机械设计课件-滚动轴承

§13-1概述滚动轴承是各类机械中普遍使用的重要支承件，它是由专业厂大批量生产的一种标准件。因此应尽量选用之，本章是重点章节之一。由于滚动轴承的类型、尺寸及精度等级已有国家标准，因此，在机械设计中需要解决的主要问题是：

根据工作条件合理选择滚动轴承的类型；

滚动轴承的承载能力计算；

滚动轴承部件的组合设计。第十三章滚动轴承滚动轴承在海上钻井平台上的应用一、结构：滚动轴承由四部分组成。1，2

内圈、外圈（组成环形滚边）3

滚动体：球、圆柱滚子（短、长）、螺旋滚子、圆锥滚子、鼓形滚子、滚针。4

保持架：将滚动体均匀隔开，避免直接接触，引起摩擦、磨损。二、分类：按承受载荷的方向分：向心轴承受Fr推力轴承受Fa

向心推力轴承受Fr+Fa设计：潘存云按滚动体的形状分：球轴承:高速、轻载滚子轴承:低速、重载我国滚动轴承的标准：将滚动轴承分为十大类，将在下面介绍。三、游隙、接触角及调心性质1.游隙：两套圈间相对最大移动量：分为径向游隙、轴向游隙。标准中规定：基本游隙组及辅助游隙组。应优先选用基本游隙组的轴承。向心推力轴承的游隙依靠安装时调整套圈间的相对位置确定。2.接触角：滚动体与外圈接触处的法线与垂直于轴承轴心线的平面之间的夹角称为

承受轴向载荷的能力越大。α=0˚

各类轴承的公称接触角轴承类型公称接触角向心轴承主要承受径向载荷推力轴承主要承受轴向载荷径向接触角接触轴向接触角接触0˚<α<45˚αα=90˚α45˚<α<90˚α3.角偏差影响轴承正常运转。角偏差↑→

可采用调心轴承。滚针轴承对轴线倾斜最敏感，应紧可能避免在轴线有倾斜的情况下使用。轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈中心线发生相对倾斜。其倾斜角称为角偏差。调心轴承θ§13-2滚动轴承的代号、类型及特点为使用时选择方便，采用“轴承代号”来表示轴承的类型、特点及结构尺寸、精度等级等。例：6204N231013227015C30334512247211c/P5§13-2滚动轴承的代号、类型及特点前置代号基本代号后置代号

轴承的分

部件代号内

部

结

构

代

号密

封

与

防

尘

结

构

代

号保

持

架

及

其

材

料

代

号特

殊

轴

承

材

料

代

号公

差

等

级

代

号游

隙

代

号多

轴

承

配

置

代

号其

它

代

号五四三二一类

型

代

号尺寸系

列代号内

径

代

号宽

度

系

列

代

号直

径

系

列

代

号1、前置代号：用于表示轴承的分部件，用字母表示。如：L表示可分离轴承的可分离套圈；K表示轴承的滚动体与保持架组件等等。2、基本代号：五四三二一轴承类型代号尺寸系列宽度系列代号直径系列代号内径系列代号右1、2位：内径系列单位：mm内

径

代

号0001020304~99内

径

尺

寸10121517数字x5右3位：直径系列

0,1234

特轻轻中重右4位：宽度系列：特窄、窄、正常、宽、特宽。※※窄——0不标，但对于调心滚子轴承和圆锥滚子轴承，宽度系列代号0应标出。窄0,正常1,宽2,特宽3,特宽4,特宽5,特宽6相同内径的同类型轴承，外廓尺寸大(外径，宽度)则承载能力强。

尺寸系列代号直径系列变化宽度系列变化310301）10000—调心球轴承

主要受径向力和不大的轴向力，能调心，速度较高，不耐冲击。FrFa右5位：类型代号2˚~3˚

2）20000-调心滚子轴承

主要受径向力和不大的轴向力，能调心，速度较低，耐冲击。FrFa0.5˚~2˚3）30000-圆锥滚子轴承能承受较大径向力和单方向轴向力，速度较低，耐冲击。FaFr※（成对使用）※2’圆锥滚子轴承5）50000—推力球轴承

