第16章 滚动轴承课件

1、滚动轴承的基本类型和特点滚动轴承的代号 滚动轴承的选择计算滚动轴承的润滑和密封滚动轴承的组合设计第第1616章章 滚动轴承滚动轴承、专门轴承厂生产，只需选型和组合设计。、专门轴承厂生产，只需选型和组合设计。一、构造一、构造核心元件核心元件：滑动：滑动滚动滚动使滚动体等距离分布，使滚动体等距离分布，滚动体间的摩擦、磨损。滚动体间的摩擦、磨损。滚子轴承滚子轴承：圆柱、圆锥、：圆柱、圆锥、球面滚子、滚球面滚子、滚针针线接触线接触有时无有时无球轴承球轴承：球：球点接触点接触二、材料二、材料内外圈、滚动体：强度高、耐磨的含铬合金钢。内外圈、滚动体：强度高、耐磨的含铬合金钢。保持架：软材料，低碳钢板冲压后

2、铆接或焊接。保持架：软材料，低碳钢板冲压后铆接或焊接。1 1）按载荷方向、）按载荷方向、 的不同分为：的不同分为：= 0= 0 45 45，主要，主要。= 45= 459090，主要，主要；公称公称：滚动体与外圈接触处的公法线和垂直于：滚动体与外圈接触处的公法线和垂直于轴承轴心线的平面间的夹角。轴承轴心线的平面间的夹角。滚子轴承球轴承按滚动体的形状分)2 滚针滚子球面滚子圆锥滚子圆柱滚子滚动轴承的基本类型和特点滚动轴承的基本类型和特点一、滚动轴承的分类一、滚动轴承的分类二、滚动轴承的主要类型二、滚动轴承的主要类型主要掌握：主要掌握：1、6000060000型型: :2、7000070000型型

3、:70000AC70000AC：=25=2570000C70000C：=15=1570000B70000B：=40=404 4、N0000N0000型型:内外圈间可自由移动内外圈间可自由移动3 3、3000030000型型: :6 6、调心调心功能功能1000010000型：调心球型：调心球2000020000型：调心滚子型：调心滚子外圈滚道为外圈滚道为内球面内球面5 5、5000050000型型: :推力球轴承推力球轴承单向：单向单向：单向F Fa a双向：双向双向：双向F Fa a球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。球轴承为点接触、滚子轴承为线接触。承载能力：球轴承滚子轴承承载能力：球轴承滚

4、子轴承耐冲击：耐冲击： 球轴承滚子轴承球轴承滚子轴承n nlimlim： 球轴承滚子轴承球轴承滚子轴承时选时选时选时选向心轴承用于受径向力向心轴承用于受径向力Fr2 2、载荷性质、载荷性质向心推力轴承用于承受径向力和轴向力联合作用向心推力轴承用于承受径向力和轴向力联合作用FaFr推力轴承用于受轴向力推力轴承用于受轴向力推力轴承推力轴承Fa调心轴承调心轴承滚动轴承的代号（滚动轴承的代号（GB/T27293）代号：表示类型、结构、尺寸、公差等级、技术性能代号：表示类型、结构、尺寸、公差等级、技术性能等等特征特征的产品代号。的产品代号。 内径内径 代号代号 直径系直径系 列代号列代号 宽宽(高高)度

5、度系列代号系列代号成套轴承分成套轴承分 部件代号部件代号尺寸系列代号尺寸系列代号 或加或加内部结构内部结构改变、公改变、公差等级及差等级及其他其他 ( )类型类型代号代号后置代号后置代号基本代号基本代号前置代号前置代号注：注： 代表字母；代表字母； 代表数字代表数字 类型代号类型代号 五五内径代号内径代号 二、一二、一尺寸系列代号尺寸系列代号 四、四、 三三（宽度（直径）（宽度（直径）表示不同类型的表示不同类型的轴承轴承表示表示结构、内径结构、内径相同相同的轴承的轴承在外在外径和宽度（高度径和宽度（高度）方面的变化系列方面的变化系列表示轴承表示轴承公称直径公称直径的大小的大小20495mm20

