《轴承检修与维护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《轴承检修与维护（102页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十三章 滚动轴承 13-2 滚动轴承的主要类型和代号 13-3 滚动轴承类型的选择 13-4 滚动轴承的工作情况 13-5 滚动轴承尺寸的选择 13-6 轴承装置的设计 13-7 滚动轴承典型例题分析 13-1 概述 本章学习的基本要求： 熟练掌握的内容 1）各类滚动轴承的特点、代号（代号的主要内容），正确选择 滚动轴承的原则和方法； 2）滚动轴承的失效形式，基本额定寿命、基本额定动载荷C和基 本额定静载荷C0的概念，当量动载荷及轴承寿命的计算； 3）滚动轴承的组合结构设计，包括轴承的安装结构形式，轴承 的定位及固定，内外圈的配合、装拆要求，轴承的预紧及间 隙的调整； 本章的重点： 滚动轴承
2、的尺寸选择计算和组合结构设计。难点是角接触球 轴承和圆锥滚子轴承的轴向力和当量动载荷的计算。 滚动轴承的组合结构设计要与轴的结构设计等联系起来考虑 。 13-1 概 述 滚动轴承是现代机器中应用广泛的一种部件，它 是依靠主要元件间的滚动接触来支承旋转的轴。 缺点：抗冲击能力差、高速时出现噪音。 优点：摩擦阻力小、功率损耗少、启动灵敏和易 于互换等。 组成：外圈、内圈、滚动体、保持架。 （一）结构 常用的滚动体: 球 圆柱滚子 圆锥滚子 球面滚子 滚针 13-1 概 述 其中，滚动体必不可少，其余可有可无。 用轴承铬钢制造，热处理后硬度达：61 65HRC。 保持架 - 低碳钢板冲压制成。 （二
3、）材料 内、外圈和滚动体- 13-1 概 述 设计人员的主要任务是: 熟悉标准，正确选用。 本章主要讨论如何根据具体的工作条件选择轴承 的类型及尺寸并计算其寿命，以及如何解决轴承的 安装、调整、润滑和密封等问题。 滚动轴承作为一种标准件，由专业工厂大量生产。 13-1 概 述 推力轴承 按载荷方向分 向心轴承 推力轴承 (一) 类型 向心推力轴承 Fa Fr 向心轴承向心推力轴承 Fr Fa 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 -主要承受径向载荷Fr -只能承受轴向载荷Fa -可同时承受径向和轴向载荷 轴圈 座圈 向心推力轴承的接触角 ： 滚动体与外圈滚道接触点处的 法线与轴承半径方向之间的
4、夹角 。 接触角 轴向承载能力 它是滚动轴承的一个重要参数，轴承的受力 分析和承载能力等都与接触角有关。 向心推力轴承 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 轴承实际所承受的径向载荷Fr与轴向载荷Fa的 合力与半径方向的夹角-载荷角 向心推力轴承 Fa Fr 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 表13-1 常用滚动轴承的类型、主要性能和特点 轴承名称、 类型及代号 结构简图 承载方向 极限转速 允许角偏差主要特性和应用 调心球轴承 10000 中2 3 主要承受径向载 荷，同时也能承受 少量轴向载荷。因 为外滚道表面是以 轴承中点为中心的 球面，故能调心。 (一) 滚动轴承的主要类型、性能与
5、特点 按载荷方向分 向心轴承 推力轴承 向心推力轴承 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 轴承的调心性能 影响轴承正常运转。角偏差 调心轴承 -在轴与轴承座孔的轴线有 不大的相对偏斜时仍能正常工作。 轴承由于安装误差或轴的变形等都会引起内外圈 轴线发生相对倾斜。其倾斜角 -角偏差。 调心轴承 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 推力球轴承 50000 低不允许 只能承受轴向载荷，且作 用线必需与轴线重合。分为单 、双向两种。高速时，因滚动 体离心力大，球与保持架摩擦 发热严重，寿命降低，故极限 转速很低。a)单向 调心滚 子轴承 20000C 低0.5 2 能承受很大的径向载 荷和少量轴向
