第十二章滚动轴承

1、第十二章第十二章 滚动轴承滚动轴承 滚动轴承的选用（包括类型选择、尺寸选择、承载滚动轴承的选用（包括类型选择、尺寸选择、承载能力验算）；能力验算）；本章主要内容：本章主要内容： 滚动轴承的类型和代号（认识轴承）；滚动轴承的类型和代号（认识轴承）； 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 。第一节第一节 概概 述述 轴承的功用：轴承的功用：1 1）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度；）支承轴及轴上零件，并保持轴的旋转精度； 2 2）减小转动的轴与支承之间的摩擦和磨损。）减小转动的轴与支承之间的摩擦和磨损。 轴承的分类：轴承的分类：滚动轴承滚动轴承 滑动轴承滑动轴承 摩擦阻力小、起动快、效率高（摩

2、擦阻力小、起动快、效率高（ 0.980.98 0.990.99）、）、润滑和维护方便、易于互换、运转精度高、轴承组合结润滑和维护方便、易于互换、运转精度高、轴承组合结构较简单，是标准件，选用方便等优点，故在中速、中构较简单，是标准件，选用方便等优点，故在中速、中载和一般工作条件下运转的机器中得到广泛应用。载和一般工作条件下运转的机器中得到广泛应用。滚动轴承的特点：滚动轴承的特点：一、滚动轴承的构造一、滚动轴承的构造 滚动轴承的典型结构。滚动轴承的典型结构。滚动轴承滚动轴承外圈外圈球球滚子滚子滚针滚针内圈内圈滚动体滚动体保持架保持架有些结构可以没有内圈、外圈或保持架，但决不能有些结构可以没有内圈

3、、外圈或保持架，但决不能没有滚动体。没有滚动体。带密封盖的滚动轴承带密封盖的滚动轴承带轴承座的滚动轴承带轴承座的滚动轴承特殊结构的轴承特殊结构的轴承二、滚动轴承的材料二、滚动轴承的材料 内外圈和滚动体用高强度、耐磨性好的含铬轴承内外圈和滚动体用高强度、耐磨性好的含铬轴承钢制造，如钢制造，如GCr15、GCr15SiMn等，等，淬火后硬度一般淬火后硬度一般不低于不低于60HRC，表面磨削、抛光。，表面磨削、抛光。保持架用低碳钢冲压而成，或用酚醛胶木、铜合保持架用低碳钢冲压而成，或用酚醛胶木、铜合金制造。金制造。第二节第二节 滚动轴承的主要类型和选择滚动轴承的主要类型和选择 一、滚动轴承的分类一、

4、滚动轴承的分类1 1、按滚动体的形状分、按滚动体的形状分 2、按承载方式分、按承载方式分轴轴承承向心轴承向心轴承 ：主要承受径向载荷和不大的轴向载荷：主要承受径向载荷和不大的轴向载荷：只承受轴向载荷：只承受轴向载荷：能同时承受径向和轴向载荷：能同时承受径向和轴向载荷轴承的承载方式是由公称接触角决定的。轴承的承载方式是由公称接触角决定的。 见图推力轴承推力轴承角接触轴承角接触轴承可分为：球轴承，滚子轴承，滚针轴承。可分为：球轴承，滚子轴承，滚针轴承。向心轴承向心轴承推力推力轴承轴承角接触角接触轴承轴承公称接触角公称接触角4545 9090 时，承受轴向力为主。时，承受轴向力为主。公称接触角公称接

5、触角0 0 4545 时，承受径向力为主时，承受径向力为主; ;角接触角接触轴承：轴承：3. 3. 按轴承的结构形式不同分类：按轴承的结构形式不同分类：在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为在实际应用中，滚动轴承的结构形式有很多。作为标准的滚动轴承，在国家标准中分为标准的滚动轴承，在国家标准中分为1313类，其中，最为类，其中，最为常用的轴承大约有下列类常用的轴承大约有下列类: :深沟球轴承圆柱滚子轴承推力球轴承角接触球轴承圆锥滚子轴承调心球轴承二、滚动轴承的代号二、滚动轴承的代号前置代号前置代号 基本代号基本代号 后置代号后置代号 轴轴承承的的分分部部件件代代号号内内部部结结构构代代号