6、495mm 代号代号 5=5=内径内径mmmm前置代号前置代号表示轴承的分部件，表示轴承的分部件，有特殊要求时使用有特殊要求时使用。基本代号基本代号数字数字或或字母字母表示轴承的类型与尺寸等主要特征。表示轴承的类型与尺寸等主要特征。后置代号后置代号表示表示表示轴承结构、形状、材料、公差等级等表示轴承结构、形状、材料、公差等级等的特征。的特征。1.基本代号基本代号内径内径 d10121517代代 号号00010203内径代号特殊情况：内径代号特殊情况：内径为内径为22、28、32及及500以上以上 代号代号：/内径内径例例 62/22， 230/500表表16-4 向心轴承和推力轴承的常用尺寸系

7、列代号向心轴承和推力轴承的常用尺寸系列代号直径系列代号直径系列代号推力轴承推力轴承向心轴承向心轴承01(0) 0(0) 1101120211011234特轻特轻轻轻中中重重(0) 2(0) 3(0) 41213222324121314222324(0)1212窄窄正常正常宽宽正常正常尺寸系列代号尺寸系列代号宽度系列代号宽度系列代号高度系列代号高度系列代号0窄窄1正常正常2宽宽3特宽特宽4特宽特宽5特宽特宽6特宽特宽7超特轻超特轻-17-37-8超轻超轻081828384858689超轻超轻091929394959690特轻特轻001020304050601特轻特轻011121314151612

8、轻轻021222324252623中中03132333-634重重04-24-宽度系列代号宽度系列代号直径系列代号直径系列代号但对圆锥滚子轴承但对圆锥滚子轴承(3类类)和调心滚子轴承和调心滚子轴承(2类类)不能省略不能省略“0”。宽度系列代号宽度系列代号：一般宽度系列代号为一般宽度系列代号为“0”，通常不标注。，通常不标注。2、前置代号、前置代号 表示轴承的分部件，用字母表示表示轴承的分部件，用字母表示 公差等级代号：公差分公差等级代号：公差分2 2、4 4、5 5 、6 6、6x6x、 0 0级，共六个级别。级，共六个级别。以以/P2 、/P4、 /P5、/P6、 /P6x为代号，为代号，0

9、级不标注级不标注 。高级高级 低级低级 3、后置代号、后置代号轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等。轴承的结构、公差、游隙及材料的特殊要求等。内部结构代号内部结构代号 1 1）C C、ACAC、BB角接触球轴承的接触角。角接触球轴承的接触角。2540152 2）圆锥滚子轴承：）圆锥滚子轴承：30000(=1030000(=101818) ) 30000B(=27 30000B(=273030大锥角大锥角) )3 3）E E：加强型：加强型, N207E, N207E70000AC70000AC（ =25=25）轴承的径向游隙代号轴承的径向游隙代号 分分1 1、2 2、0 0、3 3、4 4

10、、5 5组，共六个组别组，共六个组别 小小 大大以以/C1/C1、 /C2/C2、/C0/C0、/C3/C3、/C4/C4、/C5/C5为代号，为代号，0 0组不标注组不标注径向游隙：一个套圈固定，另一套圈沿径向的最大移动量。径向游隙：一个套圈固定，另一套圈沿径向的最大移动量。6 2 1 2N 2 2 0 8尺寸系列代号为尺寸系列代号为2 2表示轴承内径表示轴承内径 8 5=40mm 深沟球轴承深沟球轴承圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承表示轴承内径表示轴承内径 12 5=60mm 尺寸系列代号为尺寸系列代号为22223 3 3 1 5 E表示轴承内径表示轴承内径 15 5=75mm 圆锥滚子轴承圆锥滚

