大，其他接觸點依次減小。接觸載荷Pi的向量和=徑向載荷即：2、元件上載荷及應力的變化

軸承工作時，各個元件上所受載荷的應力是時時變化的。

滾動體上所受的載荷及應力為不穩(wěn)定變化的。

固定套圈上R作用線上的接觸點所受載荷最大，其載荷及應力是穩(wěn)定變化的。

活動套圈上所受的載荷及應力變化情況與滾動體類似。通過承載區(qū)的時間通過非承載區(qū)的時間tP、

H滾動體、活動套圈tP、

H固定套圈（二）、向心推力軸承向心推力軸承由于存在接觸角

，在承受徑向載荷R時，會產(chǎn)生軸向力Si，各滾動體的軸向力之和稱為軸承的派生軸向力S。使?jié)L動體與套圈分離，因此，必須承受軸向載荷與其平衡即A=S。當軸承為半周滾動體承受載荷時，應滿足：式中：

——載荷角當時，開始使全部滾動體受載?！?3-5滾動軸承尺寸的選擇（一）、滾動軸承的失效形式及設計準則1.失效形式

點蝕：對于安裝、維護良好的滾動軸承，在變接觸應力作用下，滾動體及套圈滾邊上將產(chǎn)生疲勞點蝕失效?！?3-5滾動軸承尺寸的選擇

塑性變形：在靜載荷和沖擊載荷作用下（不轉動、擺動、轉速低的軸承），在滾動體及套圈滾邊上將產(chǎn)生塑性變形失效。

此外，當潤滑油不足使軸承燒傷；潤滑油不清潔產(chǎn)生過度磨損；裝配不當使軸承卡死、破裂；以及腐蝕、銹蝕等。這些可通過軸承組合設計及正確使用來加以防止。2.設計準則——針對主要失效形式對于正常使用的回轉滾動軸承：應進行控制點蝕的壽命計算。對于不轉動、擺動、轉速低的軸承：應進行塑性變形的靜強度計算。同一批相同的軸承在同樣的工作條件下，其軸承壽命可相差20-40倍。因此，只能用數(shù)理統(tǒng)計的方法得出壽命規(guī)律。

軸承壽命：軸承在點蝕破壞前所經(jīng)歷的轉數(shù)或小時數(shù)。1.額定壽命及額定動載荷（二）軸承的壽命

★★軸承的額定壽命與所受載荷的大小有關，工作載荷越大，則接觸應力越大，壽命越短。

基本額定壽命：按90%的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的轉數(shù)（以106為單位）或工作小時數(shù)，作為軸承的壽命。寓意：⑴一批軸承中有90％的壽命將比其基本額定壽命長⑵一個軸承在基本額定壽命期內正常工作的概率有90％，失效率為有10％

額定動載荷C：軸承的額定壽命為106轉時，軸承所能承受的載荷值?！容^軸承抵抗點蝕破壞的承載能力。

★★各種軸承的額定動載荷C值查手冊（或軸承樣本）確定。2.軸承壽命的計算公式載荷——壽命曲線：0CPP1L(106)LP

L=常數(shù)曲線方程：P

L=常數(shù)式中：P——當量動載荷；

L——額定壽命（106轉）；

——壽命指數(shù)：球軸承：

=3

滾子軸承：

=10/3按小時計的軸承壽命為：當P、n一定，預期計算壽命L’h選定，則軸承所需額定動載荷為

對于高溫軸承（溫度高于120oC），因材料、金屬組織、硬度等的變化額定動載荷值將降低為：Ct=ftCft——溫度系數(shù)則上述公式為：3.當量動載荷——進行壽命計算在當量動載荷作用下，軸承壽命與實際復合載荷作用下的軸承壽命相同。對于僅承受徑向載荷R的軸承：P=fpFR