6、号密密封封与与防防尘尘结结构构代代号号保保持持架架及及其其材材料料代代号号特特殊殊轴轴承承材材料料代代号号公公差差等等级级代代号号游游隙隙代代号号多多轴轴承承配配置置代代号号其其它它代代号号五五四四三三二二一一类类型型代代号号尺寸系尺寸系列代号列代号内内径径代代号号宽宽度度系系列列代代号号直直径径系系列列代代号号滚动轴承代号构成：滚动轴承代号构成：代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精代号用于表征滚动轴承的结构、尺寸、类型、精度等，由度等，由GB/T272GB/T27219931993规定。规定。 前置代号前置代号表示轴承的分部件。表示轴承的分部件。基本代号基本代号表示轴承的类型与尺寸等主

7、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轴承的内部结构、精度与材料等特征。表示轴承的内部结构、精度与材料等特征。 内径代号：内径代号：特殊情况：特殊情况：内径内径 d d1010121215151717代代 号号0000010102020303轴承公称内径轴承公称内径内径代号内径代号5 5。 表示轴承公称内径的大小。用基本代号右起的第表示轴承公称内径的大小。用基本代号右起的第一、二位数字表示。一、二位数字表示。 轴承基本代号轴承基本代号如：如：0808表示轴承内径表示轴承内径d d=5=58=40mm8=40mm。1. d=10,12,15,17mm1. d=10,12,1

8、5,17mm时时 2.2.d10mmd500mmd500mm，d=22d=22，2828，32mm32mm时时 内径表示方法见内径表示方法见GB/T272-93GB/T272-93 尺寸系列代号：尺寸系列代号：直径系列代号直径系列代号：指结构相同、内径：指结构相同、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列。有超特轻、超轻、特轻、化系列。有超特轻、超轻、特轻、轻、中、重等系列，用轻、中、重等系列，用0-90-9的数字表的数字表示。特轻示。特轻(0(0、1)1)、轻、轻(2)(2)、中、中(3)(3)、重重(4)(4)。宽度系列代号宽度系列代号：宽度（或高度）系列是指

9、结构、内径和外：宽度（或高度）系列是指结构、内径和外径都相同的轴承，在宽度（或高度）方面的变化系列，用径都相同的轴承，在宽度（或高度）方面的变化系列，用0 09 9的数字表示。的数字表示。 向心轴承有窄、正常、宽系列。向心轴承有窄、正常、宽系列。轴承基本代号轴承基本代号表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。右起的第表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。右起的第三位数字表示轴承的三位数字表示轴承的直径系列代号直径系列代号，第四位数字表示，第四位数字表示宽宽度系列度系列（向心轴承）或（向心轴承）或高度系列高度系列（推力轴承）代号。（推力轴承）代号。 类型代号：类型代号：轴承基本代号轴承基本代号6 6深

10、沟球轴承深沟球轴承L L直线轴承直线轴承5 5推力球轴承推力球轴承U U外球面球轴承外球面球轴承4 4双列深沟球轴承双列深沟球轴承NANA滚针轴承滚针轴承3 3圆锥滚子轴承圆锥滚子轴承N N圆柱滚子轴承圆柱滚子轴承2929推力调心滚子轴承推力调心滚子轴承9 9推力圆锥滚子轴承推力圆锥滚子轴承2 2调心滚子轴承调心滚子轴承8 8推力滚子轴承推力滚子轴承1 1调心球轴承调心球轴承7 7角接触球轴承角接触球轴承0 0双列角接触球轴承双列角接触球轴承代号代号轴承类型轴承类型代号代号轴承类型轴承类型用数字或字母表示不同类型的轴承。用数字或字母表示不同类型的轴承。用基本代号右起的第五位数字表示。用基本代号

11、右起的第五位数字表示。常用轴承代号为常用轴承代号为3 3、5 5、6 6、7 7、N N五类。五类。 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(6x)6(6x)、 0 0级，级，共五个级别共五个级别 。以以/P2 /P2 、/P4/P4、 /P5/P5、 /P6(/P6x)/P6(/P6x)、 /P0/P0为代号，为代号，0 0级不标注级不标注 。以以/C1 /C1 、/C2/C2、 /C3 /C3 、/C4 /C4 、/C5/C5为代号，为代号，0 0组不组不标注。标注。 高级高级 低级低级 游隙代号：游隙分游隙代号：游隙分1 1 、2 2、 0 0 、3 3 、