11、子轴承尺寸系列代号为尺寸系列代号为3333加强型加强型举例：举例：N105/P5：N圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承，1特轻系列，特轻系列，05内径内径d=25mm，公差等级为，公差等级为5级，游隙组为级，游隙组为0组；组；7214AC/P4：7角接触球轴承，角接触球轴承，2轻系列，轻系列，14内径内径d=70mm，公差等级为，公差等级为4级，级，游隙组为游隙组为0组，公称接触角组，公称接触角=25；F2FrF1F1cosF2cos2F2F2cos2F1F1cos20 由于内部游隙，最多只有由于内部游隙，最多只有半圈滚动体受载，且受载大小半圈滚动体受载，且受载大小不同。不同。 0 0FFr r作用线

12、下滚动体变形量。作用线下滚动体变形量。由于：由于： i i 0 0 F F2 2FF1 1FeFa / Fr eXYXY0.028 0.22 1.990.056 0.26 1.710.084 0.28 1.550.11 0.30 0.56 1.45 1 0 0.015 0.38 1.470.029 0.40 1.400.056 0.43 1.300.087 0.46 1.23= = 15 0.12 0.47 0.44 1.19 1 0 角角接接触触球球轴轴承承= 25= 25 - 0.68 0.41 0.87 1 0= 4= 40 - 1.14 0.35 0.57 1 0 圆锥滚子轴承圆锥滚子

13、轴承(单列单列) - 1.5tg 0.4 0.4ctg 1 0 调心球轴承调心球轴承(双列双列) - 1.5tg 0.65 0.65ctg 1 0 (单列单列)由表由表16-1116-11知，知，X X、Y Y受受ee轴向载荷轴向载荷“判断系数判断系数”影响影响oraCF由由确定确定1 1）当）当eFFra 时，时，F Fa a较小，忽略不计，取较小，忽略不计，取X=1X=1、Y=0Y=0；2 2）当）当eFFra 时，需计入时，需计入F Fa a影响，影响，X X1 1，Y Y0 0，查手册，查手册四、寿命计算四、寿命计算1 1、已知、已知：CP 时，时，rL610 。CP 时时，? L2、

14、已知、已知 L，P，C=？PLPL曲线曲线constLP LPC 1 rPCL610 疲劳寿命曲线疲劳寿命曲线工程中常用小时数表示寿命：工程中常用小时数表示寿命： PCnLh60106nn轴承转速轴承转速r/minr/min注意：注意：。表表16-9 温度系数温度系数 轴承工作轴承工作 温度温度 温度系数温度系数 ft 10025020015012530010.950.900.700.800.60表表16-10 载荷系数载荷系数 载荷性质载荷性质 无冲击或轻微冲击无冲击或轻微冲击 中等冲击中等冲击 强烈冲击强烈冲击fP1.01.21.21.81.83.064691020060102850010

15、/346 P试求试求N207轴承允许的最大径向载荷。轴承允许的最大径向载荷。已知已知n=200r/min、t1000C、载荷平稳、载荷平稳、Lh=10000h。解：解：N207：C=28500N；因；因tFs2Fa1=Fs1Fa2=Fs1+FA(=Fs2+Fs2)Fs2Fs1Fs1+FAFs2Fa1=Fs1Fa2=Fs1+FA(=Fs2+Fs2)Fs2Fs1Fs1+FAFs2Fa1=Fs1Fa2=Fs1+FA(=Fs2+Fs2)Fs2Fs1Fs1+FAFs2Fa1=Fs2-FA(=Fs1+Fs1)Fa2=Fs2（2）计算轴承）计算轴承1、2的当量动载荷的当量动载荷 由表由表16-11查得查得7

16、0000AC型轴承型轴承e=0.68，而，而68. 082. 02050169668. 012008162211 raraFFeFF查表查表16-11可得可得X1=1、Y1=0；X2=0.41、Y2=0.87。故径向当量动载荷为故径向当量动载荷为N 2316169687. 0205041. 0N 012081601200121 PP（3）计算所需的径向额定动载荷）计算所需的径向额定动载荷C因两端选择同样尺寸的轴承，而因两端选择同样尺寸的轴承，而P2P1，故应以轴承，故应以轴承2的径向的径向当量动载荷当量动载荷P2为计算依据。工作温度正常，为计算依据。工作温度正常，ft=1；按中等冲击载荷，得按

