第十八章-轴-承课件

化工设备机械基础机电工程学院杨国安第十八章轴承

第一节概述一、轴承分类：按摩擦性质分为滑动轴承和滚动轴承按承载方向分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承课本第252页二、轴承选用：滚动轴承摩擦阻力小、起动灵敏、效率高、维修简便，应用广泛。滑动轴承用于低速有冲击，或高速、高精度、重载和结构上要求剖分的场合。第三节滚动轴承一、滚动轴承的结构、类型和代号

滚动体的类型1.滚动轴承的结构课本第260页18.3滚动轴承的组成

内圈外圈

滚动体

按承载方向或公称接触角的不同分为：

向心轴承推力轴承2.轴承的主要类型

课本第260页接触角：向心推力轴承滚动体与外圈接触处的法线与半径方向的夹角。角接触球轴承（7）

圆锥滚子轴承（3）NNR滚动轴承的主要类型，性能和特点向心轴承：主要承受径向载荷R

深沟球轴承（6）圆柱滚子轴承（N）调心球轴承（1）推力轴承：只能承受轴向载荷A

推力球轴承（5）向心推力轴承：R+A

角接触球轴承（7）圆锥滚子轴承（3）14235NAN296718.3滚动轴承的主要类型及特点3.滚动轴承代号---基本代号(1)类型代号----轴承类型代号用数字或大写拉丁字母表示(查表18-8)课本第262页

(2)尺寸系列代号----由轴承的宽(高)度系列代号组合而成(查表18-9)3.滚动轴承代号---基本代号(3)公称内径代号-表示轴承内径尺寸(查表18-10)课本第263页3.滚动轴承代号---基本代号(4)轴承内部结构及公差等级代号课本第263页轴承代号的说明32310B轴承内径d=10Х5=50尺寸系列23宽2中3轴承类型圆锥滚子轴承接触角加大(/P0)0级公差,省略3.滚动轴承代号课本第262页滚动轴承代号课本第262页滚动轴承代号课本第262页练习题----轴承代号的说明

说明下列型号轴承的类型,尺寸,系列,结构特点和精度等级618057311C32207E52412课本第272页

第三节滚动轴承

二、滚动轴承类型的选择球轴承承载能力较低，抗冲击能力较差，但旋精度和极限转速较高，适用于轻载、高速和要求精确旋转的场合。滚子轴承承载能力较高，抗冲击能力较强，但旋转精度和极限转速较低，多用于重载或有冲击载荷的中、低速场合。课本第263页同时承受径向及轴向载荷的轴承，根据不同情况可选取选深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承或者圆柱滚子轴承(或深沟球轴承)和推力轴承联合使用。

对于刚性小的细长轴、多支点轴或不能保证两轴承座严格对中时，应选用调心球轴承或调心滚子轴承角接触球轴承和圆锥滚子轴承应成对使用，以消除派生的轴向力；

在不便于安装、拆卸和调整的地方，宜选用外圈可分的轴承。选择轴承类型时要考虑经济性。课本第264页极限转速nlim：载荷P0.1C，冷却正常，0级公差时轴承的最大允许转速。对高转速的轴承：1.优先选用球轴承（润滑的阻力）2.轻系列轴承优于中、重系列（离心力）3.实体保持架优于冲压保持架（易形成油膜减小摩擦）4.提高公差等级、改善润滑条件等轴承的转速18.3滚动轴承的类型选择18.3滚动轴承的失效形式与设计准则

（一）轴承工作时轴承元件上的载荷分布R工作情况分析（二）轴承元件上的载荷及应力的变化载荷滚动体固定套圈R轴向力由滚动体平均分担受最大径向载荷的滚动体负载为工作情况分析（一）滚动轴承的失效形式

失效形式对策1.点蚀寿命计算2.塑性变形静载荷计算，正确使用3.磨损润滑，密封4.元件回火润滑，散热，限制最高转速5.元件破裂正确安装使用滚动轴承失效形式与设计准则三、滚动轴承的主要失效形式和设计准则

1．主要失效形式：疲劳点蚀、表面塑性变形2.设计准则：在不发生疲劳点蚀的情况下，具有一定的疲劳寿命。四、滚动轴承的寿命计算(动载荷计算)基本额定寿命：一批相同的轴承，在相同的条件下运转，其中90%的轴承不发生疲劳点蚀前所转过的总转数，或在一定的转速下运转的总小时数。课本第264页1、滚动轴承寿命计算的基本公式

pLCP1L11P-L疲劳曲线课本第264页P----当量动载荷，N

L----额定寿命，106r

----寿命指数，球轴承取3，

滚子轴承取10/3

基本额定动载荷C：基本额定寿命L=1（106r）时轴承承受的载荷

2、当量动载荷

轴承的基本额定动载荷为使轴承的基本额定寿命等于106次的载荷值，用符号C表示。对于向心轴承、角接触球轴承或圆锥滚子轴承---径向基本额定动载荷Cr对推力轴承----轴向基本额定动载荷Ca18.3滚动轴承的基本额定寿命和基本额定动载荷滚动轴承的寿命计算滚动轴承的当量动载荷仅能承受径向载荷的轴承N类P=fpR仅能承受轴向载荷的轴承