式中：fp——載荷系數(shù)。對于僅承受軸向載荷A的軸承：P=fpFA對于同時承受徑向載荷R及軸向載荷A的軸承：P=fp（XFR+YFA）

式中：X、Y分別為徑向載荷系數(shù)及軸向載荷系數(shù)。當量動載荷計算的統(tǒng)一表示當時當時或或表13-5徑向載荷系數(shù)X和軸向載荷系數(shù)Y

（摘自1989年軸承樣本）（續(xù)表）4.向心推力軸承的徑向載荷R與軸向載荷A的計算1）壓力中心的確定

在計算向心推力軸承的支反力時，首先要確定載荷作用點——及壓力中心的位置。壓力中心o與軸承外側端面的距離a可直接從手冊查出。2）安裝方式：向心推力軸承一般都是成對使用的，安裝方式有兩種：正裝（面對面）：壓力中心靠近，增加軸系的剛度反裝（背對背）：壓力中心遠離，增大軸系的跨距（穩(wěn)定）S1S2Fa軸承類型角接觸球軸承圓錐滾子軸承7000C（

＝15)7000AC(

＝25)7000B(

＝40)30000FSeFR0.68FR1.14FRFR/(2Y)軸承的內部軸向力FS徑向載荷R：可根據(jù)作用在軸上的徑向力Fr按平衡條件求出。軸向載荷A：設派生軸向力的方向與外加軸向力Fa方向一致的軸承標號為2，另一軸承標號為1。3）軸承載荷計算當軸向平衡時：Fa+S2=S1當軸向不平衡時：有兩種情況符號：S1

、S2——派生軸向力

Fa——軸向外載荷，可根據(jù)已知條件確定。a)Fa+S2>S1A1=S1+Fb1=Fa+S2A2=S1+Fb1-Fa=Fa+S2-Fa=S212S1S2FaFb1b)Fa+S2<S1A1=Fa+S2+Fb2=

S1A2=S2+Fb2=S1-FaS1S2Fa21Fb2（三）滾動軸承的靜強度計算——針對塑性變形

1.額定靜載荷C0：受載最大的滾動體與較弱的套圈滾邊上產(chǎn)生的永久變形量之和，等于滾動體直徑的萬分之一時的載荷。（C0值查手冊確定）

2.當量靜載荷P0

：軸承上作用的徑向載荷R和軸向載荷A，應合成一個當量靜載荷。P0=X0R+Y0A式中：X0

、Y0—徑向載荷系數(shù)及軸向載荷系數(shù)。求出的值如小于R，則取P0=R

3.靜載荷計算公式：C0

S0P0

式中：S0——靜強度安全系數(shù)?！?3-6軸承組合的設計為了保證軸承正常工作，除了正確選擇軸承類型和尺寸外，還應合理地設計軸承組合。在軸承組合設計時，應注意以下幾個方面的問題：（一）保證支承部分的剛性和同心度

與軸承接觸的軸及機殼或軸承座，必須有足夠的剛度和同心度，以免因其變形引起軸承提前損壞。

1.機殼及軸承座孔：具有足夠的壁厚；縮短其懸臂部分并設置加強筋；對于輕合金或非金屬機殼應采用鋼或鑄鐵襯筒。

2.一根軸上的兩個軸承座孔，必須保證同心度，應一次鏜出；軸承尺寸不同時可加襯筒?！?3-6軸承組合的設計錯誤的施力正確的施力錯誤正確結構不合理！

拉馬設計：潘存云設計：潘存云h1h1外圈：應留拆卸高度，或留螺孔。設計：潘存云設計：潘存云（二）便于調整軸承間隙及軸上零件的位置1.軸上零件位置調整靠加減襯筒端面與機件之間的墊片厚度調整。2.軸承間隙調整：面對面安裝：通過端蓋下的調整墊片；背對背安裝：通過圓螺母。（三）滾動軸承的軸向緊固包括軸承內、外圈的緊固和軸的軸向位置的確定。1.軸承內圈的緊固方法（圖13-23）

a)彈性擋圈：用于深溝球軸承，所受軸向力不大，轉速不高；

b)螺釘及軸端壓板：用于高轉速及承受大的軸向力；

c)圓螺母及止退墊圈

d)開口圓錐緊定套、止退墊圈和圓螺母：用于光軸，軸向力和轉速都不大的球面軸承。

內圈的另一端，以軸肩作為軸向定位面。

注意：為使端面貼緊，軸肩處圓角<軸承內圈圓角；軸肩高度<軸承內圈厚度。2.軸承外圈的緊固方法（圖13-24）

a)