17、中等冲击载荷，得f fp=1.5p=1.5。N 85.29300200010500060123165 . 110603/163/1622 htprLnfPfC（4）由机械设计手册查得）由机械设计手册查得7307AC轴承的径向额定动载荷轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。因为。因为 Cr2C，故所选，故所选7307AC轴承合适。轴承合适。1 1、求支反力（力平衡、力矩平衡）、求支反力（力平衡、力矩平衡）F Fr1r1、F Fr2r2；2 2、求、求附加轴向力附加轴向力F Fs1s1、F Fs2s2( (对对3 3类：类：YFFrs2Y Y取取eFFra时值时值) )3 3、根据轴承、根据轴

18、承安装方式安装方式及及合力的指向合力的指向判定判定“压紧压紧”、“放松放松”端，求出端，求出F Fa1a1、F Fa2a2；4 4、根据、根据eFFra 11？：是？：是 X X、Y Y查表，否查表，否 X=1 X=1、Y=0Y=0eFFra 22？：是？：是 X X、Y Y查表，否查表，否 X=1 X=1、Y=0Y=0)(111arPYFXFfP )(222arPYFXFfP ，取取),max(21PPP 5 5、校核式、校核式：hpthLPfCfnL 16670设计选择式：设计选择式：CLnfPfChtp 16670球轴承：球轴承：=3=3滚子轴承：滚子轴承：=10/3=10/300000

19、SCFYFXPar 00SC 润滑与密封润滑与密封1 1、润滑、润滑目的：目的：1. 1. 摩擦阻力、摩擦阻力、磨损；磨损； 2. 2. 吸振、冷却、防锈、密封等。吸振、冷却、防锈、密封等。方式：方式：高速高速 油润滑油润滑低速低速 脂润滑脂润滑由由查表查表脂润滑：脂润滑：装填量装填量轴承空间的轴承空间的1/31/2,1/31/2,否则否则, ,摩擦发热摩擦发热润滑油：取决于速度、载荷、温度等。润滑油：取决于速度、载荷、温度等。载荷大、工作温度高时载荷大、工作温度高时高粘度油，易形成油膜；高粘度油，易形成油膜；dndn大或喷雾润滑大或喷雾润滑低粘度油，搅油损失小、冷却好。低粘度油，搅油损失小、

20、冷却好。浸油润滑：油面高度不应超过最低滚动体的中心。浸油润滑：油面高度不应超过最低滚动体的中心。高速轴承：喷油或喷雾润滑。高速轴承：喷油或喷雾润滑。2 2、密封、密封目的：目的：1. 1. 防止润滑剂从轴承中流失；防止润滑剂从轴承中流失； 2. 2. 防止灰尘、水分浸入。防止灰尘、水分浸入。分类：分类： 线速度较低时用线速度较低时用注意结构图注意结构图毡圈密封，脂润滑毡圈密封，脂润滑v v5m/s5m/s密封圈密封，油润滑密封圈密封，油润滑v v412m/s412m/s不受速度限制滚动轴承组合设计滚动轴承组合设计 组合设计内容：组合设计内容： 正确合理考虑轴承正确合理考虑轴承安装、固定、调整、

21、密封、安装、固定、调整、密封、润滑、轴系刚度、精度润滑、轴系刚度、精度问题。问题。 组合设计要求：组合设计要求： 固定可靠、运转灵活、保证精度、调整方便。固定可靠、运转灵活、保证精度、调整方便。 轴承不是单一的个体，它是用来支承轴轴承不是单一的个体，它是用来支承轴的，而轴又要带动轴上零件工作。所以轴承的，而轴又要带动轴上零件工作。所以轴承的设计一定包含合理设计轴承的组合。的设计一定包含合理设计轴承的组合。内圈的紧固方法：内圈的紧固方法： 弹性挡圈固定弹性挡圈固定圆螺母与止圆螺母与止动垫圈固定动垫圈固定轴端挡圈固定轴端挡圈固定紧定衬套、圆螺紧定衬套、圆螺母、止动垫圈与母、止动垫圈与锥孔内圈固定。

