第35讲(滚动轴承设计)

1、第第4节节 滚动轴承的装置设计滚动轴承的装置设计1 支承部分的刚性和同心度支承部分的刚性和同心度2 轴承的配置轴承的配置3 滚动轴承的轴向紧固滚动轴承的轴向紧固4 轴承的游隙及轴上零件位置的调整轴承的游隙及轴上零件位置的调整5 滚动轴承的拆装滚动轴承的拆装6 滚动轴承的预紧滚动轴承的预紧7 滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑8 滚动轴承的密封装置滚动轴承的密封装置1 支承部分的刚性和同心度支承部分的刚性和同心度作用：避免轴承在角偏差较大情况下作用：避免轴承在角偏差较大情况下 工作，缩短寿命。工作，缩短寿命。要求：轴的刚性及支承轴径的同心度；要求：轴的刚性及支承轴径的同心度； 支承座的刚性和同轴度。支

2、承座的刚性和同轴度。措施：措施：增大轴径增加轴的刚度；增大轴径增加轴的刚度；轴承座应有足够壁厚或加加强筋，轴承座应有足够壁厚或加加强筋，对轻合金或非金属使用钢或铸铁套杯；对轻合金或非金属使用钢或铸铁套杯；措施：措施：对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同心。最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔心。最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔一次镗出；一次镗出；轴承孔分为两个外壳，则应组合在一起进行镗孔。轴承孔分为两个外壳，则应组合在一起进行镗孔。措施：措施：对于一根轴上两个支承的座孔，必须尽可能地保持同对于一根轴上两个支承的座孔，必

3、须尽可能地保持同心。最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔心。最好的办法是采用整体结构的外壳，并把两轴承孔一次镗出；一次镗出；轴承孔分为两个外壳，则应组合在一起进行镗孔。轴承孔分为两个外壳，则应组合在一起进行镗孔。2 轴承的配置轴承的配置 一般一根轴上两个支点，每一支点可为一个一般一根轴上两个支点，每一支点可为一个轴承或几个轴承组合使用。两支点上轴承配置轴承或几个轴承组合使用。两支点上轴承配置应考虑因素有：轴的位置、防止轴向窜动、轴应考虑因素有：轴的位置、防止轴向窜动、轴的受热膨胀伸长等。的受热膨胀伸长等。双支点各单向双支点各单向游动游动两端游动支承两端游动支承常见有三种：常见有三种：特

4、点：两个轴承各限制一个方向的轴向位移。特点：两个轴承各限制一个方向的轴向位移。使用于工作温度变化不大的短轴，必要时可预使用于工作温度变化不大的短轴，必要时可预留补偿间隙。留补偿间隙。双支点各单向双支点各单向两端固定）圆锥滚子轴圆锥滚子轴承面对面安承面对面安装，轴承由装，轴承由轴的两端装轴的两端装上上圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承背靠背安装，背靠背安装，轴承由一端装轴承由一端装上锥齿轮轴上锥齿轮轴深沟球轴承，由轴的两端安装，右端预留间隙深沟球轴承，由轴的两端安装，右端预留间隙特点：两个支承中，一端双向固定，一端游动。其中特点：两个支承中，一端双向固定，一端游动。其中固定支承内外圈都固定，可承受双向轴向

5、载荷。固定支承内外圈都固定，可承受双向轴向载荷。游动游动（一端固定、一端游动）图图1图图 2图图3 因承受较大径向力和轴向力，固定支承由向因承受较大径向力和轴向力，固定支承由向心深沟球轴承和双向推力轴承组合使用。心深沟球轴承和双向推力轴承组合使用。图图4 轴向力较大时，固定支承由一对角接触球轴承面对轴向力较大时，固定支承由一对角接触球轴承面对面安装，既承受径向力又承受轴向力，也可背靠背安装面安装，既承受径向力又承受轴向力，也可背靠背安装两端游动支承两端游动支承 特点：两支承皆为游动支承。一般用于人特点：两支承皆为游动支承。一般用于人字齿轮的轴的支承。字齿轮的轴的支承。3 滚动轴承的轴向紧固滚动