彈性擋圈：用于深溝球軸承，所受軸向力不大；

b)

止動環(huán)嵌入軸承外圈的止動槽內；c)軸承蓋：用于高轉速及很大軸向力的各類軸承；d)螺紋環(huán)：轉速高、軸向力大且不宜使用軸承蓋緊固的場合?！S承類型的選擇※※1.無軸向載荷時，宜用深溝球軸承；如直齒輪軸設計：潘存云一、軸承類型的選擇1.無軸向載荷時，宜用深溝球軸承；如直齒輪軸2.徑向與軸向載荷聯(lián)合作用時，宜用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；如斜齒輪軸設計：潘存云※※軸承類型的選擇※※一、軸承類型的選擇1.無軸向載荷時，宜用深溝球軸承；如直齒輪軸2.徑向與軸向載荷聯(lián)合作用時，宜用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；如斜齒輪軸設計：潘存云※※軸承類型的選擇※※一、軸承類型的選擇1.無軸向載荷時，宜用深溝球軸承；如直齒輪軸2.徑向與軸向載荷聯(lián)合作用時，宜用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；如斜齒輪軸3.純軸向載荷作用時，必須采用推力軸承。※※軸承類型的選擇※※3.軸承的軸向位置確定

a)兩端固定（全固式）或(雙支點單向固定）：兩端固定支承C=0.2~0.3mm預留補償間隙設計：潘存云用于工作溫度不高的短軸設計：潘存云設計：潘存云b)一端固定、一端游動一個支點雙向固定以承受軸向力、另一端游動。適用于溫度變化較大的長軸。L游動支承

c)兩端均不固定（全游式）：人字齒輪，本身起相互軸向限位作用；（四）滾動軸承的配合及其選擇軸承配合是指內圈與軸頸及外圈與座孔的配合。

1.GB因此：軸承內孔—軸：基孔制軸承外徑—座孔：基軸制

2.轉動圈應比不動圈的配合緊些，且轉速越高、載荷越大、振動越強烈時，配合應越緊。轉動圈與旋轉部分的配合：n6,m6,k6,js6不動圈與不動部分的配合：J7,J6,H7,G7

3.剖分式機殼、游動圈或經(jīng)常拆卸的軸承應選取較松的配合。

※具體的配合公差、配合表面光潔度和幾何形狀偏差可按手冊確定※（五）滾動軸承的預緊

1.預緊的目的：通過消除軸承的側向游隙，使?jié)L動體與內、外圈接觸處產(chǎn)生變形，以提高軸承的旋轉精度、剛度、減少振動。2.常用的預緊裝置滾動軸承的配合軸承內孔與軸的配合調整墊片加減墊片二、軸承組合的調整加減墊片的厚度設計：潘存云調整墊片加減墊片1.軸承間隙的調整螺釘調整方法：設計：潘存云螺釘調整設計：潘存云設計：潘存云2.軸承的預緊對于某些可調游隙的軸承，在安裝時給與一定的軸向壓緊力，使得內外圈產(chǎn)生相對移動而消除游隙，并在套圈和滾動體接觸處產(chǎn)生彈性預變形，借此提高軸的旋轉精度和剛度。這種方法稱為軸承的預緊。方法加金屬墊片磨窄套圈設計：潘存云設計：潘存云3.軸承組合位置的調整對于某些可調游隙的軸承，在安裝時給與一定的軸向壓緊力，使得內外圈產(chǎn)生相對移動而消除游隙，并在套圈和滾動體接觸處產(chǎn)生彈性預變形，借此提高軸的旋轉精度和剛度。這種方法稱為軸承的預緊。目的：使軸上的零件具有準確的工作位置。如齒輪、帶輪等例如：圓錐齒輪傳動，要求兩個節(jié)錐頂點相重合。對于蝸桿傳動，要求蝸輪中間平面通過蝸桿的軸線。才能保證正確嚙合。方法：套杯+調整墊片設計：潘存云軸承組合位置調整的方法：套杯+調整墊片錐頂點不重合！錐頂點重合！

