高职《机械化设计基础》轴承、教案.doc

.*职业技术学院教案 第 27 次课教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容第15章 轴承15.1 滑动轴承的典型结构15.2 滑动轴承的材料和轴瓦结构15.3 滑动轴承的失效形式及材料重点、难点教学目的要求：1.轴承的类型2.会选用滑动轴承的结构和材料教学方法和教学手段：多媒体讲授讨论、思考题、作业：参考资料：多媒体材料，网络资料讲 稿 内 容备注第15章 轴承轴承是支撑轴的部件，按其工作时的摩擦性质可以分为滑动摩擦轴承（简称滑动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两大类。虽然滚动轴承有一系列优点，在一般机械中获得广泛的应用，但是在高速、高精度、重载、结构上要求剖分等场合下，滑动轴承则获得广泛使用。所以，本章主要讨论滑动轴承。15.1 滑动轴承的特点、类型及应用滑动轴承的运动形式是以轴颈与轴瓦相对滑动为主要特征，也即摩擦性质为滑动摩擦。实践表明，由于滑动轴承的润滑条件不同，会出现不同的摩擦状态。轴承工作面的摩擦状态分为干摩擦状态、边界摩擦状态、混合摩擦状态和流体摩擦状态四类，如图所示。图151两摩擦表面直接接触，相对滑动，又不加入任何润滑剂，称为干摩擦；两摩擦表面被流体（液体或气体）层完全隔开，摩擦性质仅取决于流体内部分子之间粘性阻力称为流体摩擦；两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面吸附性质的称为边界摩擦状态；实际上，干摩擦状态和边界摩擦状态很难精确区分，所以这两种摩擦状态也常常归并为边界摩擦状态。在实际应用中，轴承工作表面有时是边界摩擦和流体摩擦并存的混合状态，称为混合摩擦。边界摩擦和混合摩擦又长称为非液体摩擦。所以，滑动轴承按其摩擦性质可以分为液体滑动摩擦轴承和非液体滑动摩擦轴承两类。1）液体滑动摩擦轴承：由于在液体滑动轴承中，轴颈和轴承的工作表面被一层润滑油膜隔开，两零件之间没有直接接触，轴承的阻力只是润滑油分子之间的摩擦，所以摩擦系数很小，一般仅为0.0010.008。这种轴承的寿命长、效率高，但是制造精度要求也高，并需要在一定的条件下才能实现液体摩擦。2）非液体滑动摩擦轴承：非液体滑动摩擦轴承的轴颈与轴承工作表面之间虽有润滑油的存在，但在表面局部凸起部分仍发生金属的直接接触。因此摩擦系数较大，一般为0.10.3，容易磨损，但结构简单，对制造精度和工作条件的要求不高，故此在机械中得到广泛使用。干摩擦的摩擦系数大，磨损严重，轴承工作寿命短。所以在滑动轴承中应力求避免。所以，高速长期运行的轴承要求工作在液体摩擦状态下，一般工作条件下轴承则维持在边界摩擦或混合摩擦状态下工作。因此本章主要讨论非液体滑动摩擦轴承。图152按照轴承承受的载荷分类可以分为：1）径向滑动轴承，主要承受径向载荷fr；2)止推滑动轴承，主要承受轴向载荷fa（如图所示）。在机械中，虽然广泛采用滚动轴承，但在许多情况下又必须采用滑动轴承。这是因为滑动轴承有其独特的优点是滚动轴承不能代替的。滑动轴承的主要优点是：1）结构简单，制造、加工、拆装方便；2）具有良好的耐冲击性和良好的吸振性能，运转平稳，旋转精度高；3）寿命长。但是也有其缺点，主要有：1）维护复杂，对润滑条件较高；2）边界润滑轴承，摩擦损耗较大。因而在大型汽轮机、发电机、压缩机、轧钢机及高速磨床上多采用滑动轴承。此外，在低速而带有冲击载荷的机器中，如水泥搅拌器、滚筒清砂机、破碎机等冲压机械、农业机械中也多采用滑动轴承。15.2 滑动轴承的结构1、径向滑动轴承常用的径向滑动轴承，我国已经制定了标准，通常情况下可以根据工作条件进行选用。径向滑动轴承可以分为整体式和剖分式（对开式）两大类。