6、轴承的轴向紧固 内圈的紧固内圈的紧固 轴用弹性挡圈轴用弹性挡圈 主要用于深沟球轴承承受主要用于深沟球轴承承受不大的轴向力的场合不大的轴向力的场合 轴端挡圈轴端挡圈 用螺钉紧固在轴端，用于用螺钉紧固在轴端，用于 轴端切割螺纹不方便且承受轴端切割螺纹不方便且承受较大轴向力场合较大轴向力场合 圆螺母与止动垫圈配合圆螺母与止动垫圈配合 用于高速且轴向力较大场合用于高速且轴向力较大场合 圆螺母、止动垫圈、开口外锥圆螺母、止动垫圈、开口外锥套筒配合套筒配合 用于内径为圆锥体的轴承转用于内径为圆锥体的轴承转速、轴向力都不大的场合速、轴向力都不大的场合 外圈紧固外圈紧固 孔用弹性挡圈孔用弹性挡圈 用于向心轴承

7、，轴向力不大且用于向心轴承，轴向力不大且要求减小轴承装置轴向尺寸的场合要求减小轴承装置轴向尺寸的场合 止动环止动环 用于有止动槽的深沟球轴承，用于有止动槽的深沟球轴承，外壳不便设凸肩或为剖分结构的场外壳不便设凸肩或为剖分结构的场合合 轴承盖轴承盖 用于各类高转速或轴向力很大用于各类高转速或轴向力很大的向心、推力、向心推力轴承的向心、推力、向心推力轴承 用螺纹环用螺纹环 用于高速且载荷大而又不用于高速且载荷大而又不宜用轴承盖的情况宜用轴承盖的情况4 轴承的游隙及轴上零件位置的调整轴承的游隙及轴上零件位置的调整 轴承游隙调整主要针对角接触球轴承和圆锥滚子轴承，调整轴承游隙调整主要针对角接触球轴承和

8、圆锥滚子轴承，调整游隙即调整滚动体与内外圈滚道之间的间隙及压紧程度，调整游隙即调整滚动体与内外圈滚道之间的间隙及压紧程度，调整轴承受载滚动体的数目，提高轴承承载能力和轴承刚度。轴承受载滚动体的数目，提高轴承承载能力和轴承刚度。游隙的调整游隙的调整轴上零件位置的调整轴上零件位置的调整5 滚动轴承的配合滚动轴承的配合轴承配合是指内圈与轴颈及外圈与座孔的配合。轴承配合是指内圈与轴颈及外圈与座孔的配合。 1. 1. 基准制：因为滚动体为标准件，基准制：因为滚动体为标准件， 因此：因此：轴承内孔轴承内孔轴：基孔制轴：基孔制 轴承外径轴承外径座孔：基轴制座孔：基轴制 2. 2. 转动圈应比不动圈的配合紧些

9、，且转速越高、载转动圈应比不动圈的配合紧些，且转速越高、载荷越大、振动越强烈时，配合应越紧。荷越大、振动越强烈时，配合应越紧。转动圈与旋转部分的配合：转动圈与旋转部分的配合：n6, m6, k6, js6n6, m6, k6, js6不动圈与不动部分的配合：不动圈与不动部分的配合：J7, J6, H7, G7J7, J6, H7, G7 3. 3. 剖分式机壳、游动圈或经常拆卸的轴承应选剖分式机壳、游动圈或经常拆卸的轴承应选取较松的配合。取较松的配合。 具体的配合公差、配合表面光洁度和具体的配合公差、配合表面光洁度和几何形状偏差可按手册确定几何形状偏差可按手册确定装拆滚动轴承时，不能通过滚动体

10、来传力，以免使滚道装拆滚动轴承时，不能通过滚动体来传力，以免使滚道或滚动体造成损伤。由于轴承的配合较紧，装拆时以使用专或滚动体造成损伤。由于轴承的配合较紧，装拆时以使用专门的工具为宜。门的工具为宜。 错误的施力错误的施力正确的施力正确的施力6 滚动轴承的装拆滚动轴承的装拆滚动轴承的安装：滚动轴承的安装：结构不合结构不合理！理！滚动轴承的拆卸：滚动轴承的拆卸：7 滚动轴承的润滑滚动轴承的润滑润滑的作用：降低摩擦阻力、散热、减小接触应润滑的作用：降低摩擦阻力、散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀力、吸收振动、防止锈蚀 脂润滑脂润滑 特点：不易流失，密封简单，只适用于特点：不易流失，密封简单，只适