不能承受径向力仅能承受单方向轴向载荷，低速，不耐冲击。Fa推力球轴承6）6000—深沟球轴承

可承受较大的径向力和两个方向不大的轴向力，速度较高，不耐冲击。FaFr8’~16’深沟球轴承微型轴承7）70000—角接触球轴承

主要承受径向力和单方向轴向力，速度较高，不耐冲击。FrFa※（成对使用）※2’~10’N）N0000—圆柱滚子轴承

承受较大的径向力，速度低，耐冲击。Fr2’~4’NA）NA0000—滚针轴承

承受较大的径向力，速度低，耐冲击。Fr无保持架，摩擦系数大滚针轴承3、后置代号：用字母和数字等表示轴的结构、公差及材料的特殊要求等等（无特殊要求不标）。材料改变：不锈钢、耐热钢、青铜、陶瓷合金、塑料等。特殊技术要求：热处理、噪声、振动、填充特殊润滑剂。结构改变：要求形状、尺寸改变。常用代号：1)内部结构代号表示同类型轴承的不同内部结构，用字母紧跟着基本代号表示。如：接触角

为15º、25º和40º的角接触球轴承分别用C、AC和B表示内部结构的不同。2)轴承的公差等级分为2级、4级、5级、6级、6x级和0级，共6个组别，依次由高级到低级，其代号分别为/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x和/P0。公差等级中，6x级仅适用于圆锥滚子轴承；0级为普通级，在轴承代号中不标出。3)常用的轴承径向游隙系列分为1组、2组、0组、3组、4组和5组，共6个组别，径向游隙依次由小到大。0组游隙是常用的游隙组别，在轴承代号中不标出，其余的游隙组别在轴承代号中分别用/C1、/C2、/C3、/C4、/C5表示。实例：说明滚动轴承62203和

7312AC/P6

的含义622037(0)312AC/P6轴承内径d=17mm直径系列代号，2(轻)系列宽度系列代号，2(宽)系列深沟球轴承公称接触角α=25˚轴承内径d=12×5=60mm直径系列代号，3(中)系列宽度系列代号，0(窄)系列，代号为0，不标出角接触球轴承公差等级6级§13-3滚动轴承类型的选择选择滚动轴承的类型应根据轴承的工作载荷（包括性质、大小、方向）、转速、调心性能及其他特殊要求。1、高速轻载：选择球轴承（除推力球轴承5）低速重载：滚子轴承2、受纯轴向力：推力球轴承5

受纯径向力：N系列或深沟球轴承6

同时受轴向、径向力：

3——轴向径向力均较大；

6——轴向力较小；

7——轴向力中等。§13-3滚动轴承类型的选择3、调心性能：

1、2有调心性能，承载大有冲击时用2。4、易装卸：用3系列、N系列。13-4滚动轴承的工作情况分析：向心轴承与圆锥滚子轴承工作时载荷分布及其变化情况。（一）、向心轴承Fr径向载荷的分布Fmaxδ1、轴承工作时，元件上的载荷分布。载荷工作时，各接触点所受的接触载荷Pi不同，产生的变形量亦不同，处于R作用线上的接触载荷最大，其他接触点依次减小。接触载荷Pi的向量和=径向载荷即：2、元件上载荷及应力的变化

轴承工作时，各个元件上所受载荷的应力是时时变化的。

滚动体上所受的载荷及应力为不稳定变化的。

固定套圈上R作用线上的接触点所受载荷最大，其载荷及应力是稳定变化的。

活动套圈上所受的载荷及应力变化情况与滚动体类似。通过承载区的时间通过非承载区的时间tP、

H滚动体、活动套圈tP、

H固定套圈（二）、向心推力轴承向心推力轴承由于存在接触角

，在承受径向载荷R时，会产生轴向力Si，各滚动体的轴向力之和称为轴承的派生轴向力S。使滚动体与套圈分离，因此，必须承受轴向载荷与其平衡即A=S。当轴承为半周滚动体承受载荷时，应满足：式中：

——载荷角当时，开始使全部滚动体受载。§13-5滚动轴承尺寸的选择（一）、滚动轴承的失效形式及设计准则1.失效形式

点蚀：对于安装、维护良好的滚动轴承，在变接触应力作用下，滚动体及套圈滚边上将产生疲劳点蚀失效。§13-5滚动轴承尺寸的选择

塑性变形：在静载荷和冲击载荷作用下（不转动、摆动、转速低的轴承），在滚动体及套圈滚边上将产生塑性变形失效。

此外，当润滑油不足使轴承烧伤；润滑油不清洁产生过度磨损；装配不当使轴承卡死、破裂；以及腐蚀、锈蚀等。这些可通过轴承组合设计及正确使用来加以防止。2.设计准则——针对主要失效形式对于正常使用的回转滚动轴承：应进行控制点蚀的寿命计算。对于不转动、摆动、转速低的轴承：应进行塑性变形的静强度计算。同一批相同的轴承在同样的工作条件下，其轴承寿命可相差20-40倍。因此，只能用数理统计的方法得出寿命规律。