6、载荷。承 载能力大，具有调心性 能。 表13-1 常用滚动轴承的类型、主要性能和特点（续） 轴承名称、 类型及代号 结构简图 承载方向极限转速 允许角偏差主要特性和应用 推力球轴承 50000低 不允许 只能承受轴向载荷，且作 用线必需与轴线重合。分为 单、双向两种。高速时，因 滚动体离心力大，球与保持 架摩擦发热严重，寿命降低 ，故极限转速很低。 b)双向 深沟球轴承 60000 高816 主要承受径向载荷，也 可同时承受小的轴向载荷 。当量摩擦系数最小。高 速时，可用来承受纯轴向 载荷。大量生产，价格最 低。 表13-1 常用滚动轴承的类型、主要性能和特点（续） 轴承名称、 类型及代号 结
7、构简图 承载方向极限转速 允许角偏差主要特性和应用 角接触 球轴承 70000C(=15 ) 70000AC(=25 ) 70000B(=40 ) 较高 210 可同时承受径向及轴向 载荷。大的，承受轴向 载荷的能力也高。由于一 个轴承只能承受单向的轴 向力，故一般成对使用。 圆锥滚 子轴承 30000 中2 能同时承受较大的径向 、轴向联合载荷。因线性 接触，承载能力大，内外 圈可分离，装拆方便，对 称使用。 表13-1 常用滚动轴承的类型、主要性能和特点（续） 轴承名称、 类型及代号 结构简图 承载方向极限转速 允许角偏差主要特性和特点 推力圆柱 滚子轴承 80000 低 不允许 能承受很
8、大的单 向轴向载荷。 圆柱滚 子轴承 N0000 较高24 外圈（或内圈）可分离， 故不能承受轴向载荷，工 作时允许内外圈有少量的 轴向错动。有较大的径向 承载能力，但因线性接触 ，内外圈轴线的允许偏斜 量很小。 滚针轴承 a)NA0000 b)RNA0000 低 只能承受径向载荷 。承载能力大，径向尺 寸特小。一般无保持架 ，因而滚针间有摩擦， 极限转速低。 不允许 a) b) (二) 滚动轴承的代号 宽度系列 代号 直径系列 代号 前置代号 基本代号 后置代号 表13-2 滚动轴承代号的构成 类 型 代 号 尺寸系列代号 轴承分 部件代号 内 径 代 号 五 二 一 三四 内 部 结 构
9、代 号 公 差 等 级 代 号 游 隙 代 号 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 2）直径系列代号-基本代号右起第三位数字。 表示：结构、内径相同的轴承在外径和宽度方面的变化系列 7、8、9、0、1、2、3、4、5 内径相同，而直径系列 代号不同的四种轴承的尺 寸对比： 6110621063106410 轴承的内径表示方法 内径代号 轴承内径尺寸 mm 00 10 010203 0499 代号 5121517 1）内径代号-基本代号右起第一、二位数字。 3）宽度系列代号-基本代号右起第四位数字。 表示：结构、内、外径都相同的轴承，在宽度方面的变化系列 正常系列-0系列，代号0可不标出 （除
10、圆锥滚子轴承、调心滚子轴承外） 表13 -7 轴承内部结构常用代号 轴承类型 角接触球轴承 接触角 =15 =25 =40 代 号 C AC B 示 例 7210C 7210AC 7210B 代 号 /P2 /P4 /P5 /P6 /P6x /P0（可省略） 公差等级 2级 4级 5级 6级 6x级 0级 表13-8 公差等级代号 说 明 仅用于圆锥轴承 普通级 注：公差等级中2级最高，从左向右依次降低。 表13-9 径向游隙系列常用代号 游隙系列 1 组 2 组 0 组 3组 4组 5组 代 号 / C1 /C2 常用、不标出 /C3 /C4 /C5 （三） 滚动轴承代号示例 6 3 03
