第14章 滾動軸承及裝置設(shè)計

第十四章滾動軸承及裝置設(shè)計教學(xué)基本要求重點與難點分析典型例題分析自測試題1、掌握滾動軸承的結(jié)構(gòu)類型和代號。2、掌握選擇滾動軸承類型的基本方法。3、掌握滾動軸承壽命計算的基本理論及方法。4、合理進行滾動軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計。重點與難點分析本章重點滾動軸承的類型和代號、滾動軸承壽命計算的基本理論及方法和滾動軸承組合結(jié)構(gòu)。

教學(xué)基本要求1.滾動軸承的結(jié)構(gòu)類型和代號重點掌握調(diào)心球軸承(1類)、調(diào)心滾子軸承(2類)、圓錐滾子軸承(3類)、深溝球軸承(6類)、角接觸球軸承(7類)和向心圓柱滾子軸承(N類)的類型代號、結(jié)構(gòu)特點、承受載荷方向、極限轉(zhuǎn)速和應(yīng)用特點。參見教材14-2內(nèi)徑代號用基本代號右起第一、第二位數(shù)字表示，內(nèi)徑20~480mm內(nèi)，d=內(nèi)徑代號×5mm。尺寸系列代號對于同一內(nèi)徑的軸承，為了適應(yīng)不同承載能力、轉(zhuǎn)速或結(jié)構(gòu)尺寸的需要，采用不同大小的滾動體、外徑和寬度（對于推力軸承則為高度），以基本代號右起第三（直徑系列）和第四位數(shù)字（寬度系列）為尺寸系列代號。類型代號從基本代號右起第五位起，用1~2位數(shù)字或拉丁字母表示軸承的類型。常用類型代號見教材14-2。尺寸系列代號對于同一內(nèi)徑的軸承，為了適應(yīng)不同承載能力、轉(zhuǎn)速或結(jié)構(gòu)尺寸的需要，采用不同大小的滾動體、外徑和寬度（對于推力軸承則為高度)，以基本代號右起第三(直徑系列)和第四位數(shù)字(寬度系列)為尺寸系列代號。公差等級代號表示軸承制造的精度等級，分別用/P0(為普通級精度可省略)、/P6x、/P6、/P5、/P4、/P2，精度按以上次序由低到高。2.滾動軸承基本額定動載荷和基本額定壽命的定義滾動軸承的基本額定壽命是指一批軸承，在同一條件下，其中10%的軸承產(chǎn)生疲勞點蝕，而90%的軸承不產(chǎn)生疲勞點蝕時，軸承所轉(zhuǎn)的總?cè)?shù)，用L10表示：或在一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)，用Lh

表示。滾動軸承在基本額定壽命L10

恰好等于106

轉(zhuǎn)時所能承受的載荷，稱為基本額定動載荷，用C表示。3內(nèi)部軸向力總軸向力和當量動載荷的計算(1)內(nèi)部軸向力的計算方法見下表:角接觸軸承內(nèi)部軸向力S計算(2)計算角接觸軸承的總軸向載荷的方法可歸納如下：1)根據(jù)軸上全部軸向力(包括外加軸向力A和軸承內(nèi)部軸向力S合力)的指向,判明哪端軸承被“壓緊”，哪端軸承被“放松”；2）被“放松”的軸承的軸向載荷等于它本身的內(nèi)部軸向力；3）被“壓緊”的軸承的軸向載荷等于除它本身派生軸向力以外的其它軸向力的矢量和。（3）當量動載荷的計算公式式中，

Fr為徑向載荷，N；Fa為軸向載荷，N；X為徑向載荷系數(shù)；Y為軸向載荷系數(shù)；在應(yīng)用教材表查X，Y時，一些軸承需要先確定系數(shù)e，它是表征軸向載荷對向心軸承受力影響的判別系數(shù)，其數(shù)值與軸承的類型和實際接觸角有關(guān)。（4）壽命計算公式式中,ε為壽命指數(shù)。對于球軸承ε=3,滾子軸承ε=10/3典型例題分析某減速器的一軸，裝軸承處軸的直徑約36～43mm，軸承組合擬背靠背安裝。已知兩軸承的徑向載荷分別為Fr1