轴承寿命：轴承在点蚀破坏前所经历的转数或小时数。1.额定寿命及额定动载荷（二）轴承的寿命

★★轴承的额定寿命与所受载荷的大小有关，工作载荷越大，则接触应力越大，寿命越短。

基本额定寿命：按90%的轴承不发生点蚀破坏前的转数（以106为单位）或工作小时数，作为轴承的寿命。寓意：⑴一批轴承中有90％的寿命将比其基本额定寿命长⑵一个轴承在基本额定寿命期内正常工作的概率有90％，失效率为有10％

额定动载荷C：轴承的额定寿命为106转时，轴承所能承受的载荷值。——比较轴承抵抗点蚀破坏的承载能力。

★★各种轴承的额定动载荷C值查手册（或轴承样本）确定。2.轴承寿命的计算公式载荷——寿命曲线：0CPP1L(106)LP

L=常数曲线方程：P

L=常数式中：P——当量动载荷；

L——额定寿命（106转）；

——寿命指数：球轴承：

=3

滚子轴承：

=10/3按小时计的轴承寿命为：当P、n一定，预期计算寿命L’h选定，则轴承所需额定动载荷为

对于高温轴承（温度高于120ºC），因材料、金属组织、硬度等的变化额定动载荷值将降低为：Ct=ftCft——温度系数则上述公式为：3.当量动载荷——进行寿命计算在当量动载荷作用下，轴承寿命与实际复合载荷作用下的轴承寿命相同。对于仅承受径向载荷R的轴承：P=fpFR

式中：fp——载荷系数。对于仅承受轴向载荷A的轴承：P=fpFA对于同时承受径向载荷R及轴向载荷A的轴承：P=fp（XFR+YFA）

式中：X、Y分别为径向载荷系数及轴向载荷系数。当量动载荷计算的统一表示当时当时或或表13-5径向载荷系数X和轴向载荷系数Y

（摘自1989年轴承样本）（续表）4.向心推力轴承的径向载荷R与轴向载荷A的计算1）压力中心的确定

在计算向心推力轴承的支反力时，首先要确定载荷作用点——及压力中心的位置。压力中心o与轴承外侧端面的距离a可直接从手册查出。2）安装方式：向心推力轴承一般都是成对使用的，安装方式有两种：正装（面对面）：压力中心靠近，增加轴系的刚度反装（背对背）：压力中心远离，增大轴系的跨距（稳定）S1S2Fa轴承类型角接触球轴承圆锥滚子轴承7000C（

＝15)7000AC(

＝25)7000B(

＝40)30000FSeFR0.68FR1.14FRFR/(2Y)轴承的内部轴向力FS径向载荷R：可根据作用在轴上的径向力Fr按平衡条件求出。轴向载荷A：设派生轴向力的方向与外加轴向力Fa方向一致的轴承标号为2，另一轴承标号为1。3）轴承载荷计算当轴向平衡时：Fa+S2=S1当轴向不平衡时：有两种情况符号：S1

、S2——派生轴向力

Fa——轴向外载荷，可根据已知条件确定。a)Fa+S2>S1A1=S1+Fb1=Fa+S2A2=S1+Fb1-Fa=Fa+S2-Fa=S212S1S2FaFb1b)Fa+S2<S1A1=Fa+S2+Fb2=

S1A2=S2+Fb2=S1-FaS1S2Fa21Fb2（三）滚动轴承的静强度计算——针对塑性变形

1.额定静载荷C0：受载最大的滚动体与较弱的套圈滚边上产生的永久变形量之和，等于滚动体直径的万分之一时的载荷。（C0值查手册确定）

2.当量静载荷P0

：轴承上作用的径向载荷R和轴向载荷A，应合成一个当量静载荷。P0=X0R+Y0A式中：X0

、Y0—径向载荷系数及轴向载荷系数。求出的值如小于R，则取P0=R

3.静载荷计算公式：C0

S0P0

式中：S0——静强度安全系数。§13-6轴承组合的设计为了保证轴承正常工作，除了正确选择轴承类型和尺寸外，还应合理地设计轴承组合。在轴承组合设计时，应注意以下几个方面的问题：（一）保证支承部分的刚性和同心度