a)夾緊一對圓錐滾子軸承的外圈而預緊

b)用彈簧預緊：可得到穩(wěn)定的預緊力

c)在一對軸承中間裝入長度不等的套筒預緊，剛性較大

d)夾緊一對磨窄的外圈而預緊（正裝）；反裝時磨窄內圈。亦可在兩個內圈（或外圈）間加裝金屬墊片而預緊。（六）軸承的潤滑1.潤滑的目的2.潤滑的方法：油潤滑、脂潤滑★與滑動軸承同★3.潤滑劑及潤滑方法的選擇一般根據(jù)dn值（d——軸承內徑，mm；n——軸的轉速，rpm）查表13-10確定。表13-3適用于脂潤滑和油潤滑的dn值界限(表值104)(mm·r/min)

潤滑油的粘度可根據(jù)工作溫度及dn值，然后，根據(jù)粘度查潤滑油產(chǎn)品目錄選出相應的潤滑油牌號。

脂潤滑：用于較低的dn值，不便經(jīng)常添加潤滑劑或不允許使用油潤滑的場合，它能承受較大載荷，不易流失，容易密封。

油潤滑：用于高速、高溫、脂潤滑不能滿足要求時。設計：潘存云1000000500000200000100000500002000010000-40-20020406010012080dn/(mm·r/min)t/℃

潤滑油粘度的選擇5cSt(40℃時)102065110250400110（七）軸承的密封裝置

1.密封的目的：阻止灰塵、水、酸及其他雜物進入軸承；阻止?jié)櫥瑒┝魇А?/p>

2.密封裝置：分為兩大類：接觸式非接觸式。設計：潘存云毛氈圈密封適用場合：脂潤滑，要求環(huán)境清潔，軸頸圓周軸速度v<4~5

m/s，工作溫度不超過90℃

矩形斷面的毛氈圈被安裝在梯形槽內，它對軸產(chǎn)生一定的壓力而起到密封作用。適用場合：脂或油潤滑，軸頸圓周軸速度v<4~5m/s，工作溫度:-40~100℃

設計：潘存云(a)設計：潘存云(b)防漏油防灰塵密封圈密封密封圈用皮革、塑料或耐油橡膠制成，有的具有金屬骨架，有的沒有，制成標準件。密封唇朝里，目的是防漏油。密封唇朝外，主要目的是防灰塵、雜質接觸式密封：錯誤結構適用場合：脂潤滑，要求環(huán)境干燥清潔。

靠軸與端蓋之間的細小環(huán)形間隙密封，間隙愈小愈長，效果愈好，間隙取0.1~0.3mm。間隙封圈設計：潘存云(a)設計：潘存云(b)δ=0.1~0.3mmδ非接觸式密封：δ適用場合：脂潤滑或油潤滑，工作溫度不高于密封用脂的滴點。密封效果可靠。

圖b為軸向曲路，因考慮到軸受熱后會變長，間隙取δ=1.5~2mm。迷宮式封圈δ=0.1~0.2mm設計：潘存云(a)設計：潘存云(b)δδ=1.5~2mmδ將旋轉件與靜止件之間的間隙做成迷宮形式，并在間隙中充填潤滑油或潤滑脂以加強密封效果。分為徑向和軸向兩種結構。適用場合：適用于脂潤滑或油潤滑，密封效果可靠。

