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1、第十三章 滚动轴承 概述： 1优点： （与滑动轴承相比） 摩擦小，功耗低，起动、正反转容易。 2滚动轴承的结构： P.307.图13-1 1）内圈： 装在轴颈上，一般随轴颈转动。 2）外圈： 装在轴承座中，一般固定。 3）滚动体：处于内外圈之间，将内外圈的相对转动变成滚动体在滚道上的滚动。 4）保持架：均匀地隔开滚动体，有二种： 冲压型： 用低碳钢板冲压而成，它与滚动体的间隙较大。 实体型： 经切削加工而成，定心作用较好。 3常用的滚动体： 六种 4轴承设计： 滚动轴承已标准化，由专业厂大批生产。本章仅讨论轴承的选型、安装、调 整、润滑、密封等问题。 滚动轴承的主要类型及其代号：一主要类型、性
2、能与特点： 1类型 1）向心轴承： 主要承受径向载荷的轴承 2）推力轴承： 只能承受轴向载荷的轴承。 3）向心推力轴承：能同时承受径向和轴向载荷的轴承。 2接触角、载荷角： 1）： 向心推力轴承的滚动体与外圈滚道接触点 处的法线nn与半径方向的夹角。 2）： 轴承实际承受的径向载荷R与轴向载荷A 的合力与半径方向的夹角。 5性能与特点： 滚动轴承类型很多，常用轴承性能及特点，见： P.309. 表13-1.二滚动轴承的代号： 滚动轴承类型很多，每种类型又有多种不同的结构，尺寸及公差等级，为统 一表征各类轴承的特点，GB/T 272-1993 规定轴承代号由以下三部分组成： 前置代号 基本代号
3、后置代号 P.311. 表13-2. 1基本代号： 由五位组成： 五 四 三 二 一 类型代号 宽度系列 直径系列 内径代号 1）内径代号： 表示轴承的内径（mm） 代号 00 01 02 03 0499 内径 10 12 15 17 20495 （代号5） 内径10 或 500时另有规定， 可见GB/T 272-1993 2）直径系列： 表示结构、内径相同的轴承在外径 和宽度方面的变化，共9个 代号 7、8、9、0、1、2、3、4、5 系列 外径依次增大 P.312.图13-4 3）宽度系列： 表示结构、内径、直径系列都相同的轴承在宽度方面的变化 O表示正常宽度系列： a. 一般轴承，表示正
4、常宽度的O可不标 b. 对调心及圆锥滚子轴承，代号O应标出 直径系列中也含轴承宽度，但该宽度是随直径的相应变化 注： 直径系列代号和宽度系列代号统称为尺寸系列代号 4）类型代号： 表示轴承的类型（数字或字母）。 以下几种应记住 1 调心球轴承 3 圆锥滚子轴承 6 深沟球轴承 7 角接触球轴承 N 圆柱滚子轴承 2后置代号： 用数字或字母表示轴承的结构,公差及材料的特殊要求,很多(P.304.表13-2) 以下仅介绍几个常用代号 1）内部结构代号： （字母）表示同类轴承的不同内部结构。 如：角接触球轴承 代 号 C AC B 接触角 15 25 40 2）公差等级代号： 表示公差等级，共6级
5、代 号 /P2 /P4 /P5 /P6 /P6x /P0 公差等级 2级 4级 5级 6级 6x级 0级 （精度渐低） （0级为普通级，在轴承代号中不标） 3）游隙代号： 表示轴承的径向游隙，共6个组别 代 号 /C1 /C2 /C0 /C3 /C4 /C5 游隙组别 1组 2组 0组 3组 4组 5组 （径向游隙渐大） （0组是常用游隙组别，在轴承代号中不标） 3前置代号： 用字母表示轴承的分部件（套圈、滚动体与保持架组件等）。 4说 明： 轴承代号复杂，但对无特殊要求的一般轴承，代号较简单。 例： 6308 内径为40mm、尺寸系列为03、正常结构、0级公差、0组 游隙的深沟球轴承。 72