（1）整体式径向滑动轴承图153整体式滑动轴承（jb/t2560-91），如图所示为整体式滑动轴承。它由轴承座和轴承套组成。轴承套压装在轴承座孔中，一般配合为h8/s7。轴承座用螺栓与机座联接，顶部设有安装注油油杯的螺纹孔。轴套上开有油孔，并在其内表面开油沟以输送润滑油。这种轴承结构简单、制造成本低，但当滑动表面磨损后无法修整，而且装拆轴的时候只能作轴向移动，有时很不方便，有些粗重的轴和中间具有轴颈的轴（如内燃机的曲轴）就不便或无法安装。所以，整体式滑动轴承多用于低速、轻载和间歇工作的场合，例如手动机械、农业机械中，等。这类轴承座的标记为：hz轴承座jb/t2560，其中h表示滑动轴承座，z表示整体式，表示轴承内径（单位mm）。标准规格为：hz020140 。（2）剖分式滑动轴承剖分式滑动轴承是由轴承盖、轴承座、剖分轴瓦和螺栓组成。对开式二（四）螺栓正滑动轴承（jb/t2561-91或jb/t2562-91），如图所示。轴承座水平剖分为轴承座和轴承盖两部分，并用二（或四）个螺栓联接。为了防止轴承盖和轴承座横向错动和便于装配时对中，轴承盖和轴承座的剖分面做成阶梯状。对开式滑动轴承在装拆轴时，轴颈不需要轴向移动，装拆方便。另外，适当增减轴瓦剖分面间的调整垫片，可以调节轴颈与轴承之间的间隙。这种轴承所受的径向载荷方向一般不超过剖分面垂线左右35的范围，否则应该使用斜剖分面轴承。为使润滑油能均匀地分布在整个工作表面上，一般在不承受载荷的轴瓦表面开出油沟和油孔。图155这类轴承轴瓦与座孔之间的配合为h8/m7。轴承座标记为：h2轴承座jb2561-91(或h4)，其中h表示滑动轴承座，2（4）表示螺栓数， 表示轴承内径（单位mm）。标准规格为h2030h2160（h4050h4220）。对开式四螺栓斜滑动轴承（jb/t2563-91），如图所示为对开式斜滑动轴承。轴承剖分面与水平面成45角，轴承载荷的方向应位于垂直剖分面的轴承中心线左右35的范围内，其特点与对开式正滑动轴承相同。轴承座的标记为：hx轴承座jb/t2563-91，其中h表示滑动轴承座，x表示斜座，表示轴承内径（单位mm）。标准规格为hx050hx220。图154图156当轴颈较长（宽径比大于1.51.75），轴的刚度较小，或由于两轴承不是安装在同一刚性机架上，同心度较难保证时，都会造成轴瓦端部的局部接触（如图所示），使轴瓦局部严重磨损，为此可采用能相对轴承自行调节轴线位置的滑动轴承，称为回滑动轴承，如图所示。图157这种滑动轴承的结构特点是轴瓦的外表面做成凸形球面，与轴承盖及轴承座上的凹形球面箱配合，当轴变形时，轴瓦可随轴线自动调节位置，从而保证轴颈和轴瓦为球面接触。（3）轴承与轴瓦结构整体式轴承中与轴颈配合的零件称为轴套，结构如图所示，分为不带挡边和带挡边的两种结构，其基本尺寸、公差参见gb2509-81或gb2510-81。图159对开式轴承的轴瓦由上下两半组成，如图所示。为使轴瓦既有一定的强度，又有良好的减磨性，常在轴瓦内表面浇铸一层减磨性好的材料（如轴承合金），称为轴承衬。轴承衬应可靠的贴合在轴瓦表面上，为此可以采用如图所示的结合形式（图中涂黑层表示轴承衬）图1512图1511图1510图158为了将润滑油引入轴承，并布满于工作表面，常在其上开有供油孔和油沟；供油孔和油沟应开在轴瓦的非承载区，否则会降低油膜的承载能力，如图13-10所示。轴向油沟也不应在轴瓦全长上开通，以免润滑油自油沟端部大量泄漏。常见的油沟形式如图13-11所示。对于一些重型机器的轴承轴瓦，其上常开设油室。它既可以使润滑空间增大，并有贮油和保证润滑油稳定应的作用，如图所示。2、推力滑动轴承推力滑动轴承用于承受轴向载荷。如图1513所示为一简单的推力轴承结构，它由轴承座、套筒、径向轴瓦、止推轴瓦所组成。为了便于对中，止推轴瓦底部制成球面形式，并用销钉来防止它随轴颈转动，润滑油从底部进入，上部流出。其最简结构如图15-14所示。