12、4 4 、5 5共六个组共六个组别。别。游隙值：小游隙值：小大大轴承常用的后置代号轴承常用的后置代号三、轴承代号示例三、轴承代号示例63086308：66深沟球轴承，深沟球轴承，N105/P5N105/P5：NN圆柱滚子轴承，圆柱滚子轴承，11特轻系列，特轻系列，0505内径内径d d=25mm=25mm，公差等级为公差等级为5 5级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组；7214AC/P47214AC/P4：77角接触球轴承，角接触球轴承，22轻系列，轻系列，1414内径内径d d=70mm=70mm，公，公差等级为差等级为4 4级，游隙组为级，游隙组为0 0组，公称接触角组，公称接触角=25=

13、25；公差等级为公差等级为0 0级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组； 33中系列，中系列， 08 08 内径内径d d=40mm=40mm，3021330213：33圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承，22轻系列，轻系列，1313内径内径d d=65mm=65mm，00正正常宽度常宽度(0(0不可省略不可省略) )，公差等级为，公差等级为0 0级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组；61036103：66深沟球轴承，深沟球轴承，11特轻系列，特轻系列，0303内径内径d d=17mm=17mm，公，公差等级为差等级为0 0级，游隙组为级，游隙组为0 0组；组；注注：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最

14、常用的、：滚动轴承代号比较复杂，上述代号仅为最常用的、最有规律的部分。具体应用时，若遇到看不懂的代号最有规律的部分。具体应用时，若遇到看不懂的代号时，应查阅时，应查阅GB/T272-93GB/T272-93。四、滚动轴承的类型选择四、滚动轴承的类型选择 滚动轴承类型选择应考虑的问题：滚动轴承类型选择应考虑的问题：1 1承受载荷情况承受载荷情况载荷方向：载荷方向：对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚对于纯径向载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承；子轴承或滚针轴承； 对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承，较小的轴对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承，较小的轴向载荷选用推力球轴承，较大的轴

15、向载荷选用推力滚向载荷选用推力球轴承，较大的轴向载荷选用推力滚子轴承；子轴承； 同时受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触同时受径向和轴向联合载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；球轴承或圆锥滚子轴承； 若径向载荷较大、轴向载荷较小也可选用深沟球若径向载荷较大、轴向载荷较小也可选用深沟球轴承；轴承； 2 2尺寸的限制尺寸的限制3 3转速的限制转速的限制4 4调心性要求调心性要求当对轴承的径向尺寸有较的严格限制时，可选用滚当对轴承的径向尺寸有较的严格限制时，可选用滚针轴承。针轴承。球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴球轴承和轻系列的轴承能适应较高的转速，滚子轴承和重系列的轴承则反之

16、；推力轴承的极限转速很低。承和重系列的轴承则反之；推力轴承的极限转速很低。调心球轴承和调心滚子轴承均能满足一定的调心要求。调心球轴承和调心滚子轴承均能满足一定的调心要求。载荷大小：载荷大小：滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷；滚子轴承或尺寸系列较大的轴承能承受较大载荷；球轴承或尺寸系列较小的轴承则反之。球轴承或尺寸系列较小的轴承则反之。5.5.为了便于安装、拆卸和调整间隙，常采用内、外圈为了便于安装、拆卸和调整间隙，常采用内、外圈可分离的分离型轴承，如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴可分离的分离型轴承，如圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、滚针轴承等。承、滚针轴承等。 6.6.选择轴承时应考虑经济性，

17、供应情况。球轴承比滚选择轴承时应考虑经济性，供应情况。球轴承比滚子轴承价廉（参考表子轴承价廉（参考表14141 1各类轴承价格比）。轴承公各类轴承价格比）。轴承公差等级越高，价越贵，故选择高精度轴承须慎重，同型差等级越高，价越贵，故选择高精度轴承须慎重，同型号尺寸公差等级为号尺寸公差等级为P0P0、P6P6、P5P5、P4P4、P2P2的滚动轴承价的滚动轴承价格比约为格比约为1:1.5:2:7:101:1.5:2:7:10。 第三节第三节 滚动轴承的工作情况及计算准则滚动轴承的工作情况及计算准则 一、滚动轴承的受力分析一、滚动轴承的受力分析 1 1、受轴向载荷、受轴向载荷Fa Fa 各滚动体受