22、锥孔内圈固定。外圈的紧固方法：外圈的紧固方法： 端端盖盖固固定定孔孔用用挡挡圈圈轴承外圈止动槽轴承外圈止动槽一、轴承的固定一、轴承的固定 6类2 2、滚动轴承轴系的固定、滚动轴承轴系的固定在轴向载荷、附加轴向力作用下，滚动轴承轴系有在轴向载荷、附加轴向力作用下，滚动轴承轴系有“左移左移”、“右移右移”趋势，防止轴向窜动，三种固定结趋势，防止轴向窜动，三种固定结构：构：1、（双支点单向固定）（双支点单向固定）两端固定支承两端固定支承3类和7类安装时，轴承外圈与端盖安装时，轴承外圈与端盖间隙：间隙：0.250.4mm0.250.4mm很小，不必画出很小，不必画出允许轴少量热膨胀，用允许轴少量热膨胀

23、，用或或调整螺钉调整螺钉调节。调节。用于用于mml400t t不高不高不大不大的轴。的轴。组合后，限制轴双向移动，承受双向轴向力组合后，限制轴双向移动，承受双向轴向力F FA A。F FA A大大: :3000030000 7000070000型型F FA A小小: :6000060000型型轴承类型轴承类型2 2、（单支点双向固定）（单支点双向固定）：用于用于mml400t t较高较高： （6 6；一对；一对3 3、7 7类；向心推力组合）类；向心推力组合）大大的轴的轴补偿补偿 （游动端自由伸缩）（游动端自由伸缩）：N N类类：滚子与外圈间游动：滚子与外圈间游动6 6类类：外圈与座间游动：外

24、圈与座间游动内圈与轴固定内圈与轴固定6类6类N类6类N类一对7类一对3类6类向心推力组合3 3、与其相啮合的齿轮轴系：两端单向固定与其相啮合的齿轮轴系：两端单向固定（保证两轴都得到（保证两轴都得到轴向定位）轴向定位）用于需左、右双向游动的轴，如人字齿轮的小齿轮轴。用于需左、右双向游动的轴，如人字齿轮的小齿轮轴。调 整 垫 片 组312向心角接触轴承向心角接触轴承预变形预变形预紧预紧可以可以轴承刚度、轴承刚度、 旋转精度、旋转精度、 轴承寿命。轴承寿命。2 2、轴承预紧、轴承预紧加金属垫片 磨窄套圈1 2：要求两齿轮：要求两齿轮。：要求：要求。 1.1.轴承内圈与轴的配合轴承内圈与轴的配合采用基

25、孔制：采用基孔制： 松松 紧紧 js6js6，j6j6，k6k6，m6m6，n6n6 松松 紧紧G7G7，H7H7，JS7JS7，J7J7 2.2.轴承外圈与轴承座孔的轴承外圈与轴承座孔的配合采用基轴制：配合采用基轴制：三、滚动轴承的配合三、滚动轴承的配合5）与空心轴配合的轴承应取较紧的配合）与空心轴配合的轴承应取较紧的配合。 滚动轴承配合的选择原则：滚动轴承配合的选择原则：1）转动圈比不动圈配合紧一些；）转动圈比不动圈配合紧一些；2）高速、重载、有冲击、振动时，配合应紧一些，）高速、重载、有冲击、振动时，配合应紧一些，载荷平稳时，配合应松一些；载荷平稳时，配合应松一些；3）旋转精度要求高时，

26、配合应紧一些；）旋转精度要求高时，配合应紧一些；4）常拆卸的轴承或游动套圈应取较松的配合；）常拆卸的轴承或游动套圈应取较松的配合；（大尺寸轴承）：热油（大尺寸轴承）：热油80908090加热轴加热轴承承或干冰或干冰冷却轴颈冷却轴颈。（大批量）：中小型轴承用软锤敲入或用（大批量）：中小型轴承用软锤敲入或用一段管子压住内圈敲入。一段管子压住内圈敲入。装装：四、滚动轴承的安装与拆卸四、滚动轴承的安装与拆卸装拆滚动轴承时，要特别注意以下两点：装拆滚动轴承时，要特别注意以下两点：1)不允许通过滚动体来传力，以免使滚道或滚动体造不允许通过滚动体来传力，以免使滚道或滚动体造 成损伤。成损伤。2)由于轴承的配