与轴承接触的轴及机壳或轴承座，必须有足够的刚度和同心度，以免因其变形引起轴承提前损坏。

1.机壳及轴承座孔：具有足够的壁厚；缩短其悬臂部分并设置加强筋；对于轻合金或非金属机壳应采用钢或铸铁衬筒。

2.一根轴上的两个轴承座孔，必须保证同心度，应一次镗出；轴承尺寸不同时可加衬筒。§13-6轴承组合的设计错误的施力正确的施力错误正确结构不合理！

拉马设计：潘存云设计：潘存云h1h1外圈：应留拆卸高度，或留螺孔。设计：潘存云设计：潘存云（二）便于调整轴承间隙及轴上零件的位置1.轴上零件位置调整靠加减衬筒端面与机件之间的垫片厚度调整。2.轴承间隙调整：面对面安装：通过端盖下的调整垫片；背对背安装：通过圆螺母。（三）滚动轴承的轴向紧固包括轴承内、外圈的紧固和轴的轴向位置的确定。1.轴承内圈的紧固方法（图13-23）

a)弹性挡圈：用于深沟球轴承，所受轴向力不大，转速不高；

b)螺钉及轴端压板：用于高转速及承受大的轴向力；

c)圆螺母及止退垫圈

d)开口圆锥紧定套、止退垫圈和圆螺母：用于光轴，轴向力和转速都不大的球面轴承。

内圈的另一端，以轴肩作为轴向定位面。

注意：为使端面贴紧，轴肩处圆角<轴承内圈圆角；轴肩高度<轴承内圈厚度。2.轴承外圈的紧固方法（图13-24）

a)

弹性挡圈：用于深沟球轴承，所受轴向力不大；

b)

止动环嵌入轴承外圈的止动槽内；c)轴承盖：用于高转速及很大轴向力的各类轴承；d)螺纹环：转速高、轴向力大且不宜使用轴承盖紧固的场合。※※轴承类型的选择※※1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴设计：潘存云一、轴承类型的选择1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；如斜齿轮轴设计：潘存云※※轴承类型的选择※※一、轴承类型的选择1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；如斜齿轮轴设计：潘存云※※轴承类型的选择※※一、轴承类型的选择1.无轴向载荷时，宜用深沟球轴承；如直齿轮轴2.径向与轴向载荷联合作用时，宜用角接触球轴承或圆锥滚子轴承；如斜齿轮轴3.纯轴向载荷作用时，必须采用推力轴承。※※轴承类型的选择※※3.轴承的轴向位置确定

a)两端固定（全固式）或(双支点单向固定）：两端固定支承C=0.2~0.3mm预留补偿间隙设计：潘存云用于工作温度不高的短轴设计：潘存云设计：潘存云b)一端固定、一端游动一个支点双向固定以承受轴向力、另一端游动。适用于温度变化较大的长轴。L游动支承

c)两端均不固定（全游式）：人字齿轮，本身起相互轴向限位作用；（四）滚动轴承的配合及其选择轴承配合是指内圈与轴颈及外圈与座孔的配合。

1.GB因此：轴承内孔—轴：基孔制轴承外径—座孔：基轴制

2.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。转动圈与旋转部分的配合：n6,m6,k6,js6不动圈与不动部分的配合：J7,J6,H7,G7

3.剖分式机壳、游动圈或经常拆卸的轴承应选取较松的配合。

※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※（五）滚动轴承的预紧

1.预紧的目的：通过消除轴承的侧向游隙，使滚动体与内、外圈接触处产生变形，以提高轴承的旋转精度、刚度、减少振动。2.常用的预紧装置滚动轴承的配合轴承内孔与轴的配合调整垫片加减垫片二、轴承组合的调整加减垫片的厚度设计：潘存云调整垫片加减垫片1.轴承间隙的调整螺钉调整方法：设计：潘存云螺钉调整设计：潘存云设计：潘存云2.轴承的预紧对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度。这种方法称为轴承的预紧。方法加金属垫片磨窄套圈设计：潘存云设计：潘存云3.轴承组合位置的调整对于某些可调游隙的轴承，在安装时给与一定的轴向压紧力，使得内外圈产生相对移动而消除游隙，并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形，借此提高轴的旋转精度和刚度。这种方法称为轴承的预紧。目的：使轴上的零件具有准确的工作位置。如齿轮、带轮等例如：圆锥齿轮传动，要求两个节锥顶点相重合。对于蜗杆传动，要求蜗轮中间平面通过蜗杆的轴线。才能保证正确啮合。方法：套杯+调整垫片设计：潘存云轴承组合位置调整的方法：套杯+调整垫片锥顶点不重合！锥顶点重合！