18、载相同各滚动体受载相同 。 2 2、受径向载荷、受径向载荷Fr Fr 上半圈滚动体不受力上半圈滚动体不受力下半圈滚动体受力下半圈滚动体受力 轴承元件受力变化情况。轴承元件受力变化情况。滚动轴承尺寸的选择取决于轴承承受的载荷、对滚动轴承尺寸的选择取决于轴承承受的载荷、对轴承寿命要求以及可靠性的要求等。轴承寿命要求以及可靠性的要求等。二、滚动轴承的失效形式和计算准则二、滚动轴承的失效形式和计算准则 1.1.滚动轴承的失效形式滚动轴承的失效形式（1 1）点蚀点蚀滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效，下滚动轴承在运转时可能出现各种类型的失效，下列为常见的失效形式：列为常见的失效形式：套圈和滚动体表面

19、的疲劳点蚀是滚动轴承最基本套圈和滚动体表面的疲劳点蚀是滚动轴承最基本和常见的失效形式，和常见的失效形式，是作为滚动轴承寿命计算的依据。是作为滚动轴承寿命计算的依据。（2 2）磨损）磨损润滑油不清洁而使滚动体润滑油不清洁而使滚动体和滚道过度磨损；和滚道过度磨损；（3 3）塑性变形）塑性变形 （4 4）其它形式的）其它形式的失效失效 2.2.滚动轴承的计算淮则滚动轴承的计算淮则 q一般工作条件的回转轴承，针对疲劳点蚀，进行疲一般工作条件的回转轴承，针对疲劳点蚀，进行疲劳强度（寿命）计算劳强度（寿命）计算按基本额定动载荷计算。按基本额定动载荷计算。 q低速轴承或受冲击载荷、重载的轴承，针对塑性变低速

20、轴承或受冲击载荷、重载的轴承，针对塑性变形，进行静强度计算形，进行静强度计算按基本额定静载荷计算。按基本额定静载荷计算。 q高速轴承，针对磨损、烧伤等，还应验算极限转高速轴承，针对磨损、烧伤等，还应验算极限转速速 。 第四节第四节 滚动轴承寿命计算滚动轴承寿命计算 1.1.滚动轴承的寿命与基本额定寿命滚动轴承的寿命与基本额定寿命 滚动轴承的寿命：滚动轴承的寿命：一套一套轴承，其中一个套圈（或垫轴承，其中一个套圈（或垫圈）或滚动体的材料出现第圈）或滚动体的材料出现第一个疲劳扩展迹象之前，一一个疲劳扩展迹象之前，一个套圈（或垫圈）相对另一个套圈（或垫圈）相对另一个套圈（或垫圈）的转数。个套圈（或垫

21、圈）的转数。 滚动轴承的基本额定寿命：滚动轴承的基本额定寿命：对于一套滚动轴承或对于一套滚动轴承或一批近于相同的轴承在相同条件下运转，该寿命是与一批近于相同的轴承在相同条件下运转，该寿命是与9090的可靠度、常用材料和加工质量以及常规的运转的可靠度、常用材料和加工质量以及常规的运转条件相关的寿命，用条件相关的寿命，用L L1010表示。表示。 100 90 80 70 60 5040 30 20 10 0151020未失效轴承数量%轴承的寿命/（106r）2.2.滚动轴承的基本额定动载荷滚动轴承的基本额定动载荷 基本额定动载荷：基本额定动载荷：轴承的基本额定寿命为轴承的基本额定寿命为10106