6、11C/P5 内径为55mm、尺寸系列为02、接触角=15、5级 公差、0组游隙的角接触球轴承 滚动轴承类型的选择： 选用轴承时，首先是选择轴承类型，此时应考虑的主要因素：一轴承的载荷： 1载荷的大小： 1）较大载荷： 滚子轴承（线接触，承载能力大） 2）中小载荷： 球轴承（转动灵活，价低） 2载荷方向： 1）纯轴向载荷： 推力轴承。 2）纯径向载荷： 向心轴承（深沟球轴承，圆柱滚子轴承，滚针轴承） 3）径、轴向载荷同存： 向心推力轴承（深沟球、角接触球、圆锥滚子轴承）二轴承的转速： 极限转速nlim： 轴承样本中列出了各种轴承的极限转速nlim。它是下列条件下的值： 载荷不太大（P0.1C，
7、P、C 当量、基本额定动载荷） 冷却条件正常 O级公差轴承时的最大允许转速 1球轴承的nlim滚子轴承的。 （n较高时，宜用球轴承） 2同内径下，外径，nlim （n较高时，宜用同系列中外径较小的） 3实体保持架的nlim冲压保持架的 4推力轴承的nlim均很低： n较高，轴向力较小时，宜用角接触球轴承 5nnlim时的措施： 提高公差等级 增大游隙 改善润滑三轴承的调心性能： 轴中心线与轴承座中心线有偏斜，或轴的刚度较小，受载挠曲较大时，轴承 的内外圈轴线将发生偏斜，此时，应用有调心性能的调心轴承。如： 调心球轴承（10000型） 调心滚子轴承（20000型）四轴承的安装和拆卸： 选用的轴承
8、应便于装拆。 如：装在长轴上的轴承宜用内圈轴孔有锥度（1:12）的轴承。 滚动轴承的工作情况一轴承工作时轴承元件上的载荷分布： 以受径向力Fr作用的向心球轴承为例： 1假设： 受载后内外圈的几何形状不变，仅内圈下沉了一个距离o，则受载后的接触变 形量为： 1）Fr作用线上最大，为o 2）两边渐小，为i=ocos(i) 2接触载荷FN： 1）Fr作用线上最大，两边渐小， 即： FN0FN1FN2 接触载荷近似正比于接触变形量的大小2）FNi的向量和等于径向外载Fr，即： 3承载区：滚动体从开始受力到受力终所经过的区域。理论上为180，但由于存在游隙，实际承载区180二轴承工作时各轴承元件上的载荷
9、及应力变化： 固定套圈： 轴承内、外圈中的固定者。 转动套圈： 轴承内、外圈中的转动者。 1滚动体： 1）宏观： 进入轴承区后，载荷由0FN2FN1FNoFN1FN20 2）微观： 滚动体一点的载荷和应力作周期不稳定变化 2固定套圈： 其上任一点的载荷和应力作稳定脉动循环。 1）点在承载区中的位置不同，受到的载荷也不同。 2）对任一具体的点，滚动体每滚过一次便受载一次，其载荷大小是恒定的。 3转动套圈： 其上任一点的载荷和应力作周期性不稳定变化 进入承载区的任一点，与某滚动体接触时，载荷：0某值0。在下次与另一 滚动体接触时，载荷再：0另一值0。三轴向载荷对载荷分布的影响 角接触球轴承或圆锥滚
10、子轴承的受力情况，以圆锥滚子轴承为例说明如下： 1受力分析： 在径向载荷Fr作用下，沿外圈滚道的法线方向各滚动体反力FNi可分解成： FNi 径向分力： FNi 轴向分力： Fdi= FNitg， 按力平衡原理，反力分量与外载有如下关系： 1）FNi的向量和与Fr相平衡，即： 2）Fdi的数量和等于Fa，即：Fdi=FNitg=Fa3）滚生轴向力Fd： 所有轴承反力FNi的轴向分力之和即：Fd=Fdi=FNitg2仅最下方的一个滚动体受载时： 记FN、Fd为该受载滚动体反力FN的径、轴向分力，则按力平衡条件应有： FN = Fr Fd = FNtg= Fa = Frtg 于是： tg=tg （即与载荷角应于等接触角） 3受载滚动体多于一个时： FNiFr 多边形的任一边长小于其余各边的长度和 Fd=Fdi=FNitgFrtg 于是： tgFd/Fr = Fa/Fr =tg （即此时载荷角大于接触角） 4结论： 1）角接触球轴承和圆锥滚子轴承必须在径、轴向载荷联合作用下工作。
