第十三节 滚动轴承

1、沈阳工业大学备课用纸第十三章 滚动轴承§13-1 概述一、滚动轴承的特点 （与滑动轴承相比较）1、摩擦系数小，效率高。2、宽度小，径向尺寸大3、径向间隙小，对中性好4、耗油量小，不用有色金属5、抗冲击性能差，高速时有噪声。6、工作寿命低于液体摩擦轴承。二、滚动轴承的结构1、结构：典型的滚动轴承构造如图，由四部分组成内圈外圈滚动体保持架 2、滚动体类型： §13-2 滚动轴承的主要类型及其代号一、滚动轴承的分类1、按轴承承受载荷的方向分向心轴承、推力轴承、向心推力轴承2、按滚动体形状分球轴承滚子轴承（包括圆柱滚子、圆锥滚子、滚针、球面滚子）3、按滚动体列数（排数）分单列、双列

2、 沈阳工业大学备课用纸二、主要类型、性能与特点 1、调心球轴承，类型10000双排钢球，外圈滚道为内球面形，具有自动调心性能。 2、调心滚子轴承，类型20000与调心球轴承相似。双排滚子，有较高承载能力。 承载能力大。内、外圈可分离，安装时可调整游隙。成对使用。允许角偏斜较小3、圆锥滚子轴承，类型30000回转时，因钢球离心力与保持架摩擦发热，故极限转速较低。套圈可分离4、推力球轴承，类型50000 沈阳工业大学备课用纸5、深沟球轴承，类型60000结构简单。高速装置中可代替推力轴承。摩擦系数小，极限转速高，价廉。应用范围最广 6、角接触球轴承，类型70000接触角有15°、25&#

3、176;和 40°三种，轴向承载能力随接触角增大而提高。需成对使用. 7、圆柱滚子轴承，类型N0000内、外圈间可作自由轴向移动，不能受轴向载荷。滚子与套圈间是线接触，只允许有很小角位移 8、滚针轴承，类型NA0000承载能力大，径向尺寸特小 沈阳工业大学备课用纸三、滚动轴承代号1、 代号构成前置代号：轴承分部件代号基本代号：轴承代号的核心后置代号：轴承代号的补充，表示结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求。2、轴承代号表示法1）前置代号 轴承分部件代号。其代号及其含义可查手册。如：L可分离套圈，K滚动体与保持架组件。2）基本代号 表示轴承的基本类型、结构和尺寸，包括三项内

4、容： X XX XX 类型代号 尺寸系列代号 内径代号类型代号：用数字或字母表示不同类型的轴承；尺寸系列代号：由两位数字组成；内径代号：表示轴承公称内径的大小，用数字表示。 （1）内径代号： 代号 00 01 02 03 内径 10 12 15 17 代号 04 05 06 99 内径 20 25 30 495 另有规定。（2）尺寸系列代号： 直径系列：相同内径可有不同外径，外径由小到大，代号为7、8、9、0、1、2、3、4、5其中常用代号：1、2、3、4 宽度系列：代号有：8、0、1、2、3、4、5、6宽度依次递增代号为0时有些轴承可以略去。（3）类型代号 1、2、3、5、6、7、N、NA

5、沈阳工业大学备课用纸12345678内部结构密封、防尘与外部形状保持架及其材料轴承材料公差等级游隙配置其他3）后置代号：用字母（或加数字）表示后置代号共有8组，表示时，分别用“/”分开，其顺序及含义分别为：(1)内部结构70000C 70000AC 70000B15o 25o 40o(2)公差等级0级 6级 6x级 5级 4级 2级代号： 省略 /P6 /P6x /P5 /P4 /P2(3)径向游隙：1 2 0 3 4 5 组代号： /C1 /C2 不标 /C3 /C4 /C5 例：解释下列轴承代号6308:7211C/P5:§13-3 滚动轴承类型的选择一、轴承的载荷1、载荷大小：

6、重载采用滚子轴承，轻载用球轴承2、载荷方向：径向载荷用向心轴承、轴向载荷用推力轴承3、载荷性质：冲击载荷用滚子轴承 综合考虑：重载、冲击 选 滚子轴承 轻载、平稳 选 球轴承二、轴承的转速轴承工作转速 （极限转速）球轴承极限转速最高滚动体越小的轴承，极限转速越高推力轴承极限转速最低三、调心要求 有调心性能的轴承10000、20000四、轴承安装与拆卸 轴向安装时，采用可分轴承30000、N0000、NA0000 沈阳工业大学备课用纸§13-4 滚动轴承的工作情况一、轴承工作时元件上的载荷分布 以向心轴承为例,各滚动体受力如下图所示. 理论承载区：下半圈（1800） 实际承载区：<