22、 6转时，转时，轴承所能承受的载荷值，用字母轴承所能承受的载荷值，用字母C C表示。表示。 基本额定动载荷值大，说明轴承承受载荷能力基本额定动载荷值大，说明轴承承受载荷能力强强 。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值。不同型号的轴承有不同的基本额定动载荷值 。向心轴承向心轴承 ：径向基本额定动载荷，用：径向基本额定动载荷，用C Cr r表示表示 。推力轴承推力轴承 ：轴向基本额定动载荷，用：轴向基本额定动载荷，用C Ca a表示表示 。各种型号的轴承在正常工作温度（各种型号的轴承在正常工作温度（t t120120）下）下的基本额定动载荷值可查轴承手册。的基本额定动载荷值可查轴承手册。 工作温

23、度高于工作温度高于120120时时 C Ct t= =f ft tC CC Ct t经过温度修正的基本额定动载荷；经过温度修正的基本额定动载荷；f ft t的数值见表的数值见表128128。3.3.滚动轴承的寿命计算公式滚动轴承的寿命计算公式 constLP 10 当当P=C LP=C L1010=1=1（10106 6r r）代入数据求解：代入数据求解：110 CLP)10(610rPCL )(1667060106hPCnPCnLh 或或其中：其中：P P当量动载荷（当量动载荷（N N）；）； L L1010基本额定寿命（基本额定寿命（10106 6r r）；）； 寿命指数，球轴承寿命指数，

24、球轴承 =3=3，滚子轴承，滚子轴承 =10/3=10/3。 滚动轴承的寿命校核公式：滚动轴承的寿命校核公式：滚动轴承预期寿命见表滚动轴承预期寿命见表129129。在一般的工程问题中，均以轴承的基本额定动载荷和基本额在一般的工程问题中，均以轴承的基本额定动载荷和基本额定寿命来衡量轴承的承载能力，这时对应的可靠度均为定寿命来衡量轴承的承载能力，这时对应的可靠度均为90%90%。但。但是，对于航空航天产品、国防装备等，对于轴承的可靠度有更高是，对于航空航天产品、国防装备等，对于轴承的可靠度有更高的要求。这时滚动轴承寿命的计算须引入可靠性系数的要求。这时滚动轴承寿命的计算须引入可靠性系数a a1 1

25、，即修正，即修正寿命为：寿命为：可靠度可靠度% %909095959696979798989999L Ln nL L1010L L5 5L L4 4L L3 3L L2 2L L1 1a a1 11.01.00.620.620.530.530.440.440.30.30.210.21可靠度不为可靠度不为90%90%时的额定寿命修正系数时的额定寿命修正系数a a1 1 (GB/T6391-1995) (GB/T6391-1995)5 . 111)9 . 0lnln(Ra 式中式中R R为要求达到的可靠度。为要求达到的可靠度。 也可按下式计算确定：也可按下式计算确定：1 101LLxyznm a

26、axyzxyz寿命修正系数，见图寿命修正系数，见图12121212。滚动轴承的设计公式滚动轴承的设计公式 选轴承型号和尺寸选轴承型号和尺寸 16670hnLPC （N N）引入温度系数引入温度系数f ft t ( (表表128)128)和载荷系数和载荷系数f fp p( (表表1210)1210)后后)(16670hPfCfnLpth 16670htpnLfPfC （N N）4.4.滚动轴承的当量动载荷滚动轴承的当量动载荷 当量动载荷为一假想载荷，在它作用下，轴承的寿当量动载荷为一假想载荷，在它作用下，轴承的寿命与实际联合载荷作用（径向载荷与轴向载荷联合作用）命与实际联合载荷作用（径向载荷与轴

27、向载荷联合作用）下的寿命相同。下的寿命相同。 向心轴承向心轴承 ：当量动载荷为一大小和方向恒定的径：当量动载荷为一大小和方向恒定的径向载荷，称为径向当量动载荷，以向载荷，称为径向当量动载荷，以P Pr r表示。表示。推力轴承推力轴承 ：当量动载荷为一恒定的中心轴向载荷，：当量动载荷为一恒定的中心轴向载荷，称为轴向当量动载荷，以称为轴向当量动载荷，以P Pa a表示。表示。 同时受径向载荷同时受径向载荷FrFr和轴向载荷和轴向载荷FaFa的轴承，的轴承，当量动当量动载荷载荷P P（P Pr r或或P Pa a）的一般计算公式为）的一般计算公式为 P=XFP=XFR R+YF+YFA A 式中：式