27、合较紧，装拆时应使用专门的工具。由于轴承的配合较紧，装拆时应使用专门的工具。 错误的施力错误的施力正确的施力正确的施力错误错误 正确正确 h1h1内圈的拆卸内圈的拆卸外圈的拆卸外圈的拆卸滚动轴承的安装滚动轴承的安装装内圈于轴上装内圈于轴上内外圈上同时受力内外圈上同时受力“拉马拉马”滚动轴承通常由 、 、 和 组成。滚动轴承可分为：主要承受径向负荷的 ，只能承受轴向负荷的 和能同时承受径向负荷与轴向负荷的 。 滚动轴承失效形式主要有三种： 、 和 。 滚动轴承寿命是指轴承中 元件出现疲劳点蚀前所经历的 ，或一定转速下的总工作 。 滚动轴承寿命的可靠度是一组相同轴承能够达到或超过规定寿命的 。 一

28、批相同的轴承，在相同运转条件下，其中 的轴承不发生疲劳点蚀前的 称为轴承的基本额定寿命。 返回思思 考考 题题基本额定寿命为数106转时，轴承能承受的最大载荷为 。 轴承的调整包括轴承间隙调整，以获得一定 ；及轴的轴向位置调整，以保证传动零件(如锥齿轮，蜗轮)有准确 。 轴承预紧是为消除 ，并使轴承内、外圈和滚动体产生 ，以提高之承刚度、轴承旋转精度、减小振动和噪音。 轴系的轴向定位，既要防止轴的 ，又要保证轴承的滚动体不因 而卡死。 滚动轴承的润滑在低速(v5m/s)时，采用 润滑。 返回滚动轴承是标准件，配合应以其作为基准件，因此轴承外圈与轴承座孔采用基轴制 配合，轴承内圈与轴颈配合采用基

29、孔制 配合。 滚动轴承的密封是为阻止灰尘、水分进入轴承，防止润滑剂流失；密封通常分为 密封，用于速度不高场合，和 密封，用于速度较高场合；采用混合密封可有效地提高密封效果。 滑动轴承按摩擦状态分为 摩擦滑动轴承和 摩擦滑动轴承。前者在轴颈与轴瓦间有足够的 ；后者在轴颈与轴瓦的工作表面之间虽有润滑油存在，但不能将两表面 。 轴承的功用是支持做旋转运动的轴，并保持轴的 精度和减少轴与之承面的 。 返回为了便于轴承的装拆与调整，对于角接触球轴承，一般多采用 （A，正排列，B，反排列），这种排列方式是轴承外圈 （A，窄边，B，宽边）相对，其结构也较为简单。根据轴与轴承接触部分的 性质，可以把轴承分为滑

30、动轴承和滚动轴承两大类。滑动轴承根据轴颈与轴瓦相对滑动表面间的 状态，可分为液体摩擦滑动轴承和非液体摩擦滑动轴承。 滚动轴承的基本结构是由 、 、 、 四个部分组成，其中不可缺少的元件是 。 220轴承的内径为 （A，220mm，B，20mm，C，100mm，D，110mm）。 返回202轴承的内径为 （A，202mm，B，2mm，C，101mm，D，10mm）。 根据内部结构和能承受的外载荷方式不同，滚动轴承可分为 轴承、 轴承、 轴承和 轴承四大类。按滚动体的形状不同，又可分为 轴承和 轴承两大类。 目前我国的滚动轴承的精度等级分为 、 、 、 、 五个等级，其中 级最高， 级最低。 级精度应用最广，其代号可以不标出。 轴承代号中，右起第三位数字表示轴承的直径