11、7 3 12 AC / P6 轴承内径 d=17 mm 深沟球轴承 接触角 =25 轴承内径 d=125=60 mm 尺寸系列03 角接触球轴承 6级公差 0级公差 0组游隙 0组游隙 尺寸系列03 N 1 05 / P5 公差等级为5级 轴承内径 d =25 mm 直径系列为1 (正常宽度系列) 圆柱滚子轴承 游隙组为0组； 3 0 2 13 轴承内径 d =65 mm 直径系列为2 宽度系列为0系列（正常系列） 圆锥滚子轴承 公差等级为0级; 游隙组为0组； 13-2 滚动轴承的主要类型及其代号 13-3 滚动轴承的类型选择 不同类型的轴承应用场合是不一样的。 要合理地选择轴承的类型，首先
12、对各种类型轴承 的性能特点有充分的了解，然后依据以下几个因素： （一）轴承的载荷 （二）轴承的转速 （三）轴承的调心性能 （四）轴承的安装和拆卸 课后阅读 Fr 13-4 滚动轴承的工作情况 （一）轴承元件上的载荷分布 0 在径向载荷Fr作用下，上半圈滚 动体不受力，下半圈各滚动体承受 大小不同的载荷。 潘存云教授研制 各滚动体从开始受力到受力终止 所对应的区域-承载区 向心轴承： 径向载荷的分布 FN0 FN1 FN1 FN2 FN2 最下方的滚动体受载最大，两旁逐渐减少。 FN0 FN1 FN1 FN2 FN2 Fr （二）轴承元件上的载荷及应力的变化 滚动体所处位置不同，所受 载荷不同。
13、 滚动体、转动套圈上某点的应力变化 H FNi t o 承载区非承载区 是周期性不稳定变化 FN0 FN1 FN1 FN2 FN2 Fr 固定套圈上某点的应力变化 H FNi t o 滚动轴承各元件承受的都是脉动变化的接触应力 是稳定的脉动循环变化 Fd =Fdi （三）向心推力轴承的派生轴向力 Fa Fr FNi Fdi FNi - 派生轴向力 FNi 径向分力FNi 轴向分力Fdi 径向载荷 Fr FNi = Fr Fdi = FNi tan Fd - 将迫使轴颈（连同内 圈和滚动体）有向右移动的趋势 ，从而与外圈分离。 Fr 为避免在Fd 的作用下，滚 动体与套圈相分离，向心推力 轴承必
14、须成对使用。 派生轴向力： Fd =Fdi 派生轴向力Fd 应在轴向力 Fa作用下达到平衡。 Fd Fr Fa Fd Fr Fa FNi FNi Fdi Fr Fr Fa 2. 轴向力Fa 对载 荷分布的影响 FNi 当只有最下方一个滚动体受载时： = Fa FNFN Fd = Fr tan Fd FNi Fdi 当受载滚动体数目增多时，派生轴向力Fd将增大， 这时平衡派生轴向力Fd 所需施加的轴向力 Fa 也随 之增大为： Fa = Fd Fr tan 当Fa 1.25 Fr tan时， 当Fa 1.7 Fr tan时， 当受载滚动体数目增多时，派生轴向力Fd 将增大 ， 这时平衡派生轴向力
15、Fd 所需施加的轴向力Fa 也随之 增大： Fa = Fd Fr tan 根据研究： -约半圈滚动体同时受载 -全部滚动体同时受载 13-4 滚动轴承的工作情况 2. 轴向力Fa对载荷分布的影响 为了平衡Fd 就必须在Fd 的反向增加轴向力Fa。 当Fa ，受载滚动体数目，套圈滚道上径 向载荷的承载区，轴承承受径向载荷的能力。 为了保证轴承能可靠地工作，应使它至少达到下半 圈滚动体全部受载。 以上分析说明： （角）及（锥）轴承须在Fr 和Fa 的联合作用下工 作。一般都是成对使用。 13-4 滚动轴承的工作情况 13-5 滚动轴承尺寸的选择 过度磨损 烧伤 卡死、元件破裂 （一）滚动轴承的失效形式及基本额定寿命 1、失效形式（正常）- 点蚀破坏 -非正常失效 （维护保养不当而造成） 2、轴承的寿命 单个轴承在出现点蚀破坏前，一个套