28、中：X X、Y Y分别为径向、轴向动载荷系数，其值见表分别为径向、轴向动载荷系数，其值见表12121212。 F FR R、F FA A分别为轴承所受的名义径向载荷、轴向载荷（分别为轴承所受的名义径向载荷、轴向载荷（N N）。）。 表表12121212中中e e是一个判断系数，确定轴向载荷在什是一个判断系数，确定轴向载荷在什么时候对轴承寿命有影响。么时候对轴承寿命有影响。 （1 1）对只能承受径向载荷）对只能承受径向载荷FrFr的轴承（的轴承（N N、NANA轴承）轴承）P = FP = FR R（2 2）对只能承受轴向载荷）对只能承受轴向载荷FaFa的轴承（的轴承（5 5和和8 8）P =

29、FP = F特殊情况：特殊情况：5.5.向心角接触轴承的轴向载荷向心角接触轴承的轴向载荷 圆锥滚子圆锥滚子轴承轴承角接触球轴承角接触球轴承70000C(a=15)70000C(a=15)70000AC(a =25)70000AC(a =25)70000B(a =40)70000B(a =40)S S= =F FR R/(2Y)/(2Y)S S = =eFeFR RS S =0.68=0.68F FR RS S =1.14=1.14F FR R(1)(1)内部轴向力内部轴向力S(S(派生轴向力派生轴向力) )S S 1.251.25F FR Rtgtg 当轴承为半周滚动体受载时当轴承为半周滚动体

30、受载时 a)a)反装（背靠背）反装（背靠背）适合于传动零件处于外伸端。适合于传动零件处于外伸端。(2)(2)轴承轴承实际实际轴向载荷的计算轴向载荷的计算rF2RF1RF2S1SaFaF2S1S当当 时时 12SSFa 轴有向左移动的趋势轴有向左移动的趋势, ,轴承轴承1 1被被“压紧压紧”，轴承，轴承2 2被被“放松放松”，轴承，轴承1 1上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S1 1增大到增大到Fa+SFa+S2 2, , 阻阻止轴左移止轴左移 。 轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为2 21 1F FA1A1=F=Fa a+S+S2 2

31、 F FA2A2=S=S2 2 当当 时时 12SSFa 轴有向右移动的趋势轴有向右移动的趋势, ,轴承轴承2 2被被“压紧压紧”，轴承，轴承1 1被被“放松放松”，轴承，轴承2 2上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S2 2增大到增大到S S1 1-Fa, -Fa, 阻阻止轴右移止轴右移 。 轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为F FA1A1=S=S1 1 F FA2A2= = S S1 1-Fa-FaaF2S1S2 21 1b)b)正装（面对面）正装（面对面） 适合于传动零件位于两支承之间适合于传动零件位于两支承之间 。rF2RF1R

32、F2S1SaFaF2S1S轴有向左移动的趋势轴有向左移动的趋势, ,轴承轴承1 1被被“压紧压紧”，轴承，轴承2 2被被“放松放松”，轴承，轴承1 1上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S1 1增大到增大到Fa+SFa+S2 2, , 阻阻止轴左移止轴左移 。 轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为2 21 1F FA1A1=F=Fa a+S+S2 2 F FA2A2=S=S2 2 当当 时时 12SSFa 当当 时时 12SSFa 轴有向右移动的趋势轴有向右移动的趋势, ,轴承轴承2 2被被“压紧压紧”，轴承，轴承1 1被被“放松放松”，

33、轴承，轴承2 2上的派生轴向力由上的派生轴向力由S S2 2增大到增大到S S1 1-Fa, -Fa, 阻阻止轴右移止轴右移 。 轴承轴承2 2的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为轴承轴承1 1的实际轴向载荷为的实际轴向载荷为F FA1A1=S=S1 1 F FA2A2= =S S1 1-Fa-Fa aF2S1S2 21 1结论：结论：实际轴向力实际轴向力F FA A的计算方法的计算方法1 1）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被）分析轴上派生轴向力和外加轴向载荷，判定被“压紧压紧”和和“放松放松”的轴承。的轴承。2 2）“压紧压紧”端轴承的轴向力等于除本身派生轴向端轴承的轴向力等于除本身派生