也可以把多種密封形式組合在一起。這是組合密封的一種型式----毛氈加迷宮，可充分發(fā)揮各自的優(yōu)點，提高密封效果。組合密封的方式很多，不一一列舉。設計：潘存云組合封圈組合式密封：氈圈密封：結構簡單但摩擦嚴重。用于v<4-5m/s處，主要用于脂潤滑。1）接觸式：在軸承蓋內放置軟材料與轉動軸直接接觸密封。皮圈密封：安裝方便，易于更換。v<10m/s（精車）；v<15m/s（磨光），要求軸頸淬硬，增強耐磨性。密封環(huán)：各接觸表面均需硬化處理并磨光。2）非接觸式密封，避免接觸處產(chǎn)生滑動摩擦?？p隙密封：間隙為0.1～0.3mm。用于脂潤滑；甩油環(huán)密封曲路密封例21-3某單級齒輪減速器輸入軸由一對深溝球軸承支承。已知齒輪上各力為：切向力Ft＝3000N，徑向力Fr＝1200N，軸向力Fx＝650N，方向如圖21-19所示。齒輪分度圓直徑d＝40mm。設齒輪中點至兩支點距離l＝50mm，軸與電機直接相連，n＝960r/min，載荷平穩(wěn)，常溫工作，軸頸直徑為30mm。要求軸承壽命不低于9000h，試選擇軸承型號。例21-3

求兩軸承所受徑向載荷（1）軸垂直面支點反力FRV

FRV1=470NFRV2=730N（2）軸水平面支點反力FRH解題過程:例21-3

（3）兩軸承所受徑向載荷FR

FR即合成后的支反力，2.初選軸承型號，計算當量動載荷（1）初選軸承型號由題意試選6206型深溝球軸承。由標準查得性能參數(shù)為：C=19.5kN,C0=11.5kN,n

lin

=9600r/min（脂潤滑）。（2）計算當量動載荷由式（21-5），P=fP

(XFR+YFA)由表21-8，取沖擊載荷因數(shù)fP

=1.1。例21-3

軸承Ⅰ：所受軸向載荷FA1=0，故X=1,Y=0。由此P1=fP

FR1=1.1×1572N軸承Ⅱ：所受軸向載荷FA2=Fx

=650N由表21-7查得e=0.26，由表21-7知，X=0.56,Y=1.71。由此P2=1.1×(0.56×1668+1.71×650)N例21-3

3.壽命計算因P2>P1，且兩軸承類型、尺寸相同，故只按Ⅱ軸承計算壽命即可。取P=P2，且由式（21-7）有壽命高于9000h，故滿足壽命要求由于載荷平穩(wěn)，轉速不是很低，故不必校核靜強度。該軸承轉速只有960r/min，遠低于極限轉速（9600r/min），故也不需校驗極限轉速。結論：6206軸承能滿足使用要求。脂潤滑即可。例21-3

例題：13-1

設某支承根據(jù)工作條件決定選用深溝球軸承。軸承徑向載荷R=5500N，軸向載荷A=2700N，軸承轉速n=1250r/min，裝軸承處的軸頸直徑可在60~70mm范圍內選擇，運用時有輕微沖擊，預期計算壽命L’h=5000h。試選擇其軸承型號。解：1.求比值A/R2.初步計算當量動載荷PP=fp(XR+YA)3.求軸承應有的基本額定動載荷值4.按照軸承樣本或設計手冊選擇C=62800N的6312軸承。此軸承的基本額定靜載荷C0=48500N。驗算：1)A/C02)用線性插值法求Y值3)求當量動載荷P4)驗算6312軸承壽命例題：13-2

設根據(jù)工作條件決定在軸的兩端反裝兩個角接觸球軸承。已知軸上齒輪受切向力Ft=2200N，徑向力Fr=900N，軸向力Fa=400N，齒輪分度圓直徑d=314mm，齒輪轉速n=520r/min，運轉中有中等沖擊載荷，軸承預期計算壽命L’h=15000h。設初選兩個軸承型號均為7207C，試驗算軸承是否可達到預期計算壽命的要求。1（S1）2（S2）FaFrFt200320解：查滾動軸承樣本（或設計手冊）可知，7207C