=5000N，F(xiàn)r2

=2600N，軸的軸向外載荷A=800N，各載荷方向如圖a)所示；轉(zhuǎn)速=1450r/min；工作時有輕微沖擊；軸承工作溫度100以下。試設(shè)計該軸承，要求軸承壽命不少于15年（一年以300天計算三班制工作）。解:1、試選軸承型號根據(jù)軸徑要求試選30308圓錐滾子軸承2、計算軸承的軸向載荷查機械設(shè)計手冊，30308軸承為圓錐滾子軸承，其基本額定動載荷Cr=90500N，Y=1.7，e=0.35。查教材表14-13，兩軸承的內(nèi)部軸向力分別為S1、S2的方向如圖(b)所示，由于A+S2

=(800+764.7)N=1564.7N>S1，軸承2被“壓緊”，軸承1被“放松”故Fa1

=S1

=1470N，F(xiàn)a2

=A+S2=1564.7N3、計算當量動載荷因查表14-11得X1=1，Y1=0；X2=0.4，Y2=1.7。由教材中公式P=XFr+YFa，得P1

>P2，所以只需校核軸承1的壽命。4、求軸承1的壽命有輕微沖擊，查表取fT

=

0.1，fP

=1.1。軸承1的壽命為即，滿足要求。

自測試題一、判斷題（正確:Ｔ；錯誤:F）１.滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架四部分組成，有些滾動軸承可以缺少其中某一部分或某幾部分，但滾動體是不可缺少的。２.軸承31205內(nèi)圈與軸的配合可以標注為φ25k6。答案３.深溝球軸承6206內(nèi)圈與軸的配合在裝配圖上可以標注為φ30H7/k6。４.滾動軸承工作時，承受的當量靜載荷不得大于其基本額定靜載荷。５.滾動軸承計算當量動載荷的軸向系數(shù)Y值越大，其承受軸向力的能力越大。６.滾動軸承的基本額定靜載荷C0

值都應(yīng)大于基本額定動載荷C值。答案二、選擇題1.在各種基本類型的向心滾動軸承中___________不能承受軸向載荷。

A.調(diào)心球軸承B.

圓柱滾子軸承

C.調(diào)心滾子軸承D.

深溝球軸承2.某滾動軸承按壽命公式計算出壽命Lh=10500h，其可靠度___。A.為99%B.為90%C.<90%D.>99%E.不確定答案3.當滾動軸承的疲勞壽命可靠度提高時其額定靜載荷

。A.增大B.

減小C.

不變D.

不一定4.滾動軸承壽命計算公式L=

(C/P)ε中各參數(shù)L、C、P的單位分別為______，________，_________。A.h

B.N

C.r

D.106r

E.s

F.MF.r/min5.滾動軸承壽命計算公式為L=

(C/P)，ε為壽命指數(shù)，對N206軸承，ε＝

。A.3B.3/10C.10/3D.1/3答案6.滾動軸承的額定靜載荷是指使_________的載荷A.滾動體和滾道不致破壞時B.滾道表面永久變形為滾動體直徑萬分之一時C.滾道與受載最大的滾動體接觸中心處引起規(guī)定接觸應(yīng)力時D.90%的軸承滾道與滾動體塑性變形之和等于滾動體直徑萬分之一時三、填空題１.滾動軸承的四個基本組成部分是______、______、________、______。2.中速旋轉(zhuǎn)正常潤滑的滾動軸承的主要失效形式是_____________。答案３.角接觸球軸承7210C的基本額定動載荷Cr33.9kN,表示該軸承在33.9kN的載荷下壽命為

r時，可靠度為________。４.滾動軸承按可承受的載荷方向分類，主要承受徑向載荷，同時可以承受軸向載荷的稱為________軸承，只能承受軸向載荷的稱為__