由于工作面上相对滑动速度不等，越靠近边缘处相对滑动速度越大，磨损越严重，会造成工作面上压强分布不均匀，相对滑动端面通常采用环状端面。当载荷较大时，可采用多环轴颈，如图15-14b所示，这种结构能够承受双向轴向载荷。对于15-14所示的结构多用于低速轻载的场合。图15-14图151315.3 滑动轴承的失效形式及材料一、滑动轴承的失效形式滑动轴承的失效形式通常由多种原因引起，失效的形式有很多种，有时几种失效形式并存，相互影响。（1）磨粒磨损进入轴承间隙的硬颗粒物（如灰尘、砂砾等）有的嵌入轴承表面，有的游离于间隙中并随轴一起转动，它们都将对轴颈和轴承表面起研磨作用。在机器起动、停车或轴颈与轴承发生边缘接触时，他们都将加剧轴承磨损，导致几何行状改变、精度丧失，轴承间隙加大，使轴承性能在预期寿命前急剧恶化。（2）刮伤进入轴承间隙的硬颗粒或轴颈表面粗糙的轮廓峰顶，在轴承伤划出线状伤痕，导致轴承因刮伤而失效。（3）胶合（也称为烧瓦）当轴承温升过高，载荷过大，油膜破裂时，或在润滑油供应不足的条件下，轴颈和轴承的相对运动表面材料发生粘附和迁移，从而造成轴承损坏，有时甚至可能导致相对运动的中止。（4）疲劳剥落在载荷反复作用下，轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹，当裂纹向轴承衬与衬背结合面扩展后，造成轴承衬材料的剥落。它与轴承衬和衬背因结合不良或结合力不足造成轴承衬的剥离有些相似，但疲劳剥落周边不规则，结合不良造成的剥离周边比较光滑。（5）腐蚀润滑剂在使用中不断氧化，所生成的酸性物质对轴承材料有腐蚀性，特别对制造铜铝合金中的铅，易受腐蚀而形成点状剥落。氧对锡基巴氏合金的腐蚀，会使轴承表面形成一层由sno2和sno混合组成的黑色硬质覆盖层，它能擦伤轴颈表面，并使轴承间隙变小。此外，硫对含银或铜的轴承材料的腐蚀，润滑油中水分对铜铅合金的腐蚀，都应予以注意。以上列举了常见的几种失效形式，由于工作条件不同，滑动轴承还可出现气蚀、流体侵蚀、电侵蚀和微动磨损等损伤。从美国、英国和日本三家汽车厂统计的汽车用滑动轴承故障原因的平均比率来看，因不干净或由异物进入而导致鼓掌的比率较大。故障原因不干净润滑油不足安装误差对中不良超载腐蚀制造精度低气蚀其它比率（%）38.311.115.98.16.05.65.52.86.7二、轴承材料轴瓦与轴承衬的材料通称为轴承材料。针对以上所述的失效形式，轴承材料性能应着重满足以下主要要求：1）良好的减摩性、耐磨性和抗胶合性减摩性是指材料副具有低的摩擦系数。耐磨性是指材料的抗磨性能（通常以磨损率表示）。抗胶合性是指材料的耐热性和抗粘附性。2）良好的摩擦顺应性、嵌入性和磨合性摩擦顺应性是指材料通过表层弹塑性变形来补偿轴承滑动表面初始配合不良的能力。嵌入性是指材料容纳硬质颗粒嵌入，从而减轻轴承滑动表面发生刮伤或磨粒磨损的性能。磨合性是指轴瓦与轴颈表面经过短期轻载运转后，易于形成相互吻合的表面粗糙度。3）足够的强度和抗腐蚀能力4）良好的导热性、工艺性、经济性等应该指出的是：没有一种轴承材料全面具备上述性能，因而必须针对各种具体的情况，仔细进行分析后合理选用。常用的材料可以分为三大类：1）金属材料，如轴承合金、铜合金、铝基合金和铸铁等；2）多孔质金属材料；3）非金属材料，如工程塑料、碳石磨等。1）轴承合金（通称巴氏合金或白合金）轴承合金是锡、铅、锑、铜的合金，它以锡或铅作为基体，其内含有锑锡（sb-sn）或铜锡（cu-sn）的硬晶粒。硬晶粒起抗磨作用，软基体则增加材料的塑性。轴承合金的弹性模量和弹性极限都很低，在所有轴承材料中，它的嵌入性及摩擦顺应性最好，很容易和轴颈磨合，也不易与轴颈发生胶合。但轴承合金的强度很低，不能单独制作轴瓦，只能粘附在青铜、钢或铸铁轴瓦上作轴承衬。轴承合金适用于重载、中高速场合，价格较贵。2）铜合金铜合金具有较高的强度，较好的减磨性和耐磨性。