a)夹紧一对圆锥滚子轴承的外圈而预紧

b)用弹簧预紧：可得到稳定的预紧力

c)在一对轴承中间装入长度不等的套筒预紧，刚性较大

d)夹紧一对磨窄的外圈而预紧（正装）；反装时磨窄内圈。亦可在两个内圈（或外圈）间加装金属垫片而预紧。（六）轴承的润滑1.润滑的目的2.润滑的方法：油润滑、脂润滑★与滑动轴承同★3.润滑剂及润滑方法的选择一般根据dn值（d——轴承内径，mm；n——轴的转速，rpm）查表13-10确定。表13-3适用于脂润滑和油润滑的dn值界限(表值104)(mm·r/min)

润滑油的粘度可根据工作温度及dn值，然后，根据粘度查润滑油产品目录选出相应的润滑油牌号。

脂润滑：用于较低的dn值，不便经常添加润滑剂或不允许使用油润滑的场合，它能承受较大载荷，不易流失，容易密封。

油润滑：用于高速、高温、脂润滑不能满足要求时。设计：潘存云1000000500000200000100000500002000010000-40-20020406010012080dn/(mm·r/min)t/℃

润滑油粘度的选择5cSt(40℃时)102065110250400110（七）轴承的密封装置

1.密封的目的：阻止灰尘、水、酸及其他杂物进入轴承；阻止润滑剂流失。

2.密封装置：分为两大类：接触式非接触式。设计：潘存云毛毡圈密封适用场合：脂润滑，要求环境清洁，轴颈圆周轴速度v<4~5

m/s，工作温度不超过90℃

矩形断面的毛毡圈被安装在梯形槽内，它对轴产生一定的压力而起到密封作用。适用场合：脂或油润滑，轴颈圆周轴速度v<4~5m/s，工作温度:-40~100℃

设计：潘存云(a)设计：潘存云(b)防漏油防灰尘密封圈密封密封圈用皮革、塑料或耐油橡胶制成，有的具有金属骨架，有的没有，制成标准件。密封唇朝里，目的是防漏油。密封唇朝外，主要目的是防灰尘、杂质接触式密封：错误结构适用场合：脂润滑，要求环境干燥清洁。

靠轴与端盖之间的细小环形间隙密封，间隙愈小愈长，效果愈好，间隙取0.1~0.3mm。间隙封圈设计：潘存云(a)设计：潘存云(b)δ=0.1~0.3mmδ非接触式密封：δ适用场合：脂润滑或油润滑，工作温度不高于密封用脂的滴点。密封效果可靠。

图b为轴向曲路，因考虑到轴受热后会变长，间隙取δ=1.5~2mm。迷宫式封圈δ=0.1~0.2mm设计：潘存云(a)设计：潘存云(b)δδ=1.5~2mmδ将旋转件与静止件之间的间隙做成迷宫形式，并在间隙中充填润滑油或润滑脂以加强密封效果。分为径向和轴向两种结构。适用场合：适用于脂润滑或油润滑，密封效果可靠。

也可以把多种密封形式组合在一起。这是组合密封的一种型式----毛毡加迷宫，可充分发挥各自的优点，提高密封效果。组合密封的方式很多，不一一列举。设计：潘存云组合封圈组合式密封：毡圈密封：结构简单但摩擦严重。用于v<4-5m/s处，主要用于脂润滑。1）接触式：在轴承盖内放置软材料与转动轴直接接触密封。皮圈密封：安装方便，易于更换。v<10m/s（精车）；v<15m/s（磨光），要求轴颈淬硬，增强耐磨性。密封环：各接触表面均需硬化处理并磨光。2）非接触式密封，避免接触处产生滑动摩擦。缝隙密封：间隙为0.1∼0.3mm。用于脂润滑；甩油环密封曲路密封例21-3某单级齿轮减速器输入轴由一对深沟球轴承支承。已知齿轮上各力为：切向力Ft＝3000N，径向力Fr＝1200N，轴向力Fx＝650N，方向如图21-19所示。齿轮分度圆直径d＝40mm。设齿轮中点至两支点距离l＝50mm，轴与电机直接相连，n＝960r/min，载荷平稳，常温工作，轴颈直径为30mm。要求轴承寿命不低于9000h，试选择轴承型号。例21-3