34、轴向力外，轴上其他所有轴向力代数和。力外，轴上其他所有轴向力代数和。3 3）“放松放松”端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力端轴承的轴向力等于本身的派生轴向力aF2 21 1实例一：实例一：S S1 1=S=S2 2=0=0F FA1A1=F=Fa aF FA2A2=0=0021 RRFF求求F FR1R1、F FR2R2、F FA1A1、F FA2A21S2S实例二：实例二：2 21 1rFa ab b2RF1RF已知：已知：abab、RFS4 . 0 rRFbabF 1rRFbaaF 2求求F FR1R1、F FR2R2、F FA1A1、F FA2A2114 . 0RFS 224 . 0RF

35、S 21RRFF 21SS 22214 . 0ARAFFSF 1S2S6.6.同一支点成对安装同型号向心角接触轴承的计算同一支点成对安装同型号向心角接触轴承的计算近似计算时，将成对安装（近似计算时，将成对安装（“背靠背背靠背”或或“面对面面对面”）的）的向心角接触轴承看成是一个支点，并认为力的作用点位于两轴向心角接触轴承看成是一个支点，并认为力的作用点位于两轴承的中点。但在计算径向当量动载荷承的中点。但在计算径向当量动载荷P Pr r时，径向载荷系数时，径向载荷系数X X、轴、轴向载荷系数向载荷系数Y Y及径向基本额定动载荷要采用双列轴承的数值。及径向基本额定动载荷要采用双列轴承的数值。 第五

36、节第五节 滚动轴承的静强度和极限转速滚动轴承的静强度和极限转速 000PSC 式中式中 C C0 0轴承的基本额定静载荷（轴承的基本额定静载荷（N N）；）； P P0 0轴承的当量静载荷（轴承的当量静载荷（N N）；）； S S0 0静强度安全系数，表静强度安全系数，表12151215可供参考。可供参考。 1.1.静强度条件静强度条件当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承的失效形式当轴承转速很低或作间歇摆动时，轴承的失效形式为塑性变形为塑性变形 。2.2.当量静载荷当量静载荷 RrARrFPFYFXP0000对于向心球轴承和对于向心球轴承和 00的向心滚子轴承，当量静的向心滚子轴承，当量静载荷按

37、下式计算：载荷按下式计算：取两式计算的较大值。取两式计算的较大值。 式中式中 X X0 0径向静载荷系数；径向静载荷系数； Y Y0 0轴向静载荷系数；轴向静载荷系数； 查表查表12141214与有关轴承目录。与有关轴承目录。 =0=0 的向心滚子轴承的向心滚子轴承 P P0r0r=F=FR R 9090 的推力轴承的推力轴承 P P0 0a a= =F FA A 9090 的推力轴承的推力轴承 P P0 0a a=2.3=2.3F FR Rtgtg + +F FA A 3 3、滚动轴承的极限转速、滚动轴承的极限转速 滚动轴承的极限转速是指在一定的载荷和润滑条滚动轴承的极限转速是指在一定的载荷

38、和润滑条件下所允许的最高转速。它与轴承的类型、尺寸、载件下所允许的最高转速。它与轴承的类型、尺寸、载荷、精度和游隙、润滑与冷却条件、保持架的结构与荷、精度和游隙、润滑与冷却条件、保持架的结构与材料等多因素有关。材料等多因素有关。 选用滚动轴承时应限制其最高工作转速选用滚动轴承时应限制其最高工作转速 n nmaxmaxf f1 1f f2 2n nlimlim f f1 1-载荷系数（见图载荷系数（见图12181218）。）。 式中式中f f2 2-载荷分布系数（见图载荷分布系数（见图12191219） 如果轴承的极限转速不能满足使用要求，应采取改进措施，如果轴承的极限转速不能满足使用要求，应采

