第八章-滚动轴承

1、8.1 概述概述一、本章的基本内容：二、滚动轴承的基本结构： 轴承的选用（类型，尺寸） 轴承承载能力的验算 轴承装置设计（安装、调试、润滑、密封）套圈套圈：内圈2（轴圈），外圈1（座圈）；材料为轴承钢 滚动体滚动体3：球，滚子（圆柱、圆锥、鼓形），滚针等，材料轴承钢 保持架保持架4：切制（铜、铝等合金，塑料），冲压（低碳钢）第八章第八章 滚动轴承滚动轴承8.2 滚动轴承的主要类型及代号滚动轴承的主要类型及代号一、按承受外载荷类型分类：一、按承受外载荷类型分类： 向心轴承：承受径向力Fr ，其中有几类可承受不大的轴向力 推力轴承：承受轴向力Fa 向心推力轴承：同时承受径向力向心推力轴承：同时承受

2、径向力Fr ，轴向力，轴向力Fa接触角载荷角二、代号基本代号后置代号前置代号内径代号内径代号，其中：00d=10mm01d=12mm02d=15mm03d=17mm0496:d=5*代号(mm)直径系列代号：直径系列代号：指内径相同，外径与宽度不同，例：宽度系宽度系列代号列代号正常系列为0，除调心滚子与圆锥滚子，其余可省略类型代号：类型代号：常用：1：调心球2：调心滚子3：圆锥滚子5：推力球6：深沟球7：角接触球N：圆柱滚子后置代号用字母和数字等表示轴承的结构、公差及材料的特殊要求等，其中常用代号有：内部结构代号：内部结构代号：C:表示=15AC:表示=25B:表示=40公差代号，公差代号，由

3、高级到低级：/p2:2级/p4:4级/p5:5级/p6:6级/p6x:6x级/p0:普通级，可省略径向游隙代号，径向游隙代号，由小到大：0组：常用，可不标1组: /c1 2组: /c23组: /c34组: /c45组: /c5前置代号表示轴承的分部件，用字母表示。例：7211c/p5表示角接触球轴承；直径2（轻）系列；内径为55mm；接触角=15；5级公差；0组游隙 试说明滚轴承代号试说明滚轴承代号62203和和7312AC/P6的含义。的含义。 8.3 滚动轴承类型的选择滚动轴承类型的选择一、考虑载荷特性一、考虑载荷特性载荷大小：大：滚子；小：球载荷方向：径向：圆柱滚子、滚针、深沟球； 轴向

4、：推力 径向与不大的轴向：深沟球，不大的角接触球与圆锥滚子； 径向与较大的轴向：较大的角接触球与圆锥滚子，或深沟球加推力。3. 载荷特点：冲击载荷，或轴中心线与轴承座中心线不重合时应选调心球或调心滚子，决不能选圆柱滚子或滚针。二、考虑转速高低二、考虑转速高低 高速：宜选球，轻系列，实体保持架，提高轴承公差等级，适当增大径向游隙三、考虑装拆问题三、考虑装拆问题若轴承座孔为整体结构，应考虑选内、或外圈可分离的轴承，如30000型，N0000型，或NA00008.4 滚动轴承尺寸的选择滚动轴承尺寸的选择一、滚动轴承的失效形式及基本额定寿命一、滚动轴承的失效形式及基本额定寿命1. 失效形式失效形式 点

5、蚀接触应力引起引起振动、噪声、发热 烧伤润滑不足引起 过渡磨损润滑油不洁引起 其它卡死，涨破内圈，挤碎套圈或保持架安装不良引起点蚀磨损套圈破碎保持架破碎胶合2. 寿命：寿命：套圈或滚动体在首次出现疲劳扩展前，一个套圈相对于另一个套圈的转数 寿命分布曲线：可以看出尽管材料、尺寸、类型完全相同，但寿命情况差别很大。提出问题：如何定义寿命轴承寿命（106 r）未失效轴承数量（%）按一组轴承中，10%发生破坏，90%不发生破坏前的转数（单位：106）作为轴承的基本额定寿命，用L10表示 基本额定寿命 预期寿命Lh在对轴承进行寿命计算时时，必须先给出轴承的使用时间，及预期寿命，按此选择轴承型号。表11-

6、11推荐出预期寿命二、基本额定动载荷二、基本额定动载荷定义：使轴承的基本额定寿命恰好是106 转时，轴承所能承受的载荷，用字母C表示，单位：kN 大小：不同类型C的含义不同；不同型号C的大小不同。 向心轴承：为径向基本额定动载荷，用Cr 表示 推力轴承：为轴向基本额定动载荷，用Ca 表示 向心推力轴承：使套圈产生纯径向位移的载荷径向分量，用Cr 表示 以上以上C值可查手册值可查手册三、寿命计算公式三、寿命计算公式提出问题： 若作用在轴承上的载荷不为C值时,寿命为多少？ 若已知载荷P，转速n，预期寿命Lh该如何求C值？2. 实验解决问题：图示为6207轴承载荷寿命曲线当寿命为106 r时，载荷P