由于青铜的减磨性和阿耐磨性比黄铜好，故青铜是最常用的材料。青铜有锡青铜、铅青铜和铝青铜等几种，其中锡青铜的减摩性和耐磨性最好，应用广泛。但锡青铜比轴承合金硬度高，磨合性及嵌入性差，适用于重载及中速场合。铅青铜抗胶合能力强，适用于高速、重载轴承。铝青铜的强度及硬度较高，抗胶合能力较差，适用于低速重载轴承。在一般机械中有50的滑动轴承采用青铜材料。3）铝基轴承合金铝基轴承合金在许多国家获得了广泛的应用。它有相当好的耐蚀性和较高的疲劳强度，摩擦性也较好。这些品质使铝基轴承合金在部分领域取代了较贵的轴承合金和青铜。铝基轴承合金可以制成单金属零件（如轴套、轴承等），也可以制成双金属零件，双金属轴瓦以铝基轴承合金为轴承衬，以钢作衬背。4）灰铸铁和耐磨铸铁普通灰铸铁或加有镍、铬钛等合金成分的耐磨灰铸铁，或者是球墨铸铁，都可以用作轴承材料。这类材料中的片状或球状石墨在材料表面上覆盖后，可以形成一层起润滑作用的石墨层，故具有一定的减摩性和耐磨性。此外石墨能吸附碳氢化合物，有助于提高边界润滑性能，故采用灰铸铁作轴承材料时应加润滑油。由于铸铁性脆、磨合性能差，故只适用于轻载低速和不受冲击载荷的场合。5）多孔质金属材料这是不同于金属粉末经压制、烧结而成的轴承材料。这种材料是多孔结构的，孔隙约占体积的1035。使用前先把轴瓦在加热的油中浸渍数小时，使孔隙中充满润滑油，因而通常把这种材料制成的轴承称为含油轴承。它具有自润滑性。工作时，由于轴颈转动的抽吸作用及轴承发热时油的膨胀作用，油便进入摩擦表面间起润滑作用；不工作时，因毛细管作用，油便被吸回到轴承内部，故在相当长的时间内，即使不加油仍能和好的工作。如果定期给以供油，则使用效果更好。但由于其韧性较小，故宜用于平稳无冲击载荷及中低速情况。常用的有多孔铁和多孔质青铜。多孔铁常用来制作磨粉机轴套、机床油泵衬套、内燃机凸轮轴衬套等，多孔质青铜常用来制作电唱机、电风扇、纺织机械及汽车发电机的轴承。我国也有专门制造含油轴承的生产厂家，需用时可根据设计手册选用。5）非金属材料非金属材料中应用最广的是各种塑料，如酚醛树脂、尼龙、聚四氟乙烯等。聚合物的特性是：与许多化学物质不起反应，抗腐蚀性好，例如聚四氟乙烯（ptee）能抗强酸和弱碱；具有一定的自润滑性，可以在无润滑条件下工作，在高温条件下具有一定的润滑能力；具有包容异物的能力（嵌入性好），不宜擦伤配合零件表面；减摩性及耐磨性比较好。选择聚合物作轴承材料时，必须注意以下一些问题：由于聚合物的热传导能力差，只有钢的百分之几，因此必须考虑摩擦热的消散问题，它严格限制着聚合物轴承的工作转速及压力值。又因为聚合物的线胀系数比钢大的多，因此聚合物轴承与钢制轴颈的间隙比金属轴承的间隙大。此外聚合物材料的强度和屈服极限较低，因而在装配和工作时能承受的载荷有限。另外聚合物在常温下回产生蠕变现象，因而不宜用来制作间隙要求严格的轴承。碳石墨是电机电刷的常用材料，也是不良环境中的轴承材料。碳石墨是由不同量的碳和石墨构成的人造材料，石墨含量越多，材料越软，摩擦系数越小。可在碳石墨材料中加入金属、聚四氟乙烯或二硫化钼组分，也可以浸渍液体润滑剂。碳石墨轴承具有自润滑性，它的自润性和减摩性取决于吸附的水蒸气量。碳石墨和含有碳轻化合物的润滑剂有亲和力，加入润滑剂有助于提高其边界润滑性能。此外，它还可以作水润滑的轴承材料。橡胶主要用于以水作润滑剂或环境较脏污之处。橡胶轴承内壁上带有纵向沟槽，便于润滑剂的流通、加强冷却效果并冲走脏物。木材具有多孔质结构，可用填充剂来改善其性能。填充聚合物能提高木材的尺寸稳定性和减少吸湿量，并能提高强度。采用木材（以溶于润滑油的聚乙烯作填充剂）制成的轴承，可在灰尘极多的条件下工作，例如用作建筑、农业中使用的带式输送机支撑滚子的滑动轴承。