求两轴承所受径向载荷（1）轴垂直面支点反力FRV

FRV1=470NFRV2=730N（2）轴水平面支点反力FRH解题过程:例21-3

（3）两轴承所受径向载荷FR

FR即合成后的支反力，2.初选轴承型号，计算当量动载荷（1）初选轴承型号由题意试选6206型深沟球轴承。由标准查得性能参数为：C=19.5kN,C0=11.5kN,n

lin

=9600r/min（脂润滑）。（2）计算当量动载荷由式（21-5），P=fP

(XFR+YFA)由表21-8，取冲击载荷因数fP

=1.1。例21-3

轴承Ⅰ：所受轴向载荷FA1=0，故X=1,Y=0。由此P1=fP

FR1=1.1×1572N轴承Ⅱ：所受轴向载荷FA2=Fx

=650N由表21-7查得e=0.26，由表21-7知，X=0.56,Y=1.71。由此P2=1.1×(0.56×1668+1.71×650)N例21-3

3.寿命计算因P2>P1，且两轴承类型、尺寸相同，故只按Ⅱ轴承计算寿命即可。取P=P2，且由式（21-7）有寿命高于9000h，故满足寿命要求由于载荷平稳，转速不是很低，故不必校核静强度。该轴承转速只有960r/min，远低于极限转速（9600r/min），故也不需校验极限转速。结论：6206轴承能满足使用要求。脂润滑即可。例21-3

例题：13-1

设某支承根据工作条件决定选用深沟球轴承。轴承径向载荷R=5500N，轴向载荷A=2700N，轴承转速n=1250r/min，装轴承处的轴颈直径可在60~70mm范围内选择，运用时有轻微冲击，预期计算寿命L’h=5000h。试选择其轴承型号。解：1.求比值A/R2.初步计算当量动载荷PP=fp(XR+YA)3.求轴承应有的基本额定动载荷值4.按照轴承样本或设计手册选择C=62800N的6312轴承。此轴承的基本额定静载荷C0=48500N。验算：1)A/C02)用线性插值法求Y值3)求当量动载荷P4)验算6312轴承寿命例题：13-2

设根据工作条件决定在轴的两端反装两个角接触球轴承。已知轴上齿轮受切向力Ft=2200N，径向力Fr=900N，轴向力Fa=400N，齿轮分度圆直径d=314mm，齿轮转速n=520r/min，运转中有中等冲击载荷，轴承预期计算寿命L’h=15000h。设初选两个轴承型号均为7207C，试验算轴承是否可达到预期计算寿命的要求。1（S1）2（S2）FaFrFt200320解：查滚动轴承样本（或设计手册）可知，7207C

轴承的C=23500N，C0=17500N。1.求两轴承受到的径向载荷R1和R212FaFrR2vR1v2.求轴承的计算轴向力A1和A23.求两轴承当量动载荷P1和P24.验算轴承寿命12FaFrR2HR1H例题：13-3一球轴承，要求在可靠度为0.99时，在径向载荷R=11000N作用下工作应力循环次数达。求此轴承应具有的基本额定动载荷C的值。解：根据表13-9，查得可靠度为0.99时的寿命修正系数a1=0.21，计算相应的基本额定寿命为：轴承应具有的基本额定动载荷（因轴承不受轴向载荷，P=R）为问答题

1.问：滚动轴承由哪几个基本部分组成？

答：由内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。滚动体是滚动轴承中的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。2.问：常用的滚动体有哪些？

答：滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子、球面滚子、非对称球面滚子等几种。3.问：保持架的主要作用是什么？

答：保持架的主要作用是均匀地隔开滚动体，使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，则相邻滚动体转动时将会由于接触处产生较大的相对滑动速度而引起磨损。4.问：按轴承所承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为哪几种？

答：可以概况地分为向心轴承、推力轴承和向心推力轴承三大类。5.问：常用滚动轴承的类型有哪些？

答：调心球轴承、调心滚子轴承、推力调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、大锥角圆锥滚子轴承、推力球轴承、双向推力球轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、外圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈无挡边的圆柱滚子轴承、内圈有单挡边的圆柱滚子轴承、滚针轴承、带顶丝外球面球轴承等。6.问：选择滚动轴承类型时应考虑的主要因素有哪些？