7、(C)=25.5kN,将曲线用解析式子表示：)(10PCL)(10PCL式中：PCL10寿命（106 r）基本额定动载荷（kN）当量动载荷（kN）轴承指数（球：=3；滚子： =10/3 ）3. 计算公式：实际计算时寿命用小时更为方便；另有考虑温度的影响，引入温度系数：)(60106PCfnLth两类问题：已知轴承转速、载荷、轴承型号，计算使用寿命；已知轴承转速、载荷、预期寿命，选择轴承型号)(60106PCfnLthnft温度系数（表11-12）转速（r/min）61060hLnPChL预期寿命（h）四、滚动轴承的当量动载荷四、滚动轴承的当量动载荷P1. 当量动载荷：当量动载荷：由实际载荷转换

8、为与基本额定动载荷C条件一致的载荷形式，用P表示。2. P的计算：的计算：P=fP (XFr +YFa )式中： fP 载荷系数（表11-9） Fr 径向载荷；X径向载荷系数 Fa 轴向载荷；Y轴向载荷系数表11-8 特例：对于N,NA类轴承因Fa =0，则： P=fP Fr 对于5类轴承因Fr =0，则： P=fP Fa 1 .1pfNYFXFfPYXeFFarpra2200)300020001 (1 . 1)(0, 115. 02000300故：则：0197. 0102 .1530030raCF208. 0)0197. 0028. 0(014. 0028. 019. 022. 019. 0

9、e66310()601025500()602000220012976.9thf CLnPh0 .1tf轴轴承承类类型型 角角 接接 触触 向向 心心 球球 轴轴 承承圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承 70000C( =150) 70000AC（ =250） 70000B（ =400） Fr/(2Y)(Y是是Fa/Fe时时的轴向系数的轴向系数) F eFr 0.68Fr 1.14 Fr角接触向心轴承内部轴向力角接触向心轴承内部轴向力F五、角接触轴承轴向载荷的计算五、角接触轴承轴向载荷的计算tgFFFrssi25.型7000070000型型轴承受径向载荷作用时会产生轴承受径向载荷

10、作用时会产生内部轴向力内部轴向力这是一对两外圈窄边这是一对两外圈窄边相对的正装，其支撑相对的正装，其支撑点内移，有利于轴的点内移，有利于轴的强度计算强度计算.内部轴向力内部轴向力的方向的方向向里向里.这是一对两外圈宽这是一对两外圈宽边相对的反装，其边相对的反装，其支撑点外移，不利支撑点外移，不利于轴的强度计算于轴的强度计算.内内部轴向力部轴向力方向方向向外向外.成对使用，有两种安装方式（正装、反装）成对使用，有两种安装方式（正装、反装）1若若由于轴承由于轴承1的右端已固定，轴不能向右移动，即轴承的右端已固定，轴不能向右移动，即轴承1被压紧被压紧, 由由力的平衡条件得力的平衡条件得 21AFFF

11、轴承轴承1（压紧端）承受的轴向载荷：（压紧端）承受的轴向载荷： 轴承轴承2（放松端）承受的轴向载荷：（放松端）承受的轴向载荷： 12aAFFF22aFF2若若 21AFFF则轴承则轴承2被压紧，由力的平衡条件得被压紧，由力的平衡条件得 轴承轴承1（放松端）承受的轴向载荷：（放松端）承受的轴向载荷： 轴承轴承2（压紧端）承受的轴向载荷：（压紧端）承受的轴向载荷： 11aFF21aAFFF正装：NoImage1F2FAF反装：1F2FAF结论：结论： 被压紧轴承： Fa为FA与放松轴承的派生轴向力的代数和 被放松轴承： Fa为自身的派生轴向力1若若21AFFF轴承轴承1（压紧端）承受的轴向载荷：（

12、压紧端）承受的轴向载荷： 轴承轴承2（放松端）承受的轴向载荷：（放松端）承受的轴向载荷： 12aAFFF22aFF2若若 21AFFF则轴承则轴承2被压紧，由力的平衡条件得被压紧，由力的平衡条件得 轴承轴承1（放松端）承受的轴向载荷：（放松端）承受的轴向载荷： 轴承轴承2（压紧端）承受的轴向载荷：（压紧端）承受的轴向载荷： 11aFF21aAFFF一、轴承配置一、轴承配置1、双支点单向固定、双支点单向固定深沟球角接触球8.5 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计2、单支点双向固定、单支点双向固定v 固定端：固定端： 深沟球； 角接触或圆锥滚子成对使用； 向心和推力组合使用v 游动端：游动端：

13、深沟球，内圈固定，外圈游动； 圆柱滚子，内外圈均固定，滚子游动二、轴承的轴向紧固二、轴承的轴向紧固三、轴承游隙及轴上零件位置的调整三、轴承游隙及轴上零件位置的调整靠轴承端盖的垫片调整靠轴承端盖的垫片调整靠圆螺母调整靠圆螺母调整靠套杯调整圆锥齿轮与蜗杆的轴向位置靠套杯调整圆锥齿轮与蜗杆的轴向位置垫片配合标注：配合标注：内圈与轴：只标注轴内圈与轴：只标注轴外圈与孔：只标注孔外圈与孔：只标注孔五、轴承的预紧与装拆五、轴承的预紧与装拆加热加热 ( (80900C) )利用利用拆装拆装工具工具轴肩高度低于内圈 定位轴肩定位轴肩零件定位零件定位 h 35 mm 非定位轴肩非定位轴肩便于装配便于装配 h=(0.5 1)mm为便于装拆为便于装拆 阶梯轴阶梯轴轴肩轴肩d dminmin在最外端、必有定位轴环在最外端、必有定位轴环设计时应注意设计时应注意: : 轴承定位轴