*职业技术学院教案 第 28 次课教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 技能课 其它主要教学内容15.4 滚动轴承的类型、结构和代号15.5滚动轴承装置设计重点、难点滚动轴承的代号及选用教学目的要求：1了解滚动轴承的分类，结构、类型、代号；2掌握滚动轴承选择的方法。教学方法和教学手段：多媒体讲授讨论、思考题、作业：参考资料：多媒体材料，网络资料讲 稿 内 容备注滚动轴承是机器上一种重要的通用部件。它依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件，具有摩擦阻力小、容易起动、效率高、轴向尺寸小等优点，而且由于大量标准化生产，具有制造成本低的优点。因而在各种机械中得到了广泛的使用。图1515滚动轴承已经标准化，由专门的工厂大量生产。在机械设计中，我们的主要工作就是根据具体的工作条件正确的选用轴承的类型和尺寸，并进行轴承安装、调整、润滑、密封等轴承组合的结构设计。15.4 滚动轴承的结构、类型和代号15.4.1 滚动轴承的主要类型及性能滚动轴承的分类依据主要是其所能承受的载荷方向（或公称接触角）和滚动体的种类。所以滚动轴承的一个重要参数就是接触角。接触角的概念：滚动体和套圈接触处的法线与轴承径向平面（垂至于轴承轴心线的平面）之间的夹角称为公称接触角。越大，则轴承承受轴向载荷的能力就越大。按轴承的内部结构和所能承受的外载荷或公称接触角的不同，滚动轴承分为：1、向心轴承（也称径向轴承）：主要或只能承受径向载荷的滚动轴承，其公称压力角为045。向心轴承按公称接触角的不同又可以分为0的向心轴承，如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承等。向心轴承按公称接触角的不同又可以分为（1）径向接触轴承：公称接触角为0的向心轴承，如深沟球轴承、圆柱滚子轴承和滚针轴承等。其中深沟球轴承除了主要承受径向载荷外，同时还可以承受一定的轴向载荷（双向），在高转速时甚至可以代替推力轴承来承受纯轴向载荷，因此有时也把它看作向心推力轴承。它的设计计算也与后述的向心推力轴承（角接触球轴承、圆锥滚子轴承类似）。与尺寸相同的其它轴承相比，深沟球轴承具有摩擦因数小、极限转速高的优点，并且价格低廉，故获得了最为广泛的应用。（2）向心角接触轴承：公称接触角在045的向心轴承，如角接触球轴承、圆锥滚子轴承、调心轴承等。两种调心轴承在主要承受径向载荷的同时，也可以承受不大的轴向载荷。其主要特点在于：允许内外圈轴线有较大的偏斜（23），因而具有自动调心的功能，可以适应轴的挠曲和两轴承孔的同轴度误差较大的情况。2、推力轴承：主要用于承受轴向载荷的滚动轴承，其公称接触角为4590。推力轴承按公称接触角的不同又分为（1）轴向接触轴承：公称接触角为90的推力轴承，如推力球轴承等。（2）推力角接触轴承：公称接触角为45到90的推力轴承，如推力角接触轴承等。按照承受单向轴向力和双向轴向力可以分为单列和双列推力轴承。3、向心推力轴承：这类轴承包括角接触球轴承和圆锥滚子轴承，可以同时承受径向载荷和较大的轴向载荷。在工程上常用的滚动轴承五类：深沟球轴承、圆柱滚子轴承、单列推力球轴承、角接触球轴承和圆锥滚子轴承。各类轴承的承载性能见教材表格所列。15.4.2 滚动轴承的基本结构滚动轴承严格来说是一个组合标准件，其基本结构如图所示。它主要有内圈、外圈、滚动体和保持架等四个部分所组成。通常其内圈用来与轴颈配合装配，外圈的外径用来与轴承座或机架座孔相配合装配。有时也有轴承内圈与轴固定不动、外圈转动的场合。作为转轴支撑的滚动轴承，显然其中的滚动体是必不可少的元件；有时为了简化结构，降低成本造价，可根据需要而省去内圈、外圈、甚至保持架等。这时滚动体直接与轴颈和座孔滚动接触。例如自行车上的滚动轴承就是这样的简易结构。当内、外圈相对转动时，滚动体即在内外圈的滚道中滚动。