答：1）轴承的载荷：轴承所受载荷的大小、方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。2）轴承的转速：在一般转速下，转速的高低对类型的选择不发生什么影响，只有在转速较高时，才会有比较显著的影响。3）轴承的调心性能；4）轴承的安装和拆卸。7.问：什么是轴承的寿命？

答：单个轴承，其中一个套圈或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈相对于另一套圈的转数称为轴承的寿命。由于制造精度、材料的均质程度等的差异，即使是同样的材料、同样尺寸以及同一批生产出来的轴承，在完全相同的条件下工作，它们的寿命也会极不相同。8.问：滚动轴承的失效形式主要有哪几种？

答：主要有：点蚀、塑性变形、磨粒磨损、粘着磨损、锈蚀、轴承烧伤等。9.问：什么是轴承的基本额定寿命？

答：按一组轴承中10%的轴承发生点蚀破坏，而90%的轴承不发生点蚀破坏前的的转数（以百万转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以L10表示。

10.问：什么是轴承的基本额定动载荷？

答：使轴承的基本额定寿命恰好为一百万转时，轴承所能承受的载荷值，称为轴承的基本额定动载荷，用C表示。对向心轴承，指的是纯径向载荷，用Cr表示；对推力轴承，指的是纯轴向载荷，用Ca表示。11.问：什么是轴承的当量动载荷？

答：滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，在进行寿命计算时，必须把实际载荷转换为与确定基本额定动载荷的载荷条件相一致的当量动载荷，用P表示。12.问：滚动轴承为什么要进行静载荷计算？

答：静载荷是指轴承套圈相对转速为零或相对转速极度低时，作用在轴承上的载荷。为了限制滚动轴承在静载荷下产生过大的接触应力和永久变形，需进行静载荷计算。13.问：滚动轴承寿命计算式中，为什么球轴承的ε值低于滚子轴承的ε值？

答：因为滚子轴承理论上为线接触，而球轴承为点接触，前者承载能力较高，故ε值较大，轴承寿命较高。14.问：什么是滚动轴承的预紧？为什么滚动轴承需要预紧？

答：所谓预紧，就是在安装时用某种方法在轴承中产生并保持一轴向力，以消除轴承中的轴向游隙，并在滚动体和内、外圈接触处产生初变形。通过预紧可以提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚性，减小机器工作时轴的振动，常采用预紧的滚动轴承。

15.问：滚动轴承为什么需要润滑？常用润滑方式有哪些？

答：润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阴力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。轴承常用的润滑方式有两种：油润滑和脂润滑。此外，也有使用固体润滑剂润滑的。16.问：滚动轴承采用油润滑时，常用的润滑方法有哪些？

答：油浴润滑、滴油润滑、飞溅润滑、喷油润滑、油雾润滑等。17.问：当滚动轴承采用脂润滑时，装脂量一般为多少？

答：滚动轴承的装脂量一般为轴承内部空间的1/3～2/3。18.问：滚动轴承为何需要采用密封装置？常用密封装置有哪些？

答：轴承的密封装置是为了阻止灰尘、水、酸气和其它杂物进入轴承，并阻止润滑剂流失而设置的。密封装置可分为接触式及非接触式两大类。19.问：轴上成对安装的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，其轴上左右两个支承上轴承所承受的总轴向力Fa是否就等于各自轴

答：Fa1与Fa2不一定分别等于Fd1和Fd2。因为需综合考虑轴上的外加轴向载荷Fae、Fa1及Fa2的影响，再根据力系平衡条件，按“放松”或“压紧”轴承分别计算。20.问：30000型和70000型轴承常成对使用，这时，什么是正安装？什么是反安装？什么叫“面对面”安装？什么叫“背靠

答：成对使用时，“面对面”安装方式称为正安装，“背对背”安装方式称为反安装。而“面对面”系指两轴承外圈窄边相对，而“背对背”系指两轴承外圈宽边相对。21.问：轴承装置设计中，常用的轴承配置方法有哪几种？