39、取改进措施，如提高轴承的公差等级，适当加大轴承的游隙，采用青铜或夹如提高轴承的公差等级，适当加大轴承的游隙，采用青铜或夹布胶木保持架，用喷油或油雾润滑改善冷却和润滑条件等，以布胶木保持架，用喷油或油雾润滑改善冷却和润滑条件等，以提高轴承的极限转速。提高轴承的极限转速。 滚动轴承尺寸选择的过程滚动轴承尺寸选择的过程由力分析确定轴承所承受的由力分析确定轴承所承受的F FR R与与F FA A计算当量动载荷计算当量动载荷P P= =f fP P( (XFXFR R+ +YFYFA A) )明确轴承的工作转速明确轴承的工作转速n n与预计寿命与预计寿命L L1010由轴承样本（手册）查取合适的轴承由轴

40、承样本（手册）查取合适的轴承计算轴承应满足的基本额定动载荷计算轴承应满足的基本额定动载荷16670hnLPC（N N）第六节第六节 滚动轴承的组合设计滚动轴承的组合设计 为保证滚动轴承正常工作，除了合理选择轴承的为保证滚动轴承正常工作，除了合理选择轴承的类型和尺寸外，还应正确地进行轴承的组合设计，即类型和尺寸外，还应正确地进行轴承的组合设计，即必须合理地解决轴承的固定和配合、提高轴承系统的必须合理地解决轴承的固定和配合、提高轴承系统的刚度、轴承的润滑及密封等问题。刚度、轴承的润滑及密封等问题。 为保证轴系在机器中有正确的工作位置，能在传为保证轴系在机器中有正确的工作位置，能在传递轴向力时不轴向

41、窜动，并且在轴受热膨胀后不致将递轴向力时不轴向窜动，并且在轴受热膨胀后不致将轴承卡死。滚动支承有下列三种基本结构型式。轴承卡死。滚动支承有下列三种基本结构型式。 一、滚动轴承轴系支点固定的一、滚动轴承轴系支点固定的结构型式结构型式 1.1.两端单向固定两端单向固定 两端固定的深沟球轴承轴系两端固定的深沟球轴承轴系 2.2.一端双向固定、一端游动一端双向固定、一端游动 3.3.两端游动两端游动 轴承间隙调整：轴承间隙调整：滚动轴承的轴向固定滚动轴承的轴向固定 内圈与轴：内圈与轴：5 5）开口圆锥）开口圆锥 紧定套紧定套+ +圆螺圆螺 母和止动垫圈母和止动垫圈1 1）轴肩）轴肩2 2）轴用弹性挡圈

42、）轴用弹性挡圈3 3）轴端档圈）轴端档圈 + +紧固螺钉紧固螺钉4 4）圆螺母）圆螺母 + +止动垫圈止动垫圈外圈与座孔：外圈与座孔：1 1）孔用弹性挡圈）孔用弹性挡圈2 2）轴承外圈止动槽）轴承外圈止动槽 内嵌入止动环固定内嵌入止动环固定3 3）轴承端盖）轴承端盖4 4）轴承座孔凸肩）轴承座孔凸肩5 5）螺纹环）螺纹环滚动轴承的滚动轴承的正确装拆正确装拆。二、滚动轴承的配合二、滚动轴承的配合 轴承内圈与轴：轴承内圈与轴： 松松 紧紧 松松 紧紧轴承外圈与轴承座孔：轴承外圈与轴承座孔：基孔制：基孔制：基轴制：基轴制：js6js6，j6j6，k6k6，m6m6，n6 n6 G7G7，H7H7，J

43、S7JS7，J7J75 5）与空心轴配合的轴承应取较紧的密合。）与空心轴配合的轴承应取较紧的密合。 滚动轴承配合的选择原则：滚动轴承配合的选择原则：1 1）转动圈比不动圈配合松一些。）转动圈比不动圈配合松一些。2 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 3）旋转精度要求高时，配合应紧一些。）旋转精度要求高时，配合应紧一些。4 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。三、提高轴系刚度的措施三、提高轴系刚度的措施 1.1.提高支承部分的刚度和同心度提高支承部分的刚度和同心度 1 1）增加轴承座孔的壁厚）增加轴承座孔的壁厚2 2）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂）减小轴承支点相对于箱体孔壁的悬臂减小悬臂加筋板支点悬臂大3 3）采用加强筋加强支承部位的刚性）采用加强筋加强支承部位的刚性保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法保证轴上两个支承的座孔的同心度的方法: :1 1）整体机座，两轴承座