常见的滚动体形状如图所示，有滚动轴承的内、外圈和滚动体一般采用轴承铬钢（如gcr9、gcr15、gcr15simn等）经淬火制成，硬度hrc60以上。保持架使滚动体均匀分布在圆周上，其作用是：避免相邻滚动体之间的接触。保持架有冲压式和实体式两种。冲压式：用低碳钢冲压制成。实体式：用铜合金、铝合金或工程塑料。具有较好的定心精度，适用于较高速的轴承。15.4.3滚动轴承的代号（必须掌握）滚动轴承的种类很多，而各类轴承又有不同结构、尺寸和公差等级等，为了表征各类轴承的不同特点，为了便于组织生产、管理、选择和使用，国家标准中规定了滚动轴承代号的表示方法，由数字和字母所组成。滚动轴承的代号有三个部分代号所组成：前置代号、基本代号和后置代号。见下表：前置代号基本代号后置代号（组）轴承类型尺寸系列轴承内径内部结构密封防尘套圈变型保持架（材料）轴承材料公差等级游隙配置其它1、基本代号基本代号是表示轴承主要特征的基础部分，也是我们应着重掌握的内容，包括轴承类型、尺寸系列和内径。类型代号用阿拉伯数字（以下简称数字）或大些拉丁字母（简称字母）表示，个别情况下可以省略。尺寸系列是是由轴承的直径系列代号和宽（高）度系列代号组合而成，用两位数字表示。宽度系列是指径向轴承或向心推力轴承的结构、内径和直径都相同，而宽度为一系列不同尺寸，依8、0、16次序递增（推力轴承的高度依7、9、1、2顺序递增）。当宽度系列为0系列时，对多数轴承在代号种可以不予标出（但对调心轴承需要标出）。用基本代号右起第四位数字表示图1516直径系列表示同一类型、相同内径的轴承在外径和宽度上的变化系列，用基本代号右起第三位数字表示（滚动体尺寸随之增大）。即按7、8、9、0、1、5顺序外径尺寸增大，如图所示。内径代号是用两位数字表示轴承的内径：内径d=10480mm的轴承内径表示方法见下表（其它有关尺寸的轴承内径需查阅有关手册和标准）。（用基本代号右起第一、二两位位数字表示）内径代号000102030496轴承内径（mm）10121517代号数52、前置代号、后置代号前置、后置代号是轴承在结构形状、尺寸、公差、技术要求等有改变时，在基本代号左右添加的补充代号。前置代号用字母表示，用以说明成套轴承部件的特点,一般轴承无需作此说明，则前置代号可以省略。后置代号用字母和字母数字的组合来表示，按不同的情况可以紧接在基本代号之后或者用“”、“/”符号隔开，其含义见轴承代号表格所示。常见的轴承内部结构代号及公差等级代号见下表：（1）内部结构代号代号含义及示例c角接触球轴承 公称接触角 15 7210c调心滚子轴承 c型 23122cac角接触球轴承 公称接触角 25 7210acb角接触球轴承 公称接触角 45 7210b圆锥滚子轴承 接触角加大 32310be加强型（即内部结构设计改进，增大轴承承载能力）n207e（2）轴承公差代号代号含义和示例新标准gb/t27293原标准gb27288/p0g公差等级符合标准规定的0级，代号中省略不标 6203/p6e公差等级符合标准中的6级 6203/p6/p6xex公差等级符合标准中的6x级 6203/p6xp5d公差等级符合标准中的5级 6203/p5p4c公差等级符合标准中的4级 6203/p4p2b公差等级符合标准中的2级 6203/p2其精度等级按上表中的顺序依次提高。其它各符号的含义可以查阅gb/t27293，此处我们就不作过多介绍了。【例】试说明轴承代号6206、32315e、7312c及51410/p6的含义。【解】6206：（从左至右）6深沟球轴承；2尺寸系列代号，直径系列为2，宽度系列为0（省略）；06为轴承内径30mm；公差等级为0级。32315e：（从左至右）3为圆锥滚子轴承；23为尺寸系列代号，直径系列为3、宽度系列为2；15为轴承内径75mm；e加强型；公差等级为0级。7312c：（从左至右）7为角接触球轴承；3为尺寸系列代号，直径系列为3、宽度系列为0（省略）；12为轴承内径60mm；c公称接触角15；公差等级为0级。