軸承的C=23500N，C0=17500N。1.求兩軸承受到的徑向載荷R1和R212FaFrR2vR1v2.求軸承的計算軸向力A1和A23.求兩軸承當量動載荷P1和P24.驗算軸承壽命12FaFrR2HR1H例題：13-3一球軸承，要求在可靠度為0.99時，在徑向載荷R=11000N作用下工作應力循環(huán)次數(shù)達。求此軸承應具有的基本額定動載荷C的值。解：根據(jù)表13-9，查得可靠度為0.99時的壽命修正系數(shù)a1=0.21，計算相應的基本額定壽命為：軸承應具有的基本額定動載荷（因軸承不受軸向載荷，P=R）為問答題

1.問：滾動軸承由哪幾個基本部分組成？

答：由內圈、外圈、滾動體和保持架等四部分組成。滾動體是滾動軸承中的核心元件，它使相對運動表面間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦。2.問：常用的滾動體有哪些？

答：滾動體有球、圓柱滾子、滾針、圓錐滾子、球面滾子、非對稱球面滾子等幾種。3.問：保持架的主要作用是什么？

答：保持架的主要作用是均勻地隔開滾動體，使?jié)L動體等距離分布并減少滾動體間的摩擦和磨損。如果沒有保持架，則相鄰滾動體轉動時將會由于接觸處產(chǎn)生較大的相對滑動速度而引起磨損。4.問：按軸承所承受的外載荷不同，滾動軸承可以分為哪幾種？

答：可以概況地分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類。5.問：常用滾動軸承的類型有哪些？

答：調心球軸承、調心滾子軸承、推力調心滾子軸承、圓錐滾子軸承、大錐角圓錐滾子軸承、推力球軸承、雙向推力球軸承、深溝球軸承、角接觸球軸承、外圈無擋邊的圓柱滾子軸承、內圈無擋邊的圓柱滾子軸承、內圈有單擋邊的圓柱滾子軸承、滾針軸承、帶頂絲外球面球軸承等。6.問：選擇滾動軸承類型時應考慮的主要因素有哪些？

答：1）軸承的載荷：軸承所受載荷的大小、方向和性質，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。2）軸承的轉速：在一般轉速下，轉速的高低對類型的選擇不發(fā)生什么影響，只有在轉速較高時，才會有比較顯著的影響。3）軸承的調心性能；4）軸承的安裝和拆卸。7.問：什么是軸承的壽命？

答：單個軸承，其中一個套圈或滾動體材料首次出現(xiàn)疲勞擴展之前，一套圈相對于另一套圈的轉數(shù)稱為軸承的壽命。由于制造精度、材料的均質程度等的差異，即使是同樣的材料、同樣尺寸以及同一批生產(chǎn)出來的軸承，在完全相同的條件下工作，它們的壽命也會極不相同。8.問：滾動軸承的失效形式主要有哪幾種？

答：主要有：點蝕、塑性變形、磨粒磨損、粘著磨損、銹蝕、軸承燒傷等。9.問：什么是軸承的基本額定壽命？

答：按一組軸承中10%的軸承發(fā)生點蝕破壞，而90%的軸承不發(fā)生點蝕破壞前的的轉數(shù)（以百萬轉為單位）或工作小時數(shù)作為軸承的壽命，并把這個壽命叫做基本額定壽命，以L10表示。

10.問：什么是軸承的基本額定動載荷？

答：使軸承的基本額定壽命恰好為一百萬轉時，軸承所能承受的載荷值，稱為軸承的基本額定動載荷，用C表示。對向心軸承，指的是純徑向載荷，用Cr表示；對推力軸承，指的是純軸向載荷，用Ca表示。11.問：什么是軸承的當量動載荷？

答：滾動軸承若同時承受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計算軸承壽命時在相同條件下比較，在進行壽命計算時，必須把實際載荷轉換為與確定基本額定動載荷的載荷條件相一致的當量動載荷，用P表示。12.問：滾動軸承為什么要進行靜載荷計算？