11、用于 dn 值较低值较低 情况情况 主要指标：针入度、滴点主要指标：针入度、滴点( 工作温度低于滴点工作温度低于滴点10 30) 油润滑油润滑 特点：脂润滑不能满足要求时使用特点：脂润滑不能满足要求时使用 主要指标：粘度，转速高、载荷大时选用粘度大的润主要指标：粘度，转速高、载荷大时选用粘度大的润 滑油滑油 润滑方法：润滑方法：油浴润滑（注意油面高度）、油浴润滑（注意油面高度）、 滴油润滑（常用全损耗系统用油滴油润滑（常用全损耗系统用油L-AN25）、）、 飞溅润滑（闭式齿轮箱中常用）、飞溅润滑（闭式齿轮箱中常用）、 喷油润滑（高速、重载场合使用，压力油喷嘴喷油润滑（高速、重载场合使用，压力油

12、喷嘴对准内圈和保持架之间的间隙）、对准内圈和保持架之间的间隙）、 油雾润滑（用于油雾润滑（用于dn值很大的场合）值很大的场合）油浴润滑油浴润滑 固体润滑固体润滑 特点：用于特殊条件下，如高温、真空等特点：用于特殊条件下，如高温、真空等 润滑方法：润滑方法：用粘结剂将润滑剂粘于滚道和保持架用粘结剂将润滑剂粘于滚道和保持架 上；上； 润滑剂加入轴承零件材料中，润滑剂加入轴承零件材料中，实实 现自润滑；现自润滑；用电镀等方法使摩擦面形用电镀等方法使摩擦面形 成润滑剂薄膜成润滑剂薄膜 常见润滑剂材料：二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯常见润滑剂材料：二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯8 滚动轴承的密封装置滚动轴承的密

13、封装置密封的目的：防止灰尘、水、酸气及其他杂物进入轴密封的目的：防止灰尘、水、酸气及其他杂物进入轴承，阻止润滑剂流失承，阻止润滑剂流失接触式密封（在轴承盖内放置软材料或耐磨材接触式密封（在轴承盖内放置软材料或耐磨材料，且与转轴直接接触实现密封）料，且与转轴直接接触实现密封）毡圈密封：用于滑动速度小毡圈密封：用于滑动速度小 于于48m/s的场合，最的场合，最高不能超过高不能超过8m/s，摩擦大，摩擦大 唇形密封圈密封唇形密封圈密封 v 1015m/s，轴径处应经表面硬化；封油时封，轴径处应经表面硬化；封油时封唇对着轴承，防灰尘时背对轴承唇对着轴承，防灰尘时背对轴承密封环密封密封环密封 含铬铸铁密

14、封环允许含铬铸铁密封环允许 v 100m/s，锡青铜密封环，锡青铜密封环允许允许v 6080m/s非接触式密封非接触式密封 避免产生摩擦避免产生摩擦隙缝密封：半径隙缝密封：半径 间隙常为间隙常为0.10.3mm，并可填入，并可填入润滑脂润滑脂甩油密封甩油密封径向式曲路密封径向式曲路密封固定片固定片旋转片旋转片旋转片旋转片固定片固定片固定片固定片轴向式曲路密封轴向式曲路密封固定片应为剖分式固定片应为剖分式曲路密封曲路密封 例：例： 指出图中的结构错误指出图中的结构错误(在有错处画在有错处画编号，并分析错误编号，并分析错误原因原因)。并在轴心线下侧画出其正确结构图。并在轴心线下侧画出其正确结构图(齿轮油润滑，轴承齿轮油润滑，轴承脂润滑脂润滑)。解：解： 正确结构如图所示。正确结构如图所示。1 联轴器周向没有定位。联轴器周向没有定位。2 齿轮周向没有定位。齿轮周向没有定位。 3 齿轮轴向定位不可靠，与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。齿轮轴向定位不可靠，与轮毂相配的轴段长度应小于轮毂长。 4 转动件联轴器与静止件轴承端盖接触。转动件联轴器与静止件轴承端盖接触。 5 转动件轴与静止件轴承端盖接触。转动件轴与静止件轴承端盖接触。 6 箱体加工面与非加工面没有分开。箱体加工面与非加工面没有分开。 7 端盖没有砂轮越程槽。端盖没有砂轮越程槽