51410/p6：（从左至右）5为双向推力轴承；14为尺寸系列代号，直径系列为4、了宽度系列为1；10为轴承直径50mm；p6前有“/”，为轴承公差等级。15.4.4 滚动轴承的类型选择滚动轴承的类型很多，因此选用轴承首先是选择类型。而选择类型必须依据各类轴承的特性，在教材表格中的最后一列中给出了各类轴承的性能特点，供我们选用时参考。同时，我们在选用轴承时还要考虑下面几个方面的因素。一、轴承所受的载荷（大小、方向和性质）受纯径向载荷时应选用向心轴承（如60000、n0000、nu0000型等）。受纯轴向载荷应选用推力轴承（如50000型）。对于同时承受径向载荷r和轴向载荷a的轴承，应根据两者（a/r）的比值来确定：若a相对于r较小时，可选用深沟球轴承（60000型）、或接触角不大的角接触球轴承（70000c型）及圆锥滚子轴承（30000型）；当r相比较大时，可选用接触角较大的角接触球轴承（70000ac型或70000c型）；当a比r大很多时，则应考虑采用向心轴承和推力轴承的组合结构，以分别承受径向载荷和轴向载荷。在同样外廓尺寸的条件下，滚子轴承比球轴承的承载能力和抗冲击能力要大。故载荷较大、有振动和冲击时，应优先选用滚子轴承。反之，轻载和要求旋转精度较高的场合应选择球轴承。同一轴上两处支承的径向载荷相差较大时，也可以选用不同类型的轴承。二、轴承的转速在一般转速下，转速的高低对类型选择不发生什么影响，只有当转速较高时，才会有比较显著的影响。在轴承样本中列入了各种类型、各种尺寸轴承的极限转速nlim值。这个极限转速是指载荷（c为基本额定动载荷，后面我们再讲），冷却条件正常，且为0级公差时的最大允许转速。但nlim值并不是一个不可超越的界限。所以，一般必须保证轴承在低于极限转速条件下工作。（1）球轴承比滚子轴承的极限转速高，所以在高速情况下应选择球轴承。（2）当轴承内径相同，外径越小则滚动体越小，产生的离心力越小，对外径滚道的作用也小。所以，外径越大极限转速越低。（3）实体保持架比冲压保持架允许有较高的转速。（4）推力轴承的极限转速低，所以当工作转速较高而轴向载荷较小时，可以采用角接触球轴承或深沟球轴承。三、调心性能的要求对于因支点跨距大而使轴刚性较差、或因轴承座孔的同轴度低等原因而使轴挠曲时，为了适应轴的变形，应选用允许内外圈有较大相对偏斜的调心轴承，例如10000系列和20000系列的调心球轴承可以在内外圈产生不大的相对偏斜时正常工作。在使用调心轴承的轴上，一般不宜使用其它类型的轴承，以免受其影响而失去了调心作用。滚子轴承对轴线的偏斜最敏感，调心性能差。在轴的刚度和轴承座的支撑刚度较低的情况下，应尽可能避免使用。四、拆装方便等其它因素选择轴承类型时，还应考虑到轴承装拆的方便性、安装空间尺寸的限制以及经济性问题。例如，在轴承的径向尺寸受到限制的时候，就应选择同一类型、相同内径轴承中外径较小的轴承，或考虑选用滚针轴承。在轴承座没有剖分面而必须沿轴向安装和拆卸时，应优先选择内、外圈可分离的轴承。球轴承比滚子轴承便宜，在能满足需要的情况下应优先选用球轴承。同型号不同公差等级的轴承价格相差很大，故对高精度轴承应慎重选用，等等。图151715.5 滚动轴承装置设计为了保证轴承的正常工作，除了合理的选择轴承的类型和尺寸外，我们还必须正确设计轴承装置（即轴承组合），正确地解决轴承安装、配合、紧固、调整、润滑和密封等问题。在具体进行设计时应该主要考虑下面几个方面的问题。一、保证支撑部分的刚性和同心度也就是说支撑部分必须有适当的刚性和安装精度。刚性不足或安装精度不够，都会导致变形过大，从而影响滚动体的滚动而导致轴承提前破坏。增大轴承装置刚性的措施很多。例如机壳上轴承装置部分及轴承座孔壁应有足够的厚度；轴承座的悬臂应尽可能缩短，并采用加强筋提高刚性；对于轻合金和非金属机壳应采用钢或铸铁衬套。