答：靜載荷是指軸承套圈相對轉速為零或相對轉速極度低時，作用在軸承上的載荷。為了限制滾動軸承在靜載荷下產(chǎn)生過大的接觸應力和永久變形，需進行靜載荷計算。13.問：滾動軸承壽命計算式中，為什么球軸承的ε值低于滾子軸承的ε值？

答：因為滾子軸承理論上為線接觸，而球軸承為點接觸，前者承載能力較高，故ε值較大，軸承壽命較高。14.問：什么是滾動軸承的預緊？為什么滾動軸承需要預緊？

答：所謂預緊，就是在安裝時用某種方法在軸承中產(chǎn)生并保持一軸向力，以消除軸承中的軸向游隙，并在滾動體和內、外圈接觸處產(chǎn)生初變形。通過預緊可以提高軸承的旋轉精度，增加軸承裝置的剛性，減小機器工作時軸的振動，常采用預緊的滾動軸承。

15.問：滾動軸承為什么需要潤滑？常用潤滑方式有哪些？

答：潤滑對于滾動軸承具有重要意義，軸承中的潤滑劑不僅可以降低摩擦陰力，還可以起著散熱、減小接觸應力、吸收振動、防止銹蝕等作用。軸承常用的潤滑方式有兩種：油潤滑和脂潤滑。此外，也有使用固體潤滑劑潤滑的。16.問：滾動軸承采用油潤滑時，常用的潤滑方法有哪些？

答：油浴潤滑、滴油潤滑、飛濺潤滑、噴油潤滑、油霧潤滑等。17.問：當滾動軸承采用脂潤滑時，裝脂量一般為多少？

答：滾動軸承的裝脂量一般為軸承內部空間的1/3～2/3。18.問：滾動軸承為何需要采用密封裝置？常用密封裝置有哪些？

答：軸承的密封裝置是為了阻止灰塵、水、酸氣和其它雜物進入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┝魇ФO置的。密封裝置可分為接觸式及非接觸式兩大類。19.問：軸上成對安裝的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，其軸上左右兩個支承上軸承所承受的總軸向力Fa是否就等于各自軸

答：Fa1與Fa2不一定分別等于Fd1和Fd2。因為需綜合考慮軸上的外加軸向載荷Fae、Fa1及Fa2的影響，再根據(jù)力系平衡條件，按“放松”或“壓緊”軸承分別計算。20.問：30000型和70000型軸承常成對使用，這時，什么是正安裝？什么是反安裝？什么叫“面對面”安裝？什么叫“背靠

答：成對使用時，“面對面”安裝方式稱為正安裝，“背對背”安裝方式稱為反安裝。而“面對面”系指兩軸承外圈窄邊相對，而“背對背”系指兩軸承外圈寬邊相對。21.問：軸承裝置設計中，常用的軸承配置方法有哪幾種？