5类

P=fpAP=fp（XFr+YFa）轴向载荷系数，P266表18-15径向载荷系数载荷系数，P266表18-16

滚动轴承的组合结构设计

一、滚动轴承支承的结构型式

1、两端固定支承

一端单向固定两端单向固定正装3、7类轴承在大端轴向固定正装2、一端双向固定，一端游动

3、两端游动——人字齿轮高速主动轴

低速齿轮轴必须两端固定

圆柱滚子轴承的游动深沟球轴承的游动二、滚动轴承的轴向固定

内圈与轴：5）开口圆锥紧定套+圆螺母和止动垫圈1）轴肩2）轴用弹性挡圈3）轴端档圈

+紧固螺钉4）圆螺母

+止动垫圈外圈与座孔：1）孔用弹性挡圈2）轴承外圈止动槽内嵌入止动环固定3）轴承端盖4）轴承座孔凸肩5）螺纹环6）轴承套环斜齿轮轴系安装锥齿轮轴系安装五、滚动轴孔的配合轴承内圈与轴

松————→紧js6，j6，k6，m6，n6

松————→紧G7，H7，JS7，J7轴承外圈与轴承座孔基孔制：基轴制：拆卸：安装：轴肩高度应低于轴承内圈高度八、滚动轴承的润滑

润滑方式：1、脂润滑2、油润滑油浴或飞溅润滑、滴油润滑、喷油润滑、油雾润滑3、固体润滑九、滚动轴承的密封密封的作用密封的类型：1、接触式密封毡圈密封橡胶密封2、非接触式密封油沟密封甩油密封曲路密封3、组合式密封14235NAN2967重点内容重点内容滚动轴承的寿命计算重点内容滚动轴承的当量动载荷仅能承受径向载荷的轴承N类

P=fpR仅能承受轴向载荷的轴承

5类

P=fpAP=fp（XFr+YFa）轴向载荷系数，P266表18-15径向载荷系数载荷系数，P266表18-16重点内容例题：齿轮减速器的高速轴轴承转速3000r/min,采用一对内径40mm的深沟球轴承，已知轴承径向载荷Fr=2000N，轴向载荷Fa=900N,预期寿命[Lh]=4000h,试选择轴承型号。解：1、求当量动载荷P由表18-16，fp=1.3初定由表18-15，得X=0.56，Y=1.9(2)求基本额定动载荷(3)选择轴承型号由附录表3，按内径d=40mm,选6308轴承Cr=40800N>Crc，C0r=24000N,Fa/C0r=0.0375,仍满足结论：选用深沟球轴承6308派生轴向力课本第267页派生轴向力s派生轴向力S1、S2（p266表18-17）安装方式：FrFaFaFrR1R2R2R1S1S1S2S2

3000070000C70000AC70000BS=Fr/2YS=0.5FrS=0.7FrS=1.1Fr表18-17正装---轴承外圈窄边对窄边反装---轴承外圈宽边对宽边

根据S1、S2及外加轴向载荷FA“判断”：FrFAR1R2S1S2轴承1被压紧，轴承2被放松则

Fa1=FA+S2

Fa2=S2结论：1.“放松”轴承的轴向力等于其派生轴向力；

2.“压紧”轴承的轴向力等于外部轴向力的代数和。

轴承2被压紧，轴承1

被放松则

Fa1=S1

Fa2=S1-FA2

1

向心推力轴承的轴向载荷Fa向心角接触轴承的当量动载荷由径向受力平衡条件求出支点反力

FaFrFr2Fr1例题：图示斜齿轮轴系，两端正装两个圆锥滚子轴承30205，轴上径向载荷Fr=3000N,轴向载荷FA=500N,求轴承的轴向载荷。1.计算径向力

Fr1=Fr2=

1500N5050Fr1Fr212FrFa2.计算内部轴向力S

R1R2Fa=500NS1S221查附录表2，Y=1.6由表18-17

轴承1放松：Fa1=S1=468.7N轴承2压紧：Fa2=FA+S1=968.7NR1R2FA=500NS1S23.计算轴向载荷Fr1=Fr2=

1500NP266表18-15角接触球轴承及圆锥滚子轴承轴向载荷A的计算

安装方式：正装---