对于采用剖分式结构的，应该采用组合加工方法；一组轴承的支撑应该一次加工出来。二、滚动轴承的轴向固定和调整图1518机器中的轴的位置是靠轴承来定位的。当轴工作时，既要防止轴向传动，又要保证轴承工作受热膨胀时的影响（不致受热膨胀而卡死），轴承必须有适当的轴向固定措施。常用的轴向固定措施有两种：1）双支撑单向固定（两端固定式）图1519这种方法是利用轴肩和端盖的挡肩单向固定内、外圈，每一个支撑只能限制单方向移动，两个支撑共同防止轴的双向移动。这种安装主要用在两个对成布置的角接触球轴承或圆锥滚子轴承的情况，同时考虑温度升高后轴的伸长，为使轴的伸长不致引起附加应力，在轴承盖与外圈端面之间留出热补偿间隙c0.20.4mm（如图b）。游隙的大小是靠端盖和外壳之间的调整垫片增减来实现的。这种支撑方式结构简单，便于安装，适用于工作温度不高变化的短轴。 2）单支撑双向固定式（一端固定、一端游动）对于工作温度较高的长轴，受热后伸长量比较大，应该采用一端固定，而另一端游动的支撑结构。作为固定支撑的轴承，应能承受双向载荷，故此内、外圈都要固定（如左端图）。作为游动支撑的轴承，若使用的是可分离型的圆柱滚子轴承等，则其内、外圈都应固定（如右端图）；若使用的是内外圈不可分离的轴承，则固定其内圈，其外圈在轴承座孔中应可以游动（如中间图）。三、滚动轴承装置的调整1、轴承间隙的调整轴承在装配时，一般要留有适当间隙，以利轴承正常运转。常用的条真个方法有以下几种。1）调整垫片如图所示结构，时靠加减轴承盖与机座之间的垫片厚度来调整轴承间隙的。如左图所示为轴承组合位置调整的方法。图15202）调节螺钉如右图所示的结构，是用螺钉1通过轴承外圈压盖3移动外圈的位置来进行调整的。调整后，用螺母2锁紧防松。2、滚动轴承的预紧为了提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时的振动，滚动轴承一般都要有预紧措施，也就是在安装时采用某种方法，在轴承中产生并保持一定的轴向力，以消除轴承中轴向游隙，并在滚动体与内外圈接触处产生预变形。预紧力的大小要根据轴承的载荷、使用要求来决定。预紧力过小，会达不到增加轴承刚性的目的；预紧力过大，又将使轴承中摩擦增加，温度升高，影响轴承寿命。在实际工作中，预紧力大小的调整主要依靠经验或试验来决定。常见的预紧结构如图所示（还有其它方法，需要时可以参考有关手册进行）。四、滚动轴承的配合及拆装1、滚动轴承的配合滚动轴承的配合是指内圈与轴径、外圈与座孔的配合（同学们还没有学习过公差与技术测量），说白了：就是轴与孔之间的间隙大小。这些配合的松劲程度直接影响轴承间隙的大小，从而关系到轴承的运转精度和使用寿命。图1522图1521轴承内孔与轴径的配合采用基孔制，就是以轴承内孔确定轴的直径；轴承外圈与轴承座孔的配合采用机轴制，就是用轴承的外圈直径确定座孔的大小。这是为了便于标准化生产。在具体选取时，要根据轴承的类型和尺寸、载荷的大小和方向以及载荷的性质来确定：工作载荷不变时，转动圈（一般为内圈）要紧。转速越高、载荷越大、振动越大、工作温度变化越大，配合应该越紧。常用的配合有n6、m6、k6、js6；固定套圈（通常为外圈）、游动套圈或经常拆卸的轴承应该选择较松的配合。常用的配合有j7、j6、h7、g7。这一部分等同学们学习过公差与配合之后会有更好的理解。使用时可以参考相关手册或资料。2、滚动轴承的装配与拆卸图1523我们在设计任何一部机器时都必须考虑零件能够装得上、拆得下。在轴承结构设计中也是一样，必须考虑轴承的装拆问题，而且要保证不因装拆而损坏轴承或其它零件。装配轴承的长度，在满足配合长度的情况下，应尽可能设计的短一些。轴承内圈与轴颈的配合通常较紧，可以采用压力机在内圈上施加压力将轴承压套在轴颈上。有时为了便于安装，尤其是大尺寸轴承，可用热油（不超过8090c）加热轴承