答：1）双支点单向固定；2）一支点双向固定，另一端支点游动；3）两端游动支承。选择题

1.同一根轴的两个支承，虽然承受负载不等，但常用一对相同型号的滚动轴承，最主要是因为除____以外的下述其余三点理由。

A.采购同型号的一对轴承比较方便

B.安装轴承的两轴承座孔直径相同，加工方便

C.安装轴承的两轴颈直径相同，加工方便

D.一次镗孔能保证两轴承座孔中心线的同轴度，有利于轴承正常工作

2.深沟球轴承，内径100mm，宽度系列0，直径系列2，公差等级为0级，游隙0组，其代号为_____。

A.60220B.6220/PO

C.60220/POD.6220

3._____可采用滚动轴承。

A.大型低速柴油机曲轴B.大型水轮发电机推力轴承

C.轧钢机轧辊轴承D.蒸汽涡轮发电机转子

4.滚动轴承的代号由前置代号，基本代号及后置代号组成，其中基本代号表示_____。

A.轴承的类型、结构和尺寸B.轴承组件

C.轴承内部结构的变化和轴承公差等D.轴承游隙和配置

5.按基本额定动载荷通过计算选用的滚动轴承，在预定的使用期限内，其工作可靠度为_____。

A.50%B.90%

C.95%D.99%6.滚动轴承的额定寿命是指____。

A.在额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命

B.在额定工况和额定动载荷作用下，轴承所能达到的寿命

C.在额定工况和额定动载荷作用下，90%轴承所能达到的寿命

D.同一批轴承在相同条件下进行实验中，90%轴承所能达到的寿命

7.各类轴承的润滑方式，通常可根据轴承的___来选择。

A.转速B.当量动载荷

C.轴承所受载荷D.轴承内径与转速的乘积

8.采用滚动轴承轴向预紧措施的主要目的是____。

A.提高轴承的旋转精度B.提高轴承的承载能力

C.降低轴承的运转噪D.防止轴在冲击振动下发生窜动

9.跨距较大并承受较大径向载荷的起重机卷筒轴承应选用_____。

A.深沟球轴承B.圆柱滚子轴承

C.调心滚子轴D.圆锥滚子轴承

10._____是只能承受径向载荷的轴承。

A.深沟球轴承B.调心球轴承

C.角接触球轴承D.圆柱滚子轴承

11.代号为N1024的轴承内径应该是______。

A.20B.24

C.40D.12012.推力球轴承的类型代号为_____。

A.5B.6

C.7D.813.角接触球轴承承受轴向载荷的能力，随接触角α的增大而_____。

A.增大B.减少

C.不变D.不定14.一批在同样载荷和同样工作条件下运转的型号相同的滚动轴承，

A.他们的寿命应该相同B.他们的寿命不一定相同

C.90%轴承的寿命应该相同D.他们的最低寿命相同15.若转轴在载荷作用下弯曲变形较大或两轴承座孔不能保证良好的同轴度，则宜选用类型代号为____的轴承。

A.1或2B.3或7

C.N或NUD.6或NA16.下列轴承中，能够同时承受径向载荷及少量的双向轴向载荷的轴承是_____。

A.深沟球轴承B.推力球轴承

C.圆柱滚子轴承D.滚针轴承17.下列轴承类型代号中，主要承受径向载荷也能同时承受少量双向轴向载荷的轴承是____类。

A.5B.6

C.8D.N18.在正常工作条件下，滚动轴承的主要失效形式是____。

A.滚动体破裂B.滚道磨损

C.滚动体与滚道工作表面上产生疲劳点蚀

D.滚动体与滚道间产生胶合19.为了保证轴承内圈与轴肩的良好接触，轴承的圆角半径r与轴肩的圆角半径r1应有____。

A.r=r1B.r>r1C.r<r1<R1

20角接触球轴承的类型代号为_____。

A.1B.2C.3D.721.滚动轴承内圈孔径的公差等级带分布方向是从公称尺寸开始，____。

A.分布在孔径增大的方向B.分布在孔径减小的方向

C.分布在孔径公称尺寸线两侧D.分布方向由轴承与轴的配合决定22.下列四种轴承中，_____必须成对使用。

A.深沟球轴承B.圆锥滚子轴承

C.推力球轴承D.圆柱滚子轴承23.代号为_____的轴承能很好的承受径向载荷及轴向载荷的综合作用。

A.1210与N210B.7310AC与30210

C.N1010与NU1010D.51110与8121024.滚动轴承的类型代号由_____表示。

A.数字B.数字或字母

C.字母D.数字加字母25、滚动轴承的接触式密封是＿＿。

A、毡圈密封B、油沟式密封C、迷宫式密封D、甩油密封答案：D、D、C、A、B、D、