7、;1800 二、轴承元件上载荷的变化1、滚动体和转动圈2、固定圈三、轴向载荷对载荷分布的影响轴向载荷的作用：消除轴承间隙 可以扩大承载区。下半圈滚动体承载：需要轴向载荷为全部滚动体承载：需要轴向载荷为 §13-5 滚动轴承的尺寸选择一、失效形式及计算准则1、失效形式疲劳点蚀：在变应力作用下，滚动体及内外圈出现疲劳点蚀。为中高速轴承的主要失效形式。永久变形：在很大载荷或冲击载荷作用下，使轴承滚道与滚动体接触处产生永久变形。为低速或间歇转动轴承主要失效形式。2、计算准则疲劳寿命计算：针对于点蚀失效，用于一般工作条件下转动轴承（）。静强度计算：针对于永久变形失效，用于转速较低的或作摆动运动

8、轴承（）。 沈阳工业大学备课用纸二、基本额定动载荷 1、基本额定寿命：Lh指一批相同的轴承，在同样的条件下运转，当有10的轴承发生疲劳点蚀前，轴承转过的总转数或一定转数下的工作小时数。 2、基本额定动载荷：C基本额定寿命为106转时轴承所能承受的恒定载荷取为基本额定动载荷，用Cr、Ca表示三、滚动轴承的寿命计算1、 载荷-寿命曲线 2、寿命计算公式四、滚动轴承的当量动载荷1、只承受径向载荷时 2、只承受轴向载荷时 3、承受径向和轴向载荷时 X、Y径向、轴向动载荷系数。表13-5 fp载荷系数，表13-6。 当量动载荷是一个假想的载荷，在当量动载荷作用下，轴承寿命与实际载荷作用下轴承的寿命相同。

9、沈阳工业大学备课用纸五、角接触球轴承和圆锥滚子轴承的轴向载荷Fa的计算 1、轴承的派生轴向力 派生轴向力大小 表13-7。 2、轴承的安装方式派生轴向力的方向： 正装：方向相对 反装：方向相背 3、轴向力的确定方法 如图所示，一对角接触轴承采用正装支承，Fr1、Fr2为两轴承的径向支反力；Fd1、Fd2为两轴承的径向支反力作用下，相应产生的派生轴向力。1）当 Fd1 Fae Fd2 轴有向右移动的趋势，使轴承“放松”，轴承“压紧”FalFd1 Fa2Fd1Fae 2）当Fd1十 Fae Fd2 轴有向左移动的趋势，使轴承I“压紧”，轴承“放松” FalFd2Fae Fa2=Fd2 沈阳工业大学

10、备课用纸所以,综上所述，求轴承轴向力步骤为： （1）根据轴向合力的方向判断哪个轴承“压紧“，哪个轴承“放松“（2）被压紧的轴承，轴向力等于除自身派生轴向力外，所有轴向力的代数和（3）被放松轴承的轴向力等于本身的派生轴向力 六、滚动轴承的静载荷1、基本额定静载荷：受载最大的滚动体与内、外圈滚道接触处的接触应力达到某一定值的载荷，称为基本额定静载荷C02、当量静载荷 S0静强度安全系数。 X0、Y0径向、轴向静载荷系数。§13-6 轴承装置设计一、保证支撑的刚度和同心度 1、保证刚度 外壳及轴承座孔壁有足够的厚度 轴承座悬臂应尽量缩短，并加加强筋以增加支撑刚度 2、保证同心度 用整体外壳

11、，并将两孔一次镗出 沈阳工业大学备课用纸二、轴承游隙及位置调整 1、轴承位置调整垫片1的增减，可以调整小圆锥齿轮轴系的位置2、轴承间隙的调整 垫片2的增减，可以调整轴承间隙大小三、轴承的轴向固定 1、内圈的固定方法 轴肩与轴套定位 弹性挡圈固定 圆螺母固定 轴端挡圈固定 沈阳工业大学备课用纸 2、外圈的固定方法 端盖固定 孔用弹性挡圈固定螺纹环、止动环固定四、轴承的配置1、双支点单向固定适合于短轴及工作温度变化不大的场合。 2、单支点双向固定，另一支点游动适合于长轴（l>350mm），工作温度较高场合。 沈阳工业大学备课用纸 3、两端游动 适合于已经从其他方面得到限位的情况，以避免重复限

12、位。五、轴承的配合1、配合内圈与轴：基孔制常取过盈配合或过渡配合，如k6、m6；外圈与座孔：基轴制常取较松的过渡配合，如H7、J7、Js7游动支承取间隙配合，如G72、配合的选择：应考虑载荷的大小、方向和性质，以及轴的类型、转速和使用条件等因素。 载荷越大、温度越高，内圈与轴应该更紧；而外圈与孔应越松。游动支撑应该选择松配合。六、轴承的装拆轴肩高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸。对外圈也是如此应留出拆卸高度h1 沈阳工业大学备课用纸七、滚动轴承的润滑 1）润滑的目的：降低摩擦阻力和减轻磨损；吸振、冷却；防锈等。2）润滑剂：润滑脂：油膜强度高、承载能力强、不易流失，用于dn值较小的场合。润滑油：用于dn值较高场合。3）润滑方式（1）浸油润滑：dn（1.52）×105，油面高度不超过最低滚动体中心（2）飞