答：1）雙支點單向固定；2）一支點雙向固定，另一端支點游動；3）兩端游動支承。選擇題

1.同一根軸的兩個支承，雖然承受負載不等，但常用一對相同型號的滾動軸承，最主要是因為除____以外的下述其余三點理由。

A.采購同型號的一對軸承比較方便

B.安裝軸承的兩軸承座孔直徑相同，加工方便

C.安裝軸承的兩軸頸直徑相同，加工方便

D.一次鏜孔能保證兩軸承座孔中心線的同軸度，有利于軸承正常工作

2.深溝球軸承，內徑100mm，寬度系列0，直徑系列2，公差等級為0級，游隙0組，其代號為_____。

A.60220B.6220/PO

C.60220/POD.6220

3._____可采用滾動軸承。

A.大型低速柴油機曲軸B.大型水輪發(fā)電機推力軸承

C.軋鋼機軋輥軸承D.蒸汽渦輪發(fā)電機轉子

4.滾動軸承的代號由前置代號，基本代號及后置代號組成，其中基本代號表示_____。

A.軸承的類型、結構和尺寸B.軸承組件

C.軸承內部結構的變化和軸承公差等D.軸承游隙和配置

5.按基本額定動載荷通過計算選用的滾動軸承，在預定的使用期限內，其工作可靠度為_____。

A.50%B.90%

C.95%D.99%6.滾動軸承的額定壽命是指____。

A.在額定動載荷作用下，軸承所能達到的壽命

B.在額定工況和額定動載荷作用下，軸承所能達到的壽命

C.在額定工況和額定動載荷作用下，90%軸承所能達到的壽命

D.同一批軸承在相同條件下進行實驗中，90%軸承所能達到的壽命

7.各類軸承的潤滑方式，通?？筛鶕?jù)軸承的___來選擇。

A.轉速B.當量動載荷

C.軸承所受載荷D.軸承內徑與轉速的乘積

8.采用滾動軸承軸向預緊措施的主要目的是____。

A.提高軸承的旋轉精度B.提高軸承的承載能力

C.降低軸承的運轉噪D.防止軸在沖擊振動下發(fā)生竄動

9.跨距較大并承受較大徑向載荷的起重機卷筒軸承應選用_____。

A.深溝球軸承B.圓柱滾子軸承

C.調心滾子軸D.圓錐滾子軸承

10._____是只能承受徑向載荷的軸承。

A.深溝球軸承B.調心球軸承

C.角接觸球軸承D.圓柱滾子軸承

11.代號為N1024的軸承內徑應該是______。

A.20B.24

C.40D.12012.推力球軸承的類型代號為_____。

A.5B.6

C.7D.813.角接觸球軸承承受軸向載荷的能力，隨接觸角α的增大而_____。

A.增大B.減少

C.不變D.不定14.一批在同樣載荷和同樣工作條件下運轉的型號相同的滾動軸承，

A.他們的壽命應該相同B.他們的壽命不一定相同

C.90%軸承的壽命應該相同D.他們的最低壽命相同15.若轉軸在載荷作用下彎曲變形較大或兩軸承座孔不能保證良好的同軸度，則宜選用類型代號為____的軸承。

A.1或2B.3或7

C.N或NUD.6或NA16.下列軸承中，能夠同時承受徑向載荷及少量的雙向軸向載荷的軸承是_____。

A.深溝球軸承B.推力球軸承

C.圓柱滾子軸承D.滾針軸承17.下列軸承類型代號中，主要承受徑向載荷也能同時承受少量雙向軸向載荷的軸承是____類。

A.5B.6

C.8D.N18.在正常工作條件下，滾動軸承的主要失效形式是____。

A.滾動體破裂B.滾道磨損

C.滾動體與滾道工作表面上產(chǎn)生疲勞點蝕

D.滾動體與滾道間產(chǎn)生膠合19.為了保證軸承內圈與軸肩的良好接觸，軸承的圓角半徑r與軸肩的圓角半徑r1應有____。

A.r=r1B.r>r1C.r<r1<R1

20角接觸球軸承的類型代號為_____。

A.1B.2C.3D.721.滾動軸承內圈孔徑的公差等級帶分布方向是從公稱尺寸開始，____。

A.分布在孔徑增大的方向B.分布在孔徑減小的方向

C.分布在孔徑公稱尺寸線兩側D.分布方向由軸承與軸的配合決定22.下列四種軸承中，_____必須成對使用。

A.深溝球軸承B.圓錐滾子軸承

C.推力球軸承D.圓柱滾子軸承23.代號為_____的軸承能很好的承受徑向載荷及軸向載荷的綜合作用。

A.1210與N210B.7310AC與30210

C.N1010與NU1010D.51110與8121024.滾動軸承的類型代號由_____表示。

A.數(shù)字B.數(shù)字或字母

C.字母D.數(shù)字加字母25、滾動軸承的接觸式密封是＿＿。

A、氈圈密封B、油溝式密封C、迷宮式密封D、甩油密封答案：D、D、C、A、B、D、