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1、CHAPTER 13 ROLLING CONTACT BEARINGS,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,13-2 THE FORCES AND FAILURES,13-3 THE SELECTION OF ROLLING-CONTACT BEARINGS,13-4 MOUNTING OF BEARINGS,13-5 PRACTICAL CONSIDERATIONS IN THE APPLICATION OF BEARINGS,13-7 滚动轴承例题分析,概述,核心内容：,13-1 TYPES OF
2、 ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,滚动轴承的特点：,本章主要讲授：,滚动轴承的构成：,滚动轴承的装置设计。,滚动轴承的选用（包括类型选择、尺寸选择）；,滚动轴承的类型和代号（认识轴承）；,Selection of rolling contact bearings (滚动轴承的选择),Inner race 、outer race 、roller 、retainer and so on,旋转精度高、启动力矩小、是标准件,概述,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRE
3、SENTING CODE,各类滚动体,类型和代号1,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,The Types of Rolling Contact Bearings,注: 接触角； 载荷角。, 按滚动体分类：, 按承载方向分类：,球轴承、滚子轴承,向心轴承、推力轴承、向心推力轴承,P308-313, 按轴承的结构形式分类：,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,在国家标准中共分为13类:,类型和代号
4、2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES
5、 OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-
6、CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号2,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,最常用的有下列类:,深沟球轴承6,圆柱滚子轴承N,推力球轴承5,角接触球轴承7,圆锥滚子轴承3,调心球轴承1,类型和代号3,二、滚动轴承的代号,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,滚动轴承代号（ GB/T2721993）构成：,Pre-symbol表示轴承的分部件结构特征。,
7、Basic number表示轴承的类型与尺寸等主要特征。,Post number表示轴承的精度与材料的特征。,类型和代号4, 内径代号：内径代号5 = 内径。, 类型代号：查阅类型代号表。, 公差等级代号：分为2、4、5 、6、6x、 0级，共六个级别 。,以/P2 、/P4、 /P5、 /P6、/P6x为标注代号，0级不标注 。, 游隙代号：分为1 、2、 0 、3 、4 、5共六个组别。,以/C1 、/C2、 /C3 、/C4 、/C5为标注代号，0组不标注。,特殊情况：, 尺寸系列代号：表达相同内径但外径和宽度不同的轴承。,外径系列代号：特轻(0、1)、轻(2)、中(3)、重(4) 。,
8、宽度系列代号：正常宽度为“0”，可不标注; 但3类和2类轴承不能省略“0”。 3206有装球缺口的双列角接触球轴承 ,2206圆柱孔调心球轴承,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型代号表,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,类型和代号5,三、轴承代号示例,6308：,6深沟球轴承，3中系列，08 内径d=40mm， 公差等级为0级，游隙组为0组；,N105/P5：,N圆柱滚子轴承，1特轻系列，05内径d=
9、25mm，公差等级为 5级，游隙组为0组；,7214AC/P4：,7角接触球轴承，2轻系列，14内径d=70mm，公差等级为4级，游隙组为0组，公称接触角=25；,30213：,3圆锥滚子轴承，2轻系列，13内径d=65mm，0正常宽度(0不可省略)，公差等级为0级，游隙组为0组；,6103：,6深沟球轴承，1特轻系列，03内径d=17mm，公差等级为0级，游隙组为0组；,13-1 TYPES OF ROLLING-CONTACT BEARINGS AND THE REPRESENTING CODE,给定下列轴承，回答以下问题：,6306，51316，N316/P6，30306，6306/P5
10、，30206 1.径向承载能力最高和最低的（ ）和（ ）。 2.极限转速最高的和最低的是（ ）和（ ）。 3.轴向承载能力最高的是（ ）。 4.同时承受的径向和轴向力最高的是（ ）。,N316/P6,51316,6306/P5,51316,30306,51316,工作情况1,13-2 THE FORCES AND FAILURES,13.2.1 The Loading Analysis 注意：轴承工作时，并非所有滚动体都同时受载。,轴承各个元件上的应力是变化的。,P314-316,滚动轴承尺寸的选择2,向心推力轴承的派生轴向力Fd,说明：当有多个滚动体受力时，径向载荷等于各滚动体径向分力的矢量
11、和， 而派生的轴向力等于各滚动体派生轴向力的代数和，即,13-2 THE FORCES AND FAILURES,滚动轴承尺寸的选择2,当 时，约有半圈的滚动体同时受载； 当 时，开始全部滚动体同时受载。,结论：为使较多的滚动体同时受载，应使 ；,13-2 THE FORCES AND FAILURES,滚动轴承尺寸的选择2,13.2.2 滚动轴承的失效形式,主要失效形式：套圈和滚动体表面的疲劳点蚀。,点 蚀,胶 合,断 裂,装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎内外圈和保持架等； 转速极低或只摆动时会产生过大的永久变形。,磨 损,其它失效形式：,13-2 THE FORCES AND FAIL
12、URES,滚动轴承尺寸的选择2,滚动轴承尺寸的选择,类型选择1,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,选择轴承的类型和直径系列,一、滚动轴承选择的一般过程,P313-314,类型选择2,滚动轴承类型选择,1承受载荷情况,2尺寸的限制,3转速的限制,4调心性要求,方向：向心轴承径向力；推力轴承轴向力； 向心推力轴承径向力和轴向力。,大小：滚子轴承能承受较大的载荷；球轴承则反之。,径向尺寸有严格限制时，可选用滚针轴承。,球轴承能适应较高的转速，滚子轴承则反之； 推力轴承的极限转速很低。,有调心要求时,选调心球轴承和调心滚子轴承。,13.3 T
13、he Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择1,尺寸选择的依据：轴承承受的载荷； 对轴承寿命的要求；,本节的主要内容：,滚动轴承的寿命计算,滚动轴承的当量动载荷,向心推力轴承的轴向力计算,P310-318,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择3,寿命：滚动体或套圈首次出现疲劳点蚀之前，套圈相对转动的 转数，单位为106 转。,注：轴承疲劳寿命的离散性是很大的。,基本额定寿命：具有90可靠度时轴承的寿 命，用L10表示。,基本额定动载荷：基本额定寿命恰好为106转
14、时，轴承所能承受的载荷 值，用字母 C 表示。,基本额定寿命计算式,轴承的寿命/（106r）,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,13.3.1 滚动轴承的疲劳寿命计算,滚动轴承尺寸的选择3,注：对高温轴承，基本额定动载荷值须乘以温度系数。,基本额定寿命计算式,式中：, 温度系数，查表134,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择4,13.3.2、滚动轴承的当量动载荷,计算式：,式中：Fr、Fa 为径向载荷与轴向载荷,f p 为载荷系数，计附加动载荷的影响。,X、Y
15、 为径向载荷系数与轴向载荷系数 （查表 ）,13.3 The Selection of Rolling Contact Bearings,滚动轴承尺寸的选择4,滚动轴承尺寸的选择,径向动载荷系数X轴向动载荷系数Y,滚动轴承尺寸的选择5,滚动轴承尺寸的选择,向心推力轴承的轴向力计算,当FaeFd2Fd1时，相当于轴承1被“压紧”，轴承2被“放松”，,Fa1FaeFd2 Fa2Fd2,当FaeFd2Fd1时，相当于轴承1被“放松”，轴承2被“压紧”，,Fa1Fd1 Fa2Fd1Fae,滚动轴承尺寸的选择6,滚动轴承尺寸的选择,判断被“放松”与被“压紧”的轴承；,用其本身的派生轴向力与外加轴向力（另一支点的派生轴向力与外加 轴向力之合力）对比，取较大者为该轴承的轴向力。,被“放松”轴承的轴向力为其本身派生的轴向力；,被“压紧”轴承的轴向力为除去本身派生的轴向力后其余各轴向力之合力。,小结：,第一种方法,第二种方法,滚动轴承尺寸的选择8,滚动轴承尺寸的选择,六、滚动轴承尺寸选择的过程,由力分析确定轴承所承受的Fr与Fa,轴承装置的设计1,13.4 Mounting of Bearings,内容包括：轴承的定位和紧固、配置、位置的调整、 润滑与密封、配合及装拆等。,一、滚动轴承的定位和紧固,常用的紧固方法有：,P318-328,轴